脑机接口的军事应用，未来战争要成为现实了吗？

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来源：全球技术地图

编译：刘瑾

脑机接口（BCI）代表了一个新兴的颠覆性技术领域，但迄今为止，对该技术的讨论在国防和国家安全政策方面仍然较少。兰德公司的研究发现，随着美军越来越多地在军事活动中应用人工智能（AI）和半自主系统，脑机接口可以有效帮助其扩展和改善人机协作。但是，由于脑机接口技术的发展还不成熟，开发和采用时也会存在潜在的道德和法律风险，值得广泛关注并及时采取措施。

用头脑控制机器听起来像是科幻电影中才有的场景，但实际上，通过脑机接口技术，已经成为现实。2016年，亚利桑那州立大学（ASU）的工程学教授Panagiotis Artemiadis做了一个关于脑机接口技术的实验，并用视频记录了全过程。视频中，三架无人驾驶的飞机嗡嗡作响地缓慢升空，并排列成整齐划一的一字队型在空中盘旋。

图片来自YouTube视频

而在地面上，“飞行员”并没有手持遥控器操控，他只是从容地坐在那里，穿戴着一件像泳帽一样的装置，用自己头脑中的思想控制着无人机飞行。这套装置带有近130个彩色传感器，可以检测被试者的脑电波，并与无人机相连，将大脑信息与无人机互通。

图片来自YouTube视频

1、脑机接口是什么？

脑机接口（brain-computer interface，BCI）是指在大脑与外部设备之间通过双向信息流提供直接交流途径的方法和系统。通过这一系统，人们就可以直接通过大脑来表达想法或操纵设备，而不需要语言或动作。

2、脑机接口如何工作？

脑机接口技术使人的大脑和外部设备可以互相“交谈”，它使人类能够直接用思想控制机器，而不受身体的约束。现有和潜在的脑机接口工具均分为侵入性和非侵入性两种。

非侵入性脑机接口通常使用贴在头部或头部附近的传感器来跟踪和记录大脑活动，就像文章开篇提到的类似泳帽的装置。这些工具可以轻松放置和移除，但是它们的信号可能会模糊不清。

非侵入式脑机接口设备

侵入性脑机接口则需要手术将电子设备植入大脑的头骨下方，以针对特定的神经元集合收集信号。目前正在开发的脑机接口植入物非常微小，却可以一次接合多达一百万个神经元。例如，加州大学伯克利分校的一个研究小组创建了仅有一粒沙子那么大的植入式传感器——“神经尘埃”。

加州大学伯克利分校的研究人员开发的“神经灰尘”植入式传感器

再比如，当地时间8月28日，埃隆·马斯克（Elon Musk）旗下的脑机接口公司Neuralink 发布了最新研究的只有硬币大小的脑机接口传感器设备Link V0.9，其直径为23毫米，厚度8毫米，拥有1024路连接，能够感应温度气压，并读取脑电波、脉搏等生理信号，可以置于人脑的颅顶部位。

Link V0.9内部构造

侵入性方法虽然会使大脑与设备之间的信号更加清晰和准确，但是，与任何外科手术一样，植入传感器也可能会带来健康风险。

脑机接口技术起源于上世纪七十年代，经过几十年的研究，面向运动功能的基于肌电信号的脑机接口技术（多用于假肢）已经有了长足发展；以人工耳蜗为代表的面向感觉功能的脑机接口也大大改善了许多患者的生活。

目前，脑机接口技术仍在持续研发中，兰德公司近日发布《脑机接口：美国军事应用及其含义的初步评估》报告，展示了脑机接口技术当前和未来的发展情况，并评估了脑机接口在军事中的实际应用潜力和潜在风险。

3、脑机接口在军事环境中的应用

军事理论家和实践者一直称赞人类的思想是决定军事成功的关键因素。脑机接口在军事中的应用或将大大提升作战能力。

当前应用

大多数脑机接口技术目前仍处于早期开发阶段，但美国国防部的一些研究展示了脑机接口的潜在军事作战应用能力。例如：

1. 借助脑机接口，可以更好地进行军方秘密通信，以在军队内部和军队之间达成共识，提高对战斗的集体意识。

2. 脑机接口可以增强军队士兵的身体和认知能力，减轻疼痛或调节恐惧等其他情绪。同时，直接接触士兵的大脑思想还可以帮助军队指挥官增进对士兵心理状态的了解，洞察士兵的情感状态，了解士兵是否以及何时会出现心理崩溃、精神疾病等。

3. 脑机接口还可以在军事领域提供医疗支持。例如，截肢者可以通过脑机接口直接控制复杂的假肢，这将有效地帮助截肢者进行康复训练。此外，研究表明，植入脑中的设备还可以改善阿尔茨海默氏病、中风或其他头部损伤造成的记忆力衰退问题。

未来应用

英国学者劳伦斯·弗里德曼教授（Lawrence Freedman）的研究成果展示了近年来关于未来战争研究的主要主题，包括混合战争的普及率上升，网络战争、机器人和无人机的使用增多以及特大城市和气候变化的到来，这些都是未来战争的缩影。随着全球各大国加紧开发并部署新的作战技术，人机合作关系可能会进一步发展，AI也越来越多地融入军事行动中，这使得未来战争的速度大大加快。

实验室研究表明，脑机接口或许能够提高人类决策的速度和准确性，帮助未来的士兵在更短的时间内做出更明智的决策，同时与AI进行有效互动以在最短时间范围内对机器操作决策进行人工监督。在战斗中，脑机接口可以“以思考的速度促进多任务处理”“与智能决策辅助程序交互”。

另外，脑机接口还可以为帮助军队在战斗中更好地管理未来机器人。正如前DARPA计划经理Al Emondi所说：“随着我们走向未来，越来越多的自主系统将在军事行动中发挥更大的作用，脑机接口技术可以帮助士兵与这些自主系统建立更直观的交互，从而更有效地管理、使用机器人系统。

4、脑机接口真的可以对国家安全和未来战争产生影响吗？

为了进一步了解脑机接口对未来战争的影响，兰德团队通过一款国家安全游戏（TTX）进行了测试。游戏召集了许多具有专业技术和运营经验的专家参与，让他们在游戏中自行决定采用哪种脑机接口技术来应对游戏中的不同关卡。此游戏的测试结果支持了一些对脑机接口工具的初步假设，并阐明了脑机接口在实操环境中的潜在应用。重要的是，通过该游戏，兰德团队还提出了对脑机接口潜在风险的见解。

虽然不应该夸大单个游戏的洞察力，但兰德团队的脑机接口测试游戏确实为脑机接口在军事领域应用的讨论做出了卓越贡献。在研究确定的七种脑机接口功能中，参与者使用最多的三种包括：

（1）首先，参与者优先考虑脑机接口对人机共同决策的支持，并期望在情形复杂的战争情景中整合来自多方的信息以加速决策。

（2）其次，参与者通过脑机接口增强了战斗人员对半自主系统和无人机群的控制。

（3）第三，参与者通过脑机接口增强体能，改善听觉和视觉能力，并更好地控制外骨骼。他们还指出，如果将脑机接口用于人工智能和军事，该功能的效用可能会更加明显。

5、脑机接口的潜在风险与道德问题

与任何新兴技术一样，脑机接口也存在许多风险和未知数。在脑机接口技术发展成熟之前，对于开发人员来说，提前考虑其潜在风险和道德问题非常重要。

例如，脑机接口可用于减轻疼痛甚至调节情绪。那么试想，当参战的士兵恐惧感减少了，他们在战场上会发生什么？有或者当他们返回家乡时，如果没有了“英雄”光环，退伍军人可能会遇到哪些心理问题？

另外，鉴于侵入式技术需要将异物植入主要器官（大脑）并可能带来手术感染的风险，因此对侵入式脑机接口技术安全性的讨论最为激烈。此外，由于脑机接口技术可以直接访问人脑，因此人们的隐私如何保障也着实令人担忧。

面对这些挑战，兰德公司报告的合著者蒂莫西·马勒（Timothy Marler）说：“实际上，脑机接口与汽车没有什么不同，它可能很危险，但是也会很有帮助。

总的来说，目前对脑机接口的应用研究还不完善，有待更多的相关科技工作者继续攻坚克难。展望未来，我们建议进一步评估脑机接口技术在军事应用中的操作风险和收益。相信随着技术的不断完善和成熟,脑机接口将会逐步广泛应用于我们的现实生活。

或许到那时，临窗而坐，用意念开启咖啡机给自己泡一杯咖啡，享受美好的下午茶时光将成为我们每个人习以为常的生活场景。

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