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| 本文作者： 劉芳平 | 2017-07-06 17:22 |
雷鋒網按：在《黑客帝國》火爆全球后，腦（腦）機（后）接（插）口（管）成為人們憧憬的未來，這個未來到底有幾分科幻幾分真實呢？我們的大腦是否真的可以和網絡虛擬世界連接起來？著名科學家，腦機接口領域開創者，著有《腦機穿越》（湛廬文化出品）一書的米格爾 ? 尼科萊利斯（Miguel Nicolelis）接受了雷鋒網專訪，為大家解答關于腦機接口、人工智能領域的問題。采訪中，他對馬斯克的賽博格言論嗤之以鼻，并認為數字永生只是一個詩意的想像。
世界頂級科研機構巴西埃德蒙與莉莉·薩夫拉國際納塔爾神經科學研究所聯合創始人，美國杜克大學神經工程研究中心創始人，現任杜克大學醫學院神經生物學教授。
法國科學院院士、巴西科學院院士，常在《自然》 《科學》等國際一流學術期刊上發表論文。2004年被美國科普雜志《科學美國人》評為全球最具影響力的20位科學家之一，其研究被《麻省理工科技評論》評為10大最具突破性的科技創新之一。
2014年巴西世界杯“機械戰甲”發明者。
著有《腦機穿越：腦機接口改變人類未來》( Beyond Boundaries：the new neuroscience of connecting brains with machines-and how it will change our lives)，湛廬文化出品。
CCF-GAIR 2017 大會即將于明白（7月7日）在深圳開幕，尼科萊利斯雖遺憾未能來參加，但他通過視頻祝大家在本屆 GAIR 大會參會愉快。
以下為專訪實錄。
雷鋒網：這是您第一次來中國嗎？
尼科萊利斯：不是，今年之前我沒來過中國，不過我三月份去了香港，兩周前還來了上海和北京。所以這是我第三次來中國了，而且會是很短的一次。
雷鋒網：您對中國整體印象如何？
尼科萊利斯：我從小就對中國和中國的歷史很感興趣，所以真的來了這里后覺得很開心。我也去了上海和香港，所以對中國的認識有一個比較大的視野，令我印象很深刻。
雷鋒網：關于您的這本書《腦機穿越：腦機接口改變人類未來》，能談談它的寫作背景嗎？您希望讀者從中獲得什么？
尼科萊利斯：我做了很久的神經系統科學家，用各種各樣的新想法和方法研究大腦。研究了將近 30 年（27 年）后，我覺得向那些不是神經系統科學家的大眾分享我們的研究發現會很有意思。
這本書有特別的重要性，因為我在里面講述了自己開創的這個領域——腦機接口（brain-machine interface），之前大家并不了解關于這些研究的幕后，像是為什么我們要做這樣的研究，有哪些困難，以及我們對于自己的發現有多么驚訝。
這本書像是一本小說，向大家講述科學是怎么做的，類似這種想法需要多久才能實現。我覺得這是一種和自己不是科學家的科學愛好者的溝通方式，還有那些喜歡腦科學研究，但看不了各種研究論文的人，告訴他們這個領域是怎么做的。
雷鋒網：目前，腦機接口（brain-computer interfaces）用于完成任務不是很多，比如讓癱瘓者恢復運動控制，還有讓患閉鎖綜合癥，無法用語言或手勢進行交流的病人能夠再獲溝通能力。您覺得腦機接口在近期還有哪些應用場景，遠期來看呢？
尼科萊利斯：我們一般叫它 brain-machine interface， 這是更通常的叫法，因為它不只是大腦與電腦連接，而是可以和各種各樣的機器連接，比如汽車、機器人、手機，所以我們叫它 brain-machine interface，brain-computer interface 是它的一個子領域，范圍被限制到計算機。
在開創這整個領域時，我們是從機械控制層面開始。我們想看看，通過腦機接口，癱瘓者是不是可以重獲“肢體控制”——手能動，腳能移。結果發現，這項技術是有用的。
我們剛開始做時，沒人相信這能成功，而現在世界上有多個實驗室都在進行相關的研究了，也有很多患者從中受益。
而且，這項技術也不再僅僅用于癱瘓者，它正擴展到更多的疾病應用上，比如帕金森癥，我們剛剛發表了一項研究，顯示它可以應用于癲癇。現在研究人員也開始超越醫療領域，開始將腦機接口應用在一般人身上。我覺得這將有一個很大的未來，因為如果它能成為人與手機、電腦、汽車等產品之間的控制接口，將會給我們的生活帶來巨大的改變。
雷鋒網：所以就是，它可能會成為一個通用性的接口？
尼科萊利斯：正是如此，在這個領域的前 20 年研究中，我們試圖打造的，是一個讓大腦與機器進行溝通的一個通用接口。我們開玩笑時把它稱為大腦的 Windows 1.0 系統。
雷鋒網：您能談談具體的應用場景嗎？比如，在今年的 Facebook F8 上，他們宣布他們有一個團隊正在開發一個腦機應用，讓用戶用大腦在電腦上打字。
尼科萊利斯：對，這個應用已經存在了，通過腦電波（EEG）來實現，針對漸凍人。但這種打字方式非常慢， 問題是，當你使用這種非侵入性（non-invasive）的方式時，速度非常慢。對于 Facebook 公布的研究項目，我還不清楚他們所用的技術是什么。可能還有一些光學的方式，像是近眼紅外追蹤，這種需要用到很貴的大型機器，普通人用不起，而且還是很慢。
其實這種 idea 不是 Facebook 創造的，它已經存在 20 年了。主要的問題是，它非常慢，我不覺得人們會想用它。
雷鋒網：所以它跟用手打字是很不一樣的，你得勁地去想。
尼科萊利斯：對，而且不是直接地想。你不是在想那些字母，而是在想我在做些什么事，然后需要用這種方式間接地從一個字母表中選擇字母。
雷鋒網：是不是在人的面前放一塊屏幕，上面顯示字母表，然后通過腦機接口連接人腦，之后用戶通過大腦移動畫面上的鼠標來選擇字母？
尼科萊利斯：對，你得移到那個字母上面，然后選擇。這整個過程非常慢，打一個詞就需要一分鐘。所以我說小孩子們估計不會喜歡這種打字方式。
除非 Facebook 知道一些我不知道的東西，這可能性不大。
雷鋒網：現在也有一些別的技術應用于打字輸入，比如眼球追蹤。
尼科萊利斯：對，這種方法要快一些，而且是非入侵式的，很不錯。我覺得如果患者可以動眼，或者是可以移動鼠標的話，應該先采用這些方法來打字，之后再考慮其它的技術。因為這些方法更便宜、簡單、且非侵入。
巴西世界杯“機械戰甲”發球
雷鋒網：Elon Musk 最近說人類要想不被機器全面超越，就得變成賽博格（Cyborg）……
尼科萊利斯：（打斷）對，我不同意這個說法。
雷鋒網：（笑）對，您在接受英國《衛報》的一個采訪中，提到說我們開發機器人是用來服務人類的，在機器能復制人類的大腦之前，人類并不會被淘汰。“這種認為數字機器人（不管多么強大，多么互聯）終有一天會超越人類能力的想法就是胡扯。”您說。針對這個觀點您能更詳細地解釋一下嗎？
尼科萊利斯：我們的大腦并不是數字的，它有類數字的部分，也有模擬（analog）的部分，后者非常大。所以當你將數字和模擬的部分組合起來時，得到的是比這個東西（手指著手機）更強大的事物。電腦無法復制這個模擬的部分，它只能模擬人腦非常小的一部分。所以不管電腦性能將來變得有多強，都無法復制人腦中模擬的部分。
當我創造腦機接口這個領域時，我從沒想過，機器會替代人類，而是我們可以用機器來幫助人類，像是癱瘓者、聾啞人、帕金森癥患者。所以當馬斯克說出這樣的觀點時，我覺得他并不是很懂這個領域。他不是很懂這方面的科學，更像是市場宣傳人員。他就是想推銷自己的公司，使用沒有根據的說辭。找不到科學方法來實現他所說的內容。
所以說，這更多是宣傳，因為他想賺很多錢。對于這種做法我是可以理解的，但大腦研究并不是為了創造賽博格（半機械人），而是來幫助人類做更完善的自己。
我不想做一個賽博格。多數人都不想。
雷鋒網：所以您的觀點就是，人腦的運作機制和電腦是不一樣的，即便很多人說人工智能是在模擬人腦，它也不是真正地像人腦一樣運作。
尼科萊利斯：對，人工智能應該叫機器智能。這是一點，我們的智能是完全不同的，雖然字面上都說是“智能”，但含義是不同的。
雷鋒網：您能舉一、兩個例子來說明人腦和電腦的不同嗎？
尼科萊利斯：可以。你知道大數據吧，什么是大數據？它是將現時和過往信息全部收集起來，并試圖據此來推斷未來。但大數據只能預測存在于他能獲取的已知數據中的未來。我們的大腦則可以做一些以前從未發生過的事。所以說電腦無法創造知識，電腦只是在處理信息中的符號。這是很有用的，比如可以用它來玩象棋，它可以非常快地處理這種情境，并據此打敗人類。
但人類發明了象棋，發明了圍棋，還有足球以及各種游戲。如果我學過音樂，我可以坐在鋼琴前面創造一種新類型的音樂，沒有機器可以做到。如果你給大數據軟件灌以莫扎特的所有音樂、曲調，然后用這個系統來創造新曲子，它就會創作出類似莫扎特的音樂，但不會創作出貝多芬、艾爾頓·約翰，大數據做不到這點。
所以說，人工智能很擅長于識別被用于訓練它的模式，人的大腦則可以識別各種東西，不管有沒有大數據的訓練。
再舉個例子，自動駕駛汽車，中國的汽車制造商正在這方面努力研發。對于自動駕駛汽車，你需要對汽車進行編程，告訴它如果在路上遇到小孩、大人或是動物，不能開過去，要停下來。而對人來說，如果他看到任何動物或人類在路上，不管是一條腿的、兩條腿的還是四條腿的，他會知道要停下來。但運行著人工智能軟件的自動駕駛汽車，它的軟件需要針對每一種動物、每一種人類進行訓練，才會知道應該停下來。
所以，如果你針對狗進行了訓練卻沒有針對貓的話，當遇到后者時它就會壓過去。這就是人和機器的區別。
猴子的腦機接口訓練
雷鋒網：現在在科技行業，人工智能可謂是熱到不能再熱，它被認為是未來世界的水、電、煤。您覺得人工智能和腦機接口之間有哪些交集呢？像您前面也說到人工智能很適合于識別模式，而大腦信號也是一種模式，那么是不是可以用上人工智能來識別呢？
尼科萊利斯：對，腦信號也是一種模式。顯然，將人工智能技術和腦機接口相結合可以做一些有用的事情。
你知道深度學習對吧？這個詞其實也是錯的。你知道“深度學習”的這個“深度”是怎么來的嗎？你知道人工神經網絡對吧，傳統的人工神經網絡只有隱藏的一層， 然后是輸出層，所以“深度學習”是怎么來呢？就是后來在這兩層之間又加了許多層，讓整個軟件更好更快。但它并不是像人一樣學習。
用英文來說這叫 misnomer（用詞不當），“深度學習”，聽起來很淵博，實際并非如此。
但話又說回來，如果應用得當的話，它還是很有用的。比如，如果你記錄各種大腦的活動，然后把它喂給深度學習算法，它還是可以很有用的。但大腦仍然比這個深度學習算法要復雜得多。
雷鋒網：是不是就像人工智能很適合于語音識別一樣，大腦信號就另一種可以被識別的語音？
尼科萊利斯：確實可以識別，但有一個問題是，所有這些（人工智能）方法，都要求信號和結果是線性相關的，但大腦信號不是這樣，大腦信號是非線性的。
所以，對一些機械控制來說，它可以予以輔助。但即便是當你使用自己的雙手打字時，你的大腦產生的信號就已經是非線性的了。
雷鋒網：在這本書的最后，您談到了“數字永生”，這只是一種想像呢？還是一個很可能發生的未來？
尼科萊利斯：更多只是一個想像，因為將整個大腦下載下來是做不到的。我剛剛完成了自己的一本新書，這本書里我針對這個話題談了更多的細節。
有一些東西，比如機械運動，我們可以下載，但我們的記憶，深度的記憶，像是來自童年成長的記憶，這些是無法下載的，至少以目前的技術是做不到的。在書里我是想表達，你可以從腦電波里得到一些模式，這些可以存儲，但這只是大腦信息中非常少的一部分。一些信息深藏于生物組織當中，無法提取出來。
雷鋒網：當媒體談到腦機接口時，他們總是用到《黑客帝國》里的一些畫面來展示，然后很多人就認為黑客帝國要變成現實之類的，您是不認為這將會變成現實？
尼科萊利斯：肯定不是電影演的那樣。《黑客帝國》第一部還不錯，后面兩部就不大行了。不過呢，有一些是可以變成現實的，比如腦機接口與虛擬現實的結合。我們在病人身上已經做過這些實驗，像是巴西世界杯時，用大腦控制一個化身（avatar）來訓練踢球，這種是已經在發生的事情，而且未來會變得更好。
但我不認為我們會像電影里那樣在后腦勺接跟線。這只是媒體喜歡炒作而已。科幻作品通常都比真正的科學更吸引人，但科幻很多是無法實現是，這也是為什么它叫科幻。
比如《星際迷航》里可以將人從一個地方傳送到另一個地方，這是做不到的，因為這需要追蹤人類身體里的每一個原子才行。
雷鋒網：不過有一些科幻場景正變成現實，比如用全息影像將一個人傳送到另一個地方。
尼科萊利斯：對。比如手機就出現在 60 年代的《星際迷航》當中，當時沒人覺得這可以實現，但后來的確實現了。
雷鋒網：在腦機接口這個領域，能否談談您正在進行的一些研究？
尼科萊利斯：嗯，我們在剛開始研究時，整個腦機接口只有一顆大腦和一臺機器。現在，在過去三年中，我開始用到多個大腦以及一臺或多臺機器，我們現在可以展示這個概念是可以推廣的，可以讓多只動物或是人類與腦機接口進行交互，這是我最新的研究領域。
我們展示了多只猴子可以在一個任務當中通過大腦進行合作，像是控制一個虛擬手臂運動，一只猴子可以控制 X 軸，另一只控制 Y 軸，還有一只 Z 軸，一起讓手臂在XYZ軸上運動。這是已經實現的，所以大腦之間是可以同步的。
雷鋒網：這三只猴子并不知道其他猴子的存在對吧？
尼科萊利斯：對，不知道。在第一次實驗當中，他們不知道 ，我們在 2015 年發表了這個研究。
雷鋒網：腦機接口的未來發展道路是什么？
尼科萊利斯：我覺得未來，醫生將可以用這樣的技術，連接到地球另一端的病人，幫助他們訓練來更快地恢復，這一切透過網絡就能進行。
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