科幻大片《阿凡达》的现实投影

    BCI：可能改变未来战争面貌的“脑-机”接口技术

    2009年，科幻电影《阿凡达》在全球上映。影片中，人类为获取潘多拉星球的资源，启动了阿凡达计划，用人类与纳美人的DNA混血，培养出身高近3米的“阿凡达”，以方便在潘多拉星球生存及开采矿产。受伤的退役军人杰克同意接受实验并派遣自己的阿凡达来到天堂般的潘多拉星球，杰克靠意念远程控制其替身在潘多拉星球作战。对上述故事片段，倘若从科学技术与军事变革的视角来看，影片中出现的用意念控制“战士”作战，似乎折射出了未来战争的某种图景。

    其实，影片中用意念控制作战的思想，一直没有游离出美国军方的视野。从2004年开始，美国国防部DARPA就已投入巨资，在杜克大学的神经工程中心等全美6个实验室中展开了“思维控制机器人”的相关研究。尽管距离这一“终极目标”的实现尚早，但科学家已经取得了一些突破。2008年，位于北卡罗来纳州的科学家已能让一只猕猴在跑步机上直立行走，并从植入猕猴脑部的电极获取神经信号，通过互联网将这些信号连同视频一起发给日本的实验室，最终美国猕猴成功地“用意念控制”日本实验室里的机器人做出了相同的动作。英国《卫报》2010年1月31日也报道称，美国军方早就对《阿凡达》影片中出现的BCI技术展开了研究，并打算在未来打造出电影中的巨型“机械战士”，让士兵用意念远程操纵他们的“阿凡达”替身在战场上作战。

    美国国防部前副部长、军控和裁军总署前主任弗莱德·查尔斯·伊克莱，更是在其新著《国家的自我毁灭》中，对未来BCI技术的军事应用前景给予了高度关注。他提到，“目前已有数百个试图将人脑同计算机相结合的独立的研究计划。刚开始，这些研究得到的资助很少，有些只是玩玩概念游戏而已。但近期对人脑与电脑相结合的研究项目——BCI技术，得到了重视，在美国和欧洲的大学里，这类项目的数量成倍地增长。”他进一步指出，“我们必须对人脑研究的发展进程加以关注。神经科学对人脑的功能——即智力、意志、情感和神秘的‘意识’功能——日益加深理解。在一些无需进入人体的新探测技术的帮助下，科学研究人员可以观察人脑的思维功能。新的探测仪器包括功能磁场声波成像仪，穿头盖骨磁震荡仪以及阳电子释放体层摄影仪等。这些仪器已经能够提供人脑在从事特定活动时有价值的数据。近年来，科学家已成功地使用纳米感应器和荧光成像仪来观察个别脑细胞的化学变化。”

    DARPA资助“读脑术”研发背后

    超前的探索理念+独立的评估机制+科学的管理模式=技术上的领先地位

    与美国国防部前副部长伊克莱的论述相吻合，近年来，美国国防高级研究计划署（DARPA）一直在密切关注其他国家在BCI技术方面的研发动向，并努力探索相关技术的军事应用前景。作为诞生在美苏冷战对抗期间（1972年）的国防机构，DARPA多年来一直因其极富前瞻的探索理念、独具特色的运行机制，扮演着美军国防科技创新的“孵化器”，为美军孵化出了诸多尖端武器装备。具体而言，从创建之初的军事航天项目到冷战中期的“星球大战计划”，再到海湾战争之后的情报、监视及侦察手段探索，从超音速战斗机概念、军用“阿帕网”构想到陆军的“轻标枪”导弹、海军的F/A-18舰载机、F-117隐形战斗机、“战斧”巡航导弹及B-2隐形轰炸机问世……在数十年的发展历程中，DARPA先后成功启动了40多个重大项目，涉及陆、海、空、天诸军兵种，在国防科技创新的道路上留下一串深深的足迹。

    事实上，作为美国政府在国防部下设的一个研发机构，DARPA的宗旨是“保持美国的技术领先地位，防止潜在对手意想不到的超越”。正是秉持这一信念，DARPA取得了上述不凡的成就，或许连美国政府当初都没有想到，这个投资不多，人员编制到今天为止也不过200余人的机构，在过去的岁月里竟会对美国的军事产生如此大的影响力。到底是什么样的运行机制或文化基因孕育了这些创新的果实呢？

    就理论而言，军事需求与技术推动好似驱动武器装备发展的双轮，但在现实中，各军兵种出于自身的利益考量，往往会提出各自的军事需求，而这些需求存在两方面问题：一是各军兵种会故意夸大其重要性；二是不能顾及长远潜在需求。为了克服这些难题，DARPA创立了“独立评估需求”机制，不以满足军方的现实需求为目标，而是以探索未来国防科技的新概念为宗旨。凭借这种独立评估需求所收获的对前沿技术的高度敏感性，辅之以科学的管理模式、高效的执行机构及严格的评审机制，DARPA锁定了许多高风险、高价值、高收益的远景项目，始终将精力放在对遥远未来的探索上，正是这种独特的运行机制确保了创新果实的不断涌现。

    当然，有时这种超前的探索理念也会被认为是“疯狂”的。如在20世纪90年代DARPA提出无人机作战理念时，就曾被一些人讥讽为“DARPA的幻想”。而当DARPA提出启动在高空飘浮5年甚至10年的无人机或飞艇项目时，再一次被嘲笑为“匪夷所思”。面对这些冷嘲热讽，DARPA坚持自己的发展理念，这个带有神秘色彩的特殊部门，永远驻守在国防科技创新的前沿阵地，竭力张开想象的翅膀，将自己的触角伸向遥远的未来，通过原始概念创新，引领武器装备发展，以避免他国“技术突袭”，确保美军“技术优势”。目前，DARPA对脑科技的前瞻性研究，正是秉承了上述理念的典范，也从另一个侧面给我们展示了科幻与军事的不解之缘。

    科幻与军事往往只有一步之遥

    胜利只向那些能预见战争特性变化的人微笑

    19世纪科幻作家凡尔纳曾在《机器房子》里提出了坦克的设想，在《海底两万里》中构思了巨型潜艇“鹦鹉螺号”。被誉为日本科幻之父的押川春浪曾创作了《海底舰队》，设想了潜艇战。20世纪30年代，前苏联科幻作家阿·托尔斯泰创作了《加林工程师的双曲面体》，其中描写了一种类似激光的武器，20多年后真正的激光技术才得以问世。其实，与BCI技术相关的读脑术，长久以来也是科幻作品青睐的题材。在别利亚耶夫的《大独裁者》里，主人公施奈德发明了无线脑波控制装置，从最初的抢劫银行，到后来与世界各国军队较量，施奈德一次次凭借“读脑术”战胜了敌人。中国科幻作家王晓达的小说《波》中，空中战斗的制胜凭借的也是以电波干扰使对方飞行员产生幻觉。

    美国海军少将马汉在总结19世纪之前人类海战经验后，于1890年在《海权对历史的影响（1660-1783）》一书中提出了“制海权”思想；意大利空军司令杜黑在总结20世纪初人类空战实践后，于1921年提出了“制空权”思想。与此类似，美国前国防情报局局长格雷厄姆中将，在总结1957年苏联卫星升空之后的美苏外空军备竞赛基础上，凭借战略家特有的前瞻理性，于1982年出版了《高边疆：新的国家战略》一书，正式提出了“制天权”思想。

    从马汉的“制海权”、杜黑的“制空权”到格雷厄姆的“制天权”，再到如今热极一时的“制网权”，在科技进步与军事需求的双轮驱动下，军事对抗的疆域从一维战场延伸到了多维战场，从自然战场拓展到了技术战场，从有形战场进化到了无形战场。今天，具有科幻色彩的BCI技术，大多仍处于实验室探索阶段，真正投入实际应用的也仅限于为残障人员提供生活辅助，检测高危作业人员的大脑疲劳，以及在电子游戏中用于实时交互控制等方面。在军事应用方面，也仍限于提高模拟训练的效果，增强军事训练的对抗性，以及辅助对武器装备进行控制，如利用脑电和肌体协同控制以提高战斗机飞行员的快速反应能力等。更何况，BCI技术的军事应用还涉及到复杂的战争伦理问题，对此，美国学者乔纳森·莫雷诺在其著作《制脑权战争：脑科技研究与国家安全》一书中也进行了充分的探讨，显然，这将影响到BCI技术的军事应用前景和未来军事变革走向。

    然而，有关技术进步与军事变革，曾被誉为“哲人与将军”的革命导师恩格斯说过一句名言：“一旦技术上的进步可以用于军事目的并且已经用于军事目的，它们便立刻几乎强制地，而且往往是违反指挥官的意志而引起作战方式的改变甚至变革。”基于恩格斯的判断，再考虑到战争伦理一直滞后于战争实践，且在军备控制方面只有“软约束力”的问题。因此，伴随着全球范围内脑科技研发的突飞猛进，以及整合纳米科技、生物科技、信息科技和认知科技的“聚合科技”（NBIC）的快速发展，不管未来世界新军事变革是否将围绕“制脑权”而展开，从美国国防高级研究计划署（DARPA）的相关资助动向来看，尽早做好未雨绸缪的准备绝非杞人忧天，因为在军事领域，正如“制空权”之父杜黑所言：“胜利只向那些能预见战争特性变化的人微笑，而不是向那些等待变化发生才去适应的人微笑。”