【科技．未來】人腦接駁電腦 將通往怎樣的未來？
上周，物理學權威霍金（Stephen Hawking）的遺作《大問小答》（Brief Answers to the Big Questions）出版，書中對人工智能、基因編輯和超人類的憂慮力透紙背。另一邊廂，科技界如企業家馬斯克（Elon Musk）、Facebook，以及美國國防部等，正努力研發另一種超人類技術：以人腦接駁電腦成腦機介面（Brain-Computer Interface，BCI）。近日更有科學家試圖讓人腦間直接溝通。駁上電腦，人類將突破什麼界限和禁忌？
在2014年巴西世界盃開幕禮上，除了主辦國當家球星尼馬（Neymar）之外，另一位穿上巴西10號球衣的Juliano Pinto也備受矚目：半身不遂的他將主持開球禮。他透過腦機介面控制外骨骼（exoskeleton），右腳輕輕一射，為該屆世界盃揭幕。
所謂腦機介面（Brain-Computer Interface，BCI），一般是把人腦以侵入（例如腦部連接電極）或非侵入方式（例如腦電圖，EEG）連接電腦，以達到單憑思想控制機器，甚至心靈感應、改善認知能力等。一些傷殘人士已經受惠於這種技術。美國醫生William F. House在1961年發明的人工耳蝸可能是最早的「腦機介面」，該儀器把聲音轉成電流刺激，令病人重獲「聽覺」；多倫多大學神經科醫生Andres Lozano曾以深層腦刺激減緩阿茲海默症病人認知退化；2012年，四肢癱瘓的Jan Scheuermann在電視節目《60分鐘時事雜誌》中以腦機介面控制機械臂，餵自己吃朱古力。
然而，對於科技界人士如企業家馬斯克（Elon Musk）來說，腦機介面絕對不止於義肢之類，僅由人腦單向控制機器。馬斯克要的是雙向互動的腦機介面，接駁後令人更聰明、提升記憶、改善決策，最終令人腦延伸。
接駁AI增強認知
馬斯克這種願景來自於人工智能（AI）的崛起，他和霍金可能是近年最頻繁地對人工智能表示憂慮的科學家。2014年，他曾把人工智能工程師比作「召喚惡魔的人」，翌年還聯署警告人工智能軍事競賽的危機，去年更對美國政府表示「人工智能威脅人類存亡」。
至於霍金，在後人為他整理的新書中，再次表達了對人工智能的擔憂：「簡單來說，超級聰明的人工智能將只會是人類歷來最好或最壞的事情。人工智能真正的危機不在於它會惡意傷害我們，而是它高超的能力。一個超級聰明的人工智能將會極度擅於達成目標，而如果它的目標與我們不同，我們將會十分麻煩。你可能不是一個心腸惡毒、會出於憎恨而踩死螞蟻的人，而如果你是一個綠能水電計劃的負責人，該區的蟻丘將被淹沒，對螞蟻實屬不幸。那就不要把人類置於螞蟻的位置。」
曾在2016年代表超人類主義黨參與美國總統選舉的Zoltan Istvan曾向《衛報》解釋，為何腦機介面就是應對人工智能崛起的唯一出路：「若我們的思想能直接接駁機器，現時超級電腦每秒已可執行200,000兆運算，這將帶領人類通往什麼未來？超人類者認為未來將達到奇點（singularity）時刻，大約在2045年，人類大腦將無法理解按指數級進化的機器智能。就像螻蟻試圖理解人類一樣，智人（homo sapiens）不會理解過於聰明的人工智能。人類要留在食物鏈頂端的唯一辦法就是與人工智能融合，將我們的思想和整個人格都上載其中。」
他續說：「這種未來，有時被稱為蜂巢思維（hivemind），因為人人都將嵌入於人工智能中，並彼此融合。要好過機械人，我們就要擊敗他們，也意味着要融入他們。生物實在太過局限，無法讓我們持續保持競爭力。」
這種觀點與馬斯克近年在不同場合的說法十分貼近。他還害怕人工智能只屬於一間公司或少數人所有。他在一次訪問中說：「我認為那是十分危險的，它可能會被壞人如邪惡的獨裁者或國家派特務盜取。若你有極強的人工智能，情況將不太穩定……我想最好的方法是把人工智能技術普及化。」
為此，馬斯克一方面創辦了OpenAI，把人工智能技術開源予大眾。另一方面，他於去年4月成立的公司Neuralink正研究名為neural lace的技術，把人腦以數十億極微細的電極連接至雲端人工智能，可上、下載思想，未來讓人人都有能力對抗任何集中、邪惡的人工智能。
Neuralink的公司名字，是凱斯西儲大學（Case Western Reserve University）的BCI專家Pedram Mohseni教授賣給馬斯克的。對於馬斯克的想法，他解釋：「馬斯克要增強人類認知的對象是那些健全的人，因為他害怕人工智能和電腦最終會比製造電腦的人更聰明。他希望直接接駁到人腦讀取所思所想，繞過現有的低頻寬機制，例如以說話、打字等表達想法。這仍是天馬行空的想法，但馬斯克有資格談論這些想法。」
怎樣煉成未來戰士
對抗人工智能並非增強人類認知能力的唯一目的，例如美國國防高等研究計劃署（DARPA）本身就有「正當」的理由。在2014年創立的Biological Technologies Office（BTO），是DARPA六個主要部門之中最新的一個，目標是以各種方式，特別是神經科學，復原或維持士兵能力。例如其中的Restoring Active Memory計劃就發展了神經義肢，即植入到腦組織的微小電子元件，希望可治療創傷性腦損傷。
BTO總監Justin Sanchez指出，人機介面可作為另類學習方式：「學校最基本的形式，就是我們作為社會發展出來的一種技術，幫助提升人腦。與之不同，神經科技則以其他工具和技術幫助人腦功能發展至最佳。」
其中一種技術可見於一項威克森林大學（Wake Forrest University）、南加州大學（USC）和肯塔基大學（University of Kentucky）共同參與的研究。2013年，他們在11隻老鼠的腦部各植入十幾條金屬線，繼而分成兩組，讓老鼠花數周學習用特製裝置飲水。一組學習複雜飲水方法，另一組則學習較簡單的方法。當較難的一組成功學懂後，研究人員便將這些老鼠的神經放電模式（firing pattern）輸出到電腦。
DARPA前總監Geoff Ling在2015年的一場活動上解釋和總結：「我們當時把那些訊號送到較蠢的一組老鼠，而牠們居然學懂了，完整執行了整個步驟。出人意料地，我們把學習周期從8星期減至幾秒。」Sanchez則認為這項研究為「記憶義肢」踏出了重要的一步：「他們可以利用為特定技能而設的準確神經編碼，注射記憶。」
腦機介面用作治療與改造的界線如何模糊，DARPA可能是最佳例子。Geoff Ling因參加2009年開始的Revolutionizing Prosthetics計劃而成名。他覺得自己一直使用的義肢用途有限，因而開發新義肢，結果製造出可用腦控制的義肢手臂，這正是Scheuermann用來吃朱古力的義肢。但在片段播出約一年半後，DARPA為她再拍了一條影片，片中她的腦機介面所連接的不再是機械臂，而是坐上了F-35戰機駕駛模擬器，DARPA在一場名為「未來戰爭」的會議上播放這條影片。最新的DARPA腦機介面更可讓操控者同時控制三部無人機，並從無人機接收偵測到的環境訊息。未來，DARPA將研究暫時性、非侵入式的方法，提升士兵能力。
未來溝通只靠意念
也有科學家正研究思想傳播的新的可能性。在去年4月的Facebook F8開發者大會上，另一位DARPA前總監、時任Facebook秘密研發部門主管Regina Dugan就介紹了他們對於腦機介面的研究。他們聘請了共60名神經科學家、機器學習專家及工程師，正研發一種全新、非侵入的技術讓人直接用腦「打字」，以每分鐘100字為目標。若能讀取腦袋打字時的訊號，就能悄悄傳送開去，達致某種心靈分享溝通。會上的影片中，實驗團隊利用戴在手臂上的震動器來傳達簡單的字句。
美國華盛頓大學（University of Washington）和卡耐基梅隆大學（Carnegie Mellon University）組成的團隊，或許示範了其中一種新的可能。上月底他們宣布成功製作出簡單的腦對腦介面（Brain-to-Brain Interface，BBI），每組三人的志願者獨處不同房間，以特製的帽和電腦連接組成三人腦機介面。他們不靠言語，只靠意念，合作玩了簡化版的俄羅斯方塊，各組平均方塊清除成功率逾八成（見下圖）。
研究團隊認為實驗有望在未來讓人類以前所未有的方式溝通，他們在報告中寫到：「腦對腦介面有可能成真，人類以腦部相接的『社交網絡』來共同解決問題……雲端為基礎的腦對腦介面，可引導資訊在介面網絡上任何設備之間傳輸，並在全球的互聯網都可以運行，因而令全球的大腦可在雲端互動。」
腦機如何統合成疑
並非人人都看好腦機介面。匹茲堡大學（University of Pittsburgh）神經工程師Doug Weber曾擔任DARPA項目經理四年，他對於腦機介面甚有保留：「我不相信科技演化沒有界限，我相信總有些技術挑戰是不能克服的。」在腦袋中插入電極是其中之一，幾個月或幾年後就會失效：「腦袋會不斷重複受傷、流血、痊癒的過程，任何血液留到腦室都會令細胞活動降低。」Weber也不相信記憶轉移可以成真。他解釋，不少人以為人腦就像電腦，「資訊由A去到B再到C，像有個清晰固定的模組。人腦固然有一定模組組織，但並不如電腦般強烈。而且資訊遍布於整個腦，要做到人腦般的統合程度現時是不可能的。」
語言學大師、麻省理工學院（MIT）終身教授喬姆斯基（Noam Chomsky）指出，更根本的是，現時科學界對人腦的認知甚少：「首先需要界定思想是什麼，而沒人知道該怎麼做。即使是你或我，回想自己在做什麼或產生複雜句子時，都無法觸及背後的思想。任何想找出思想是什麼的方法，都仍停留在科幻小說層面。」這也是為什麼一些國家正展開大型的腦科學基楚研究，例如美國的大腦計劃（Brain Initiative）和歐盟的人類腦計劃（Human Brain Project）。
喬姆斯基繼續解釋：「腦內有很多不同的東西，但我們仍未知道如何偷聽它們。部分原因是關乎倫理的……已有一些侵入式的實驗研究貓和猴子的視覺，放電極到牠們腦袋中，可以知道某個神經元的運作。但語言的話你無法這樣，一來沒有其他動物有與人相同的系統，我們也不會允許這種人體實驗。現時研究人腦的工具都是非侵入式的，只能看到一些電子訊號或血液流動，只知道腦袋哪個位置有反應，但無法告訴你實際處理過程的性質是什麼。」
技術以外，腦機介面涉及眾多社會問題仍尚待回答，請詳見另文：《【科技．未來】腦機界面：衝擊私隱最後防線 造就超然人類地位》。
上文節錄自第134期《香港01》周報（2018年10月22日）《人腦接駁電腦 通往什麼未來？》
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