脑机革命

引 言2017年的一天，天气晴朗，万里无云。在巴西的一条摩托车赛道上，罗德里戈·赫布纳·门德斯坐在一辆蓝色一级方程式赛车中，深吸一口气后，发动了引擎。一切就绪，周围引擎的轰鸣声已经笼罩了他的感官，他坐在驾驶座上，只等裁判一声令下。门德斯心情复杂，百感交集，他既兴奋又害怕，对接下来的赛程充满好奇，心脏剧烈跳动，似乎马上就要蹦出来了……这次比赛由巴西*大的广播网络公司环球电视网举办。作为巴西一家非营利性组织的首席执行官，门德斯为这一刻已经刻苦训练了好几个星期。裁判一声哨响，门德斯猛踩油门，加速向前冲去。他来到**个弯道，脑海里闪过一个念头：这是见证奇迹的时刻。他能平稳地控制住赛车吗？**个弯道不算顺利，他冲到了赛道边缘，来了一个急转弯，才避免与其他车相撞。完成三圈的赛程后，他越过了终点线，激动不已。前方，迎风飘舞的格子旗在向他招手。对任何一个有赛车梦的人来说，这都是一次激动人心的经历。这次比赛对门德斯来说更是非比寻常，可以说这是一项史无前例的壮举。因为，他全程依靠自己的意念控制赛车完成了比赛。门德斯这一年45岁。18岁时，门德斯在一次劫车案中被劫匪持枪打伤，从此四肢瘫痪，不能动弹。在这次比赛中，他驾驶的定制汽车既没有踏板，也没有方向盘，取而代之的是一个车载电脑，可以将思维指令转换成机械操作，而这一切都归功于一种脑电波（EEG）头盔——通过捕捉脑电波来驾驶汽车。当门德斯想加速时，其脑电波会告诉车载电脑要怎样做，电脑就会指示车辆加速。当门德斯想右转或左转时，电脑就会根据他的想法，将巨大的轮胎向他想去的那个方向倾斜。门德斯的事迹很快便引起了轰动，这种技术为人类大脑的发展提供了新思路，对残疾人来说，更是意味着全新的可能。时间快进几个月，世界各地年轻有为的科学家、首席执行官、政府领导人、知识分子和媒体工作者聚集在阿根廷首都布宜诺斯艾利斯参加“全球青年领袖峰会”。作为一名女性发明家、技术企业家和首席执行官，我以全球青年领袖社区成员的身份参加了会议。该社区包括800多名来自各行各业的新兴领导者，他们富有创新能力、进取精神和较强的社会意识。晚餐时，圆桌对面一个坐着轮椅的男子引起了我的注意，他戴着一个头盔，虽然四肢残疾，但十分健谈。他离开后，坐在我旁边的一位女士俯身问我是否认识他，我摇了摇头。她告诉我，他就是用意念驾驶赛车并因此登上头版头条的门德斯，而这一切都归功于某种脑电波读取技术。我听后立刻起身与一同用餐的朋友告别，急忙跑出大厅。门德斯正在接驳车站等车，我跑过去，告诉他我对他戴着的头盔很感兴趣。他看到我的姓名牌后笑了，兴高采烈地叫出了我的名字。那一刻，我便知道我们之间有着某种特殊的联系。在巴西的赛车场上用意念驾驶汽车时，门德斯头部佩戴的装置使用了我所就职的公司EMOTIV开发的脑电图技术。EMOTIV总部位于美国旧金山，但其开发团队已扩展到澳大利亚悉尼以及越南河内和胡志明市。我们开发该技术的动机之一就是帮助像门德斯这样的残疾人用其思想的力量克服身体上的缺陷。此外，我们还搭建了一个学术平台，来推动全球神经科学的研究，从而挖掘人类的大脑潜能。小时候看《星球大战》时，我就深深沉迷于大脑科技，对人类不可预知的未来充满了好奇心和求知欲望。我清楚地记得电影中有这样一幕：训练球轰隆作响，绝地武士卢克·天行者挥舞绿刃光剑，试图使自己免受爆炸带来的伤害。但他对此并不擅长，他的导师欧比旺·克诺比提醒他“绝地武士可以感知流过身体的能量”。于是卢克戴上头盔，再次尝试，他告诉自己“不要束缚自己的意念，用意识去战胜眼前的困难”。当这位年轻的绝地武士抱怨头盔的防护罩会遮挡视线时，欧比旺对他说：“眼睛是会骗人的，跟着感觉走！”于是卢克将身体交由自己的思想掌控，*终学会了预测训练球的移动。在《星球大战：帝国反击战》中，卢克的X翼星际战斗机不幸坠毁，他和宇航技工机器人R2-D2、尤达大师一起被困在了沼泽底部。卢克对此绝望透顶，而个头不大却原力深厚的尤达则伸出他粗糙的手指缓缓指向沼泽，用意念将飞船从混浊的沼泽中抬了起来。“这怎么可能！”卢克感到惊讶万分。尤达回答说：“这就是你失败的原因。”直到那一刻，卢克才真正明白，只有完全相信自己的意念，才有可能激发自身的全部潜能。这些电影中的场景使我对未来有了更多的期待，在未来世界中，这些看似不可能的事情（比如用思想控制物体）也许会变成现实。于是，我开始痴迷于将银幕上的科幻故事带到现实生活中，帮助人们创造更美好的生活。我确信生活是可以通过这种方式来改变的，我和家人就有过这样的经历。从难民到神经技术公司首席执行官幼时的记忆中有这样一艘轮船：引擎轰鸣，富有节奏，船头劈开汹涌的波涛，行驶在广阔无垠的海面上。一艘21米高的拖船伪装成渔船，于凌晨3点离开越南海岸线，在漆黑的夜空下驶入中国南海。那是1981年，西贡沦陷6年后，越南战争结束了。当年我只有4岁。船上有150多人，包括我的母亲、祖母和妹妹。我们蜷缩在一起，努力压低身体，希望不被人发现。船上所有的人都知道此次旅途危险重重——被抓获沦为阶下囚、发动机故障、遭遇暴风雨葬身海底……*糟糕的是遇到海盗，船上的妇女和女童很可能会被强奸，其他人也会被活活打死。与大多数大人一样，母亲在身上藏了一小瓶毒药。她和祖母约定好，如果遇上海盗，我和妹妹先喝，剩下的留给她们。我父亲没跟我们一起走，他留了下来，以防我们被抓获、遣返越南并被监禁的时候能照顾我们。如果几周后我们没被抓回越南，他计划再搭乘另一艘船去与我们会合。但我们不知道的是，父亲早已被越南官员逮捕，原因是他组织家人逃离和自己试图逃离越南。多年后，21岁的我以澳大利亚亲善大使的身份访问越南，才再次见到父亲，并从他口中得知了他的遭遇。原来，他被判入狱10年，曾自杀未遂，*终刑满释放。他疾病缠身、身体残缺不全，只能苟且度过余生。我不记得在航行中看见过海盗，但母亲说我们曾多次与海盗船擦肩而过——只因钢壳拖船船体坚硬难以攻破，海盗才没有采取行动。母亲说，轮船的引擎曾熄火长达6个小时，一次又一次启动失败，船上一片恐慌。这些我都不记得了，我只记得在海上航行了5天后“弹尽粮绝”的绝望。记得我曾长久凝视前方无尽的黑暗，直到出现像星星一样闪闪的亮光，那是一艘英国油轮，船员给了我们两个选择：**，他们帮我们导航到马来西亚；第二，我们故意制造沉船事故并发送求救信号，这样他们才能合法地将我们带上船。选择权落在了母亲身上，毕竟这次出逃是由我父亲组织的，船上的一切物资包括这艘船也是我们找来的，父亲还招募了导航员、船长和船员，并贿赂了官员，以确保万无一失。母亲果断地做出了决定，选择了后者。随着拖船逐渐沉入海底，我们被吊到了油轮的甲板上。我们得救了！但并非每个人都活了下来，在运送过程中，一名年轻男子不幸跌入海中，没能活着踏上陆地。那次旅程危机重重，能够逃过一死实属万幸。我永远不会忘记英国船员递给我的那个苹果。我那时又饿又渴，苹果的味道在我每一个味蕾上爆发。从那以后，我再也没有吃到过那么香甜的苹果了。在马来西亚难民营中待了3个月后，我们获得了政治难民的身份，可以在马来西亚的难民庇护所安顿下来，而我的家人却决定听从祖父生前的话，前往澳大利亚。“澳大利亚是一个土地广袤、充满活力的国家。”祖父曾这样跟我们说（他认为我们可以去做农民，在那里开始新的生活）。就这样，我们在富士贵区安顿了下来。这是墨尔本西部的一个工人阶级郊区，也是移民聚集区。我和祖母、母亲、妹妹4个人住在一间房子里，母亲、妹妹和我睡在一张床上。初到澳大利亚，我们一无所有：没有钱，不会英语，没有移民证，父亲也不在身边，但母亲下定决心要给我和妹妹更好的生活。与以往不同的是，这次她的世界没有被风险带来的恐惧笼罩，而是充满无限的可能性。起初我很难看到这种可能性，因为亚洲移民的身份，我忍受了很多屈辱。在学校，吃素食三明治的同学嘲笑我自带的“臭烘烘的”亚洲式午餐，他们会冲着我喊“眯缝眼”——虽不常听到，但每次听起来都格外刺耳。有时我会看到墙上的一幅幅涂鸦：“亚洲佬滚回家！”回家？但家在哪里呢？我一直无法适应这里的生活，也找不到任何归属感，这一度让我非常痛苦。缺乏舒适圈使我不得不面对并学着拥抱不确定性，也正因为如此，我才有勇气去探索未来。早年间，母亲干的都是体力活，每天天不亮就出门，两次轮班无缝衔接，每周工作6天以维持生计。尽管家境贫困，但她总是设法筹钱供我和妹妹学英语、数学和音乐。这就意味着我们要在其他方面省吃俭用。身上穿的衣服从来都是破旧的；上学时两双长袜叠在一起穿，为的是遮住袜子上的破洞；原本应该到膝盖的校服盖住了脚踝，因为一件校服要穿6年。尽管无法适应新生活，我却很喜欢学校，尤其是科学课和数学课，并可以完全沉浸其中。我对汽车和机器人兴趣浓厚，梦想着用思维操纵物体。在学校，教室就是我的实验室。10年后，母亲在当地开了一个非营利性救护所，帮助其他难民在墨尔本安家落户。十几岁的时候，我开始在资源中心做志愿者，提供翻译服务，帮助移民寻找培训机会和与职业对应的工作。后来我进入法学院学习，开始为他们提供法律援助。在法学院学习的*后一年，我为社区提供的服务得到了认可，被授予1998年度澳大利亚青年奖。这个全国性奖项代表了极大的荣誉，使我成为众人瞩目的焦点。用“震惊”这个词描述我当时的心情毫不夸张。为什么是我？我心里想。往届获奖者都是奥林匹克运动员、成功的企业家，还有屡获殊荣的音乐家，而我只是来自富士贵区的一个移民子女，所做的也只是帮助其他像我这样的难民罢了。获得这一荣誉对我来说就像是把不会游泳的人扔进了泳池里。获奖后，我的生活像是被分化成了两个平行世界：在**个世界中，我是一个普通的学生，是工人阶级家庭的孩子，我甚至没有属于自己的房间，依旧跟母亲、妹妹挤在一张床上；而在第二个世界中，我在各大场合被众多成功人士称赞，还被邀请去我听都没听过的地方做演讲。**个世界中的我是真实的，而在第二个世界中，我就像一个骗子，如同冒名顶替了别人的头衔一样。在那些盛大的活动中，除了微笑和附和任何人说的任何话外，我不知道自己应该做什么，我感到害怕，不知所措，我对那些协议一窍不通，甚至不知道怎么使用餐具。我告诉母亲我坚持不下去了，她却提醒我，当年我们登上那艘船出发时，她与现在的我年龄相仿，那时的她冒着生命危险带着我们来到未知的世界，对她来说，生活没得选，无论遇到什么困难都只能勇敢面对。她告诉我：“不用伪装，心里怎么想就怎么做。”于是，我接受了所有邀请，但我不再一味微笑、附和别人，而是勇敢发声，呼吁大家关注青年失业、教育失衡问题，关注那些被边缘化、被剥夺权利的人们。结果，我受到越来越多高级别会议、智库、学校和俱乐部的邀请，我的声音开始被更多的人听到。我有机会认识了各种各样的人：职业运动员、音乐家、企业高管、杰出的科学家……他们在自己喜欢的领域做出了卓越贡献，生活中充满了无限可能。母亲一直告诉我，成为一名医生或者律师都意味着成功，因为这两种职业都能让我帮助他人并为社会做出积极贡献。对于这两种职业可以带来的经济利益，母亲只是暗示但从来没有明说。在医生和律师之间，我选择了后者（尽管我热爱科学），因为我看见血就会感到眩晕与不适。我从法学院毕业后便开始了自己的职业生涯，但律师并不适合我。随着眼界越来越开阔，遇到的种种挑战使我对成功有了新的看法。我周围有很多人，他们以非常规的方式留下了自己的印记。几年后，我听从了内心的召唤，辞去工作，成了他们中的一员。在被抵押贷款或其他责任牢牢困在自己不想从事的职业中之前，我抓住了稍纵即逝的机会，放弃了原有的生活，选择重新开始。我还依稀记得自己鼓起勇气将这个决定告诉母亲时的情景。2000年，我作为特别访问者应英国高级专员公署和外国联邦办事处的邀请前往英国，母亲随我一同前去。我告诉她我要辞职，然后屏住呼吸等待她的反应。而母亲的话让我十分震惊，她说只要我的选择是遵从内心的，她无论如何都会支持我。母亲的话仿佛一盏明灯，让我可以抛开顾虑，奋勇向前。我组建了一个团队，成员是我在旅途和演讲中结识的一群像我一样的人，在我们的字典里没有“不可能”。我租了一幢联排房屋，部分团队成员住在一起，开始投入工作。一年来，我们一分钱也没有赚到，没钱交房租。为了不被赶出去，我从一个顾问那里借了5 000美元，每天晚上我都会煮一锅汤跟大家一起喝。那是技术繁荣的年代，我们集思广益，想为新信息时代做点贡献。我们经常苦苦探索，直到深夜，那时的大多数想法是疯狂的、不切实际的，但也不乏一些新颖的创意。2001年，我们取得了突破性进展，成为**个在电视上推广短信投票的公司，我们开始在澳大利亚和东南亚开疆拓土，推广这项服务。2003年，短信投票业务正式出售，我再次来到人生的十字路口，但这次我有了选择的权利。我可以重复**次创业的成功，在应用程序领域开发新的信息技术，或者回到过去，继续做一名律师，甚至回到更早的过去，做一名演讲者，为有需要的人发声。但当我开始思考生命的意义时，我发现以上任何一条路都不尽如人意。我的目标始终是通过创新为社会带来积极的影响，改善世界的现况。我的家人为我的事业做出了巨大的牺牲，我的选择必须对得起他们的付出和无条件的支持。一天晚上，我与朋友共进晚餐。我们谈论起大脑，以及大脑在人类体验中的核心地位和它所具有的各种令人难以置信的功能。对神经可塑性的研究揭示了改变大脑的可能性，挖掘这种可能性可以重塑自我和人类的思考过程，改善健康状况，延长寿命，增强我们与世界、与周围其他人互动的方式。那次谈话一直持续到深夜。强化这个宇宙中*强大、*神秘的物体的功能到底存在多少可能性和挑战？在接下来的几个星期中，这个问题始终占据着我的大脑，而这恰恰是我人生的助推剂，我想亲身参与人类大脑的发展过程。艾伦·凯曾说：“预测未来的*佳方法是创造未来。”从此，我开始了自己的研发过程。欢迎来到脑机革命时代那天晚上与朋友的谈话激发了我的灵感，从那以后，我便一直从事大脑开发和大脑增强的研究。在过去的15年中，我屡获殊荣，在神经技术领域拥有多项专利。公司团队所研发的头戴式大脑装置被4 000多个出版物引用，并在120多个国家和地区出售。门德斯凭借它实现了用意念驾驶赛车的壮举。毫无疑问，它正在利用人脑的力量来推动我们认知能力的发展，并且已被广泛应用于神经科学领域的研究，进一步加深了我们对大脑的理解，提高了疾病治愈能力。这些研究成果和技术进步正在被神经技术专家、神经科学家和其他创新者应用，为迎接一个新时代的到来，我们称其为脑机革命时代。对于这个名字，我们需要好好理解，不然很可能误导下一代，要知道他们是在一个新技术层出不穷的时代成长起来的。脑机革命时代是一个无所不包的变革时代，我们使用和理解大脑的方式可能会永远改变它对人类的意义，无论我们是否积极参与，它都已经渗透到了我们的生活中。人类大脑变化迅速，我们已经处于人类历史上一个重要的拐点——信念崩塌的悬崖峭壁边。这不仅体现在个人的思维和学习方式上，还体现在人与人之间的合作、交易往来和整个社会的发展上。世界经济论坛创始人兼主席克劳斯·施瓦布教授提出了“第四次工业革命”来定义如今这个物理、数字、生物诸领域高度融合的时代。 尽管我们无法预见这种融合将使整个社会发生怎样的巨大变革，但医疗、教育、交通、金融、安全、娱乐、媒体等领域翻天覆地的变化已是事实。例如，医学界已经应用人工智能（AI）和机器学习来帮助检测癌性肿瘤，无人驾驶汽车已经行驶在美国的高速公路上。作为该领域的发明家和企业家，我知道我们所创造的东西给未来带来了希望，同时也带来了生理、心理和伦理方面的挑战。超级人脑拥有光明的发展前景，也暗藏潜在的危险，技术滥用的可能性永远存在。各级政府都需要制定有关政策，规范人工智能及其他大脑增强技术的发展，确保它们能发挥*大的社会效益。同时，各国必须有针对性地重新调整今后的教育系统、医疗保健系统、劳动法等，以应对这些技术带来的巨大影响。由神经学家、技术人员以及生物制药企业领导组成的世界经济论坛神经技术全球未来委员会致力于探究神经技术发展对个人以及行业、政府和社会的影响，我很荣幸能够成为其中的一员。我们一同探讨创新型治理模型，在降低风险的同时*大限度地普及技术发展的红利。*近一段时间，我暂停了手中的研发工作，环游世界，讲述自己把科幻世界变成现实的梦想。不久前，《国家地理》杂志和探索频道想找一个“懂行”且可以用通俗的语言介绍人脑未来发展的人，他们找到了我，让我在世界各地的会议上发表主题演讲，向著名的首席执行官、首席信息官、企业家、技术创新者和政府领导人介绍大脑增强技术的惊人进步。尽管我经常在世界舞台上与重量级人物见面，但我永远没有忘记自己的根在哪里——我是一个在贫穷社区中长大的移民，这一点永远都不会改变。对于从事神经技术研究的人来说，没有哪一个时刻比现在更重要，因为我们不仅要捍卫明天的承诺，还要实现科技进步的普及化与民主化。正在改变世界的大脑增强工具可能导致更大的贫富差距，创造出神经科学的“精英”阶层。他们在商业和生活中有着明显的竞争优势，而这对其他人来说显然是不公平的。或者，这些工具可以充当一个均衡器，缩小社会差距，让所有人都可以享受超级计算机带来的便利。为了确保我的发明对人类大脑和整个社会的进步具有普遍的积极作用，我深感重任在肩。要对人脑未来的发展做出贡献有很多种方法，我选择设计一种低成本、易携带的方式来收集、分析和使用脑电图中的数据。脑电图是一种记录脑电波的工具。我希望将这项技术带出实验室，以供消费者、企业家和其他有需要的人使用。我们将加快创新的步伐，同时确保平等使用权，让更多人可以为世界发展做出贡献。世界上有很多人无力购买先进技术产品，我下定决心要改变这一现状。我也了解到，大多数人永远没有机会参加国际会议，听取世界上*伟大的神经科学家、科学工作者和创新人士的真知灼见。为了与大家分享我学到的知识，我将在这本书里向读者介绍大脑的未来。人类对掌控大脑的渴望有些人可能对“增强大脑”这一提法感到不安与焦虑，但提高脑力的企图并不是什么新鲜事，这是人性的重要组成部分。自20万年前智人诞生以来，我们一直苦苦探寻各种方法、发明各种工具将颅内的湿件（人脑）升级换代，比如能够帮助我们解决问题、提高工作效率的物理认知工具。这些工具扩展了我们的自然能力，使我们能做到很多以前不可能做到的事。语言、数字、科学、教育，这些都是我们为提高思维能力而开发的工具，在塑造和保护生存环境方面为我们提供了巨大优势。但是，在不断变化的世界中，为我们指引方向的*强大工具依旧是我们的大脑。地球上经过数十亿年的进化才有了现代人，尽管从基因学的角度来说，我们的进化从未停止，但这一进程却十分缓慢。我们适应自然的速度远远快于人类的进化速度，大脑机理让我们天生具备这个能力。人脑的认知机制使我们能够创造并应对现代世界。这是我们*重要的资产，是“自我”的所在地，也是所有人的个人世界的中心。我们的视觉、听觉和嗅觉都来自大脑，它将我们的感官数据收集起来，转换成现实的体验。大脑是人类认知的总阀门，但我们对它的了解却少之又少。而借助*新的影像技术，我们终于可以揭示人脑的一些奥秘了。大脑生来就是可以被改变的，这是到目前为止我所了解的所有与大脑相关的知识中*令我感到惊讶的事。人脑平均重量只有三磅，但其中却蕴含着无限潜力。几个世纪以来，医生和科学家普遍认为大脑是一个固定不变的实体。传统理论认为，人类成年之后头骨中的神经元、突触、灰质和白质就不能再被改变。而事实恰恰相反，大脑可以被改变，但只会越变越糟，比如：大脑一旦受伤就不可能完全康复；衰老会引起神经元死亡，这是无法逆转的过程；如果某人不幸患上了精神疾病，那么其余生都将与病魔相伴。这些观点认为，我们被一成不变的大脑控制着，一旦大脑受损，我们将再也无法逃脱被大脑俘虏并控制的命运。这是多么可怕的想法！幸运的是，划时代的神经可塑性科学1有力地反驳了这些观点。目前，医学界和科学界普遍认为大脑是一个不断变化的实体，具有再布线、再编码和自我修复的能力。大脑的神经元就像热带雨林中的树木，可以伸展“枝叶”与其他神经元相连，并不断改变其内部神经网络。它不仅能调整自身以适应周围世界的变化，还能不断进行再布线、再组织，以适应我们使用大脑的方式。为了对一些重复进行的活动提供功能性支持，部分神经通路还会自主加强。但如果神经元没有在神经网络中“放电”和“布线”，即没有被相应的神经活动“使用”，其功能就会逐渐减弱直至神经元消失。这一过程意味着，大脑的确可以控制我们，但除此之外，我们也可以控制大脑。我们的思想、行动和外界环境会影响大脑神经元的连接方式，这是一个重大发现，用新兴技术有目的地改造大脑将不再是纸上谈兵。到目前为止，尽管科学家已经对宇宙的奥秘了如指掌，但我们颅骨中这个三磅重的器官仍有很多未解之谜。我们的大脑中有1 000亿个神经元和数万亿个突触，它们的工作原理