酷炫新科技：用意念控制飛機不再是夢

看過電影《阿凡達》的人一定不會忘記影片中這樣一個橋段:在潘多拉星上，下身癱瘓的的前海軍戰士傑克·薩利躺在密封艙中，通過頭上戴著的複雜設備，利用意念操控人造的混血阿凡達。 當然，潘多拉星和阿凡達只是導演卡梅隆的虛構，利用意念操控阿凡達自然也不可能發生。但是你或許不知道，利用"意念"操控物體已經不再是人類的空想。如果能用意念控制飛機，是不是很酷？

什麼是「意念」操控？

"意念"操控，是利用人類的腦波操控，相關的科學研究已經超過半個世紀。 通俗地講，人類在進行各項生理活動時都在放電。心臟跳動時會產生1~2毫伏的電壓，眼睛開閉會產生5~6毫伏的電壓，而思考問題時大腦會產生0.2~1毫伏的電壓。 如果用科學儀器測量大腦的電位活動，那麼在熒幕上就會顯示出波浪一樣的圖形，這就是"腦波"。腦波活動具有一定的規律性特徵，和大腦的意識存在某種程度的對應關係。 正是因為腦波具有這種隨著情緒波動而變化的特性，人類對於腦波的開發利用成為了可能。

用意念控制飛機相關研究

2013年6月，美國明尼蘇達大學的華人科學家賀斌教授帶領的研究團隊展示了他的意念控制研究成果。與以往需要在大腦中植入電極的意念控制技術不同。賀斌教授最新的意念控制技術完全是無創的，無需進行大腦植入操作。使用者只需戴上一個帽子，通過帽子上的電極即可記錄下使用者的腦電波。在這個腦電圖掃描帽具有64個緊貼頭皮的電極。這些電極監控來自大腦的電活動並將信號(或信號中斷)傳遞給電腦。電腦對這些數據進行處理後將之轉化為另一種電子信號，通過Wifi傳遞至飛行器的接收器，從而控制飛行器的飛行動作。賀斌教授團隊展示了如何利用自己的意念操控一架模型直升機在空中飛行、俯衝、上升，甚至可以毫無困難地穿越以氣球做成的環形形障礙物。

在德國慕尼黑工業大學（TUM）的飛行系統動力學研究所內，一名飛行員戴著一個連著許多電線的白帽子，目光集中在他前面的跑道上。突然間，操縱桿開始動了，就像被施了魔法似的。飛機轉彎傾斜飛行，然後筆直地接近跑道。飛機位置校正了幾次，最後起落架輕觸地面安然著陸。整個過程中，飛行員既沒有碰腳踏板，也沒有碰操縱桿。

一架小型的四旋翼飛行器在南航學生的「意念」控制下飛起，科幻電影中的「魔法」在現場上演，讓大家大飽眼福。所謂的「意念」指的是人的腦電波，「我們通過腦電波感測器，探測大腦頭皮電流變化和血液流動信息，然後根據腦電波的不同特點來操控物體移動。」來自南航能源與動力學院碩士生金暉說道。將乾式電極貼在額頭上，兩個耳夾夾住耳朵，通過這三個點，就可以採集到腦電波信號。團隊還專門研發了一款軟體，將注意力劃分設定0到100的專註值，專註值相當於對應的油門，來控制飛機起飛的速度。根據團隊的實驗，通過「意念」，飛機能懸停在空中約2-3分鐘。

美國防部國防高級研究計劃局的「革命性修復」項目的成果：在匹茲堡大學醫療中心，一位癱瘓的女士成功地用意念在飛行模擬器上操縱控制了一架F-35隱身戰鬥機和一架單發塞斯納通用飛機。

在過去四年中，來自澳大利亞墨爾本大學的神經科學家和工程師，與皇家墨爾本醫院的醫師們一道參與到了一套高級神經機械互動面板的研發，這套面板性能持久且易於安裝。資助本項目研究的美國國防部高等研究計劃署希望最終能將這款大腦控制技術帶到駕駛艙，讓飛行員通過自己腦中的思想和他們所坐的機艙座位來駕駛飛機。澳大利亞研發的這套大腦控制系統，其核心元件是一個微小的生物相容性電極，被稱為「超外差元件（stenode）」。該元件足夠柔軟，能夠從人體血管穿過，一旦連接到目標上它就能正常運作。電極可以測量運動皮質的電流活動，運動皮質是大腦中負責人體活動的部分。這種電流活動會被記錄下來並分享給電腦系統，電腦系統會解讀這種活動，接下來這些解讀會被用於控制外部機械。

原理：精準刺激提高反應速度

人的大腦有1000億個神經元，提高一點使用率，就能提高智商。腦機協同，就是讓外界能夠直接讀懂人腦在想什麼，或把外界的信息怎麼送進人腦。這兩個方向，就是腦和機的對話。當然，現在像電影里一樣插個U盤立刻啥也不用學了，還不現實，但是如今通過外界對大腦的精準刺激，可以集中人的注意力，提高人的反應速度。美奧克斯雷在接受採訪時也表示：「軍方對飛行員直接以意念而非雙臂控制飛機的潛力很感興趣，這樣一來你可以減少幾毫秒的反應時間。」（AOPA云：楊媛媛）

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