讀心：神經技術的進展和潛在危險

【國際科技】

作者：谷峻戰（中國科學技術信息研究所副研究員）

經濟合作與發展組織曾在其《科學、技術和工業展望》中列舉了未來有可能改變人類生活和社會面貌的幾大新興技術，包括大數據、人工智慧、納米材料、物聯網、先進儲能技術、區塊鏈、3D列印、神經技術、合成生物學等。這些科技最前沿領域的研究在拓展推進人類社會進步的同時，也帶來了新的潛在風險，是未來社會治理中不可忽視的部分。比如，人類一直以來都在研究和試圖理解自身大腦的運行模式，而神經技術的發展為未來掌握「讀心術」帶來了可能。

神經技術（Neurotechnology）指任何利用人工手段和方法與大腦和神經系統發生互動，從而可以觀察、獲取乃至操控神經系統結構和功能的技術。神經技術為治療與腦和神經系統相關的失調和損傷帶來了福音，它有助於更深刻地理解大腦的自然過程，從而提高人的認知能力，並對人工智慧的發展起到關鍵作用。然而，正像任何事情都有其兩面性一樣，神經技術會也可能帶來深刻的倫理、法律、社會和文化問題，這需要在制定政策時加以關注。

光明圖片/視覺中國

1.神經科學技術前沿

神經技術的發展實際上已經有近半個世紀的歷史了，但最近20年才走向成熟，「腦成像」技術的突破堪稱這一領域的革命，因為研究人員可以用它來監控大腦的活動，在一定程度上控制大腦的功能，減輕抑鬱、多動症、失眠、中風、癲癇、帕金森氏震顫症及阿爾茨海默症等神經類疾病的癥狀。

當前已得到廣泛應用的神經技術還有磁共振成像（Magnetic resonance imaging ，MRI）、計算機斷層掃描（Computed tomography，CT）、腦電圖記錄（electroencephalography，EEG）、經顱磁信號刺激（Transcranial magnetic stimulation，TMS），經顱電信號刺激（Transcranial direct current stimulation）等。

除此以外，目前神經科學和技術領域最熱門和最具前景的前沿技術有：

神經調控技術：「國際神經調控學會」將神經調控定義為通過對身體的特定部位實施電刺激或運用化學品來改變神經的活動。也就是說，神經調控技術通過直接作用於神經系統本身來調控身體。因此，神經調控技術和設施在治療神經系統紊亂方面越來越重要。其應用範圍從治療慢性神經痛、帕金森病、痙攣、癲癇、中風、阿爾茨海默症以及神經引起的背痛和四肢痛到調節膀胱和腸道紊亂等不一而足。據美國一家市場研究公司的報告，到2022年，全球神經調控技術和設備的市場規模預計將超過117億美元。

光遺傳學技術：也叫作「光刺激基因工程」即用光來控制和操縱活性組織中的神經細胞乃至神經活動的技術，這一技術為探索神經細胞、神經網路和人的行為間的因果關係提供了一個強有力的工具。DNA雙螺旋結構的發現者之一弗朗西斯·可里克曾認為，神經科學技術面臨的最主要挑戰就是在控制大腦中某一類細胞的同時做到不影響其他種類。電極刺激做不到這一點，藥物刺激也不夠精準，且作用時間過長。光遺傳學技術實際上也是神經調控技術的一種，曾被英國《自然》雜誌評為2010年的「年度方法」。這一技術未來有可能延伸到人的情感領域，用於調節人的情緒、揭開神經退行性疾病、行為和意識之間的機理等。

腦機交互技術：通過外部設備感知和解碼大腦的神經活動——即將大腦指令和信號通過相連的計算機傳遞給外部設備並作用於現實的技術，如移動游標或假肢等。這樣就可以讓人實現對設備進行（不用手的）意識操控。這項技術在需要高度集中注意力的職業如汽車駕駛員、飛行員、宇航員等領域大有可為。它或許還能提高智力水平，讓多個大腦協同開展某項任務，以提高執行的效果。它甚至還能為人類開發新的感覺，如感知磁場、紅外線或無線電波提供幫助。美國在此方面的研究獲得了相當進展，特別在用意識操控動作方面，比如斯坦福大學的研究人員運用這項技術已經創造出迄今為止最快的打字速度。這對於改善殘疾人的生活意義重大。

納米機器人：是由大小從1到100納米的組件組裝成的微系統，這樣尺度的機器人在實際應用中的潛力幾乎是無限的。比如在醫療領域可以利用納米機器人更精確地將藥物輸送到目標靶位，從而可以更精準和有效地殺死癌細胞或退化和壞死的神經細胞。在神經科學、診斷及治療方面也有很好的前景，未來還有可能應用於刺激、感知、信息處理等領域。目前，全世界已經出現了一股納米機器人競賽熱潮。

光明圖片/視覺中國

2.腦科學研究的進展

神經技術最複雜的挑戰在於搞清大腦的機理並模仿其過程。理解大腦的意識、思維、認知及其他高等級的神經活動對於修復腦損傷、治療阿爾茨海默症乃至推進人工智慧技術都是至關重要的。當前人工智慧最熱門的研究領域也是模擬人腦，而任何計算機對人腦功能的模擬都離不開當前的腦科學研究。

當前全球範圍內主要的腦科學和技術研究計劃主要有：

人類大腦項目（歐洲）——是由歐洲發起的一項為期10年的大型科學研究項目，總投入16億歐元，目的是建立一個基於信息和通信技術的腦科學研究基礎設施，讓全歐洲乃至全世界的研究人員可以利用來推進神經科學、計算技術以及與腦相關的醫學研究。該項目分為12個子項目，其中的6個都是用來開發基於ICT技術的平台。

大腦技術計劃（以色列）——通過將科學家、醫生、企業家及投資者集合到一起，加快對於大腦疾病的創新型療法的開發，使以色列成為該領域的研究中心。

疾病研究綜合神經技術腦圖譜（日本）——於2014年發起，目標有3類：一是繪製非人類（主要是靈長類動物）大腦的結構和功能；二是開發支持大腦繪製的新型的、先進的技術；三是人類大腦繪製與臨床研究。

藍色大腦項目（瑞士）——運用超級計算機對嚙齒類動物的大腦進行數字化解讀和重構，最終對人腦的運作和機理進行數字化重構。2007年11月該項目的第一階段已經完成。

腦計劃（美國）——2013年4月由奧巴馬政府發起，其宗旨是支持開發和利用創新性的技術增進對腦功能的理解，特別是揭示腦功能與行為之間的複雜聯繫，繼而揭開腦功能紊亂和障礙的秘密並達到治療的目的。該計劃屬於美國政府更宏大的神經科學計劃的一部分。

這些大腦科學項目目前都已取得相當進展，但仍未能解決理解大腦運作方式的一個根本問題：神經元組合在一起與思想各要素之間存在怎樣的生物學與物理學聯繫。

3.神經技術存在風險

當前神經科學與技術的創新為理解人的智力與思維帶來了許多新手段，但像任何事物一樣，它也可能帶來許多現在人們意想不到的後果。植入式神經技術由於需要通過神經外科手術，將電極或幹細胞等植入體內，可能造成非預期的大腦生理與功能的變化。非植入式神經技術雖然風險更小，但長期使用也可能對大腦結構和功能產生負面影響。

此外，神經技術還有可能引發重大社會和倫理問題。特別是隨著神經技術的發展，它有可能暴露人類最大的隱私：即我們實際在想什麼？這將引發關於侵犯人的自由意志的問題，還可能加劇社會不平等，為企業、黑客、政府或其他任何團體和個人提供利用和操縱他人的新方法。因此，「讀心術」需要謹慎對待，它不僅涉及醫療和商業機會，而且更重要的是，它事關人類的尊嚴、隱私和平等，而現有的道德準則和法律遠不足以應對這些新的神經科學問題。

《光明日報》（ 2018年06月06日 14版）

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！