作者:文武 来源:人民日报 发布时间:2012-3-15 10:02:13
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科技杂谈:“阿凡达”战士并非幻想
 
媒体报道,据美国国防部相关部门透露,美方正进行一项名为“阿凡达”的研究项目,打算在未来打造出能通过意念控制的机器人,并已为此项目投入了700万美元。
 
《阿凡达》是美国电影史上最卖座的影片之一,在影片中,“阿凡达”是一个由人通过意念控制的角色。据形容,美国的“阿凡达”计划中,被意念遥控的机器人将成为士兵的完美替身,从事清洁房间、站岗放哨、沙场鏖战等一系列工作,最终成为名副其实的“未来战士”。
 
虽然媒体不免放大对这种“阿凡达”战士的想象,他们具体能做什么也只是停留在纸面上。不过,从科学上来看,“阿凡达”倒并非幻想,只不过这条路刚刚起步,还停留在基础研究的原始阶段,从美国的项目投入经费看,其实也属于预先研究状态。
 
实质上,所谓“阿凡达”研究项目,主要对接的就是“脑—机”接口研究领域,这一领域也正迅速成为全球科学家最热门的研究对象,由于极具想象力的“意念控制”主题,也让普通人都备感兴趣。
 
科学家眼中的“脑—机”接口研究,是致力于在大脑和外部设备之间建立一条传输大脑指令的通道,实现即使在脊髓损伤发生神经通路损坏的情况下,脑部的信号也能通过外部设备有效到达身体各处,使行动障碍的人重获独立生活的能力。典型应用就是假肢,通过“想”,就能让假肢动起来,这将和人自己的肢体没有太大区别。外部设备自然也可以是一个智能机器人,通过人的意念主导其活动,就成了“阿凡达”。意念控制,其实可以看成外部设备——无论是机器还是机器人——读懂大脑神经信号并且执行的过程。
 
2008年美国匹兹堡大学的科学家宣布实现了让猴子用“意念”控制机械手臂的运动。2011年10月,美国杜克大学医学中心的科学家宣布他们不仅能够让猴子用意念移动虚拟手掌,还能感受虚拟手掌触摸物体的触觉信号。前不久浙江大学团队宣布可以通过猴子的“意念”,控制机械手实现抓、勾、握、捏四种不同的手部动作。
 
不过,从脑—机接口技术的发展看,“阿凡达”的研究现在可能连雏形都谈不上。无论是以美国为代表的国际研究水平,还是中国的项目,离真正的意念控制还远得很。按照研究人员的说法,现在世界上脑—机接口的研究,并没有涉及思想,而主要是运动神经的控制。以浙大的猴子实验为例,得提前训练猴子学会这四个动作,长达几个月甚至半年,同时不断地对猴子在做这四个动作时发出的大脑神经信号记录和分析,最终才能解析出哪些信号是管做动作以及管哪个动作,之后再设计控制系统来连接机械手臂。这些神经信号都属于大脑的运动神经区,离“思想”尚有十万八千里。
 
对意念控制这个科学主题而言,重要的还在于大脑研究的突破,读懂神经信号这本“天书”。大脑是一个充满液体和神经元的容器,上千亿个神经元之间通过发出微小的电脉冲相互交流,对人体运动大到行走、小至抬眉的一举一动“发号施令”。其中手的运动区少说也有几万到几十万个神经元,浙江大学的成功突破也仅仅利用了200个左右的神经元来解码手的运动。
 
科学研究是相互促进的,对大脑研究领域来说,脑—机接口研究也将成为一个新的平台,引出了更多、更复杂的神经信号作为大脑研究的资源。至于“阿凡达”,未来最好成为工程师、勘探者等,而不是成为士兵。
 
 
 
 
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