从「脑机接口」到「金刚狼的皮肤」,7位科学家的科幻之旅

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「保护并珍惜这黯淡的蓝点——我们所知的唯一家园。」卡尔·萨根在《暗淡蓝点》中写道。

蓝点,就是我们的地球,在浩瀚的宇宙中,它一直是个特别的存在。

从40亿英里外太空拍摄的照片来看,地球只是一个蓝色的小点。

然而,这个「蓝点」却以独特的智慧探索着宇宙的种种可能。

而身为「蓝点」上的主宰,我们正以前所未有的速度迈向未来科幻世界。

但若想直达未来,除了靠科学,我们别无他选。

11月7日,在这颗「蓝点」上,腾讯科学WE大会正式举行。2020,在全球疫情持续的严峻形势下,人们难以跨国面对面交流。但是来自4洲6国的七位全球顶尖科学家,依然突破阻隔,登上腾讯设在全球多个国家的线下演讲舞台,用各自领域内最前沿的科技突破,向「蓝点」致敬。

距离未来还有多远?我们从WE大会窥视出了端倪。

「我不认同马斯克的脑机接口!」杜克大学教授米格尔用猴子来「反驳」

脑机接口,能制造出所谓的心灵感应吗?

2020年8月末马斯克召开的一个发布会,彻底引爆了这个话题。

当天,新智元曾对此作出实时报道,文章阅读量一度升至170w+,在读者精彩纷呈的评论里,我们得以看出当下人们对脑机接口的热情、好奇,以及对未来科技五味杂陈的感想。

这个话题的热度仍然不减,第二个月,新智元接到了一篇投稿,作者为哈佛大学脑科学博士、BrainCo创始人韩璧丞,哈佛大学医学院科学家、康谱睿启脑科学负责人杨锦陈,他们对侵入式脑机接口进行了分析,以专业的眼光指出了马斯克旗下技术的进展和局限。

同样,作为脑机接口领域内的专家,米格尔·尼科莱利斯也不赞同马斯克的产品。

他是美国杜克大学神经生物学、神经学和生物医学工程教授,在腾讯科学WE大会上,他十分「接地气」地讲述了脑机接口从基础科学到应用于神经康复的研究历程。

1998年,米格尔开始着手研究这项技术。他将这个概念拆解成一些独立的步骤:

采集大脑电信号;

将其转化为人造执行装置的数字指令;

这个装备可以在活体旁边,「当然,凭借无形的电信号,这个装备或许可以在另一个国家 ,甚至地球另一端。」

最初,他们在一只恒河猴身上进行了试验:他们把猴子和机械臂进行关联,然后让机械臂实时模拟猴子的动作。很快,猴子学会了这 一套操作,并似乎某种程度上理解了这种操控。与此同时,他们记录了玩游戏时猴子脑内100个神经元的活动,这是第一步;

随后,把这些脑电信号发送给一组计算机。由它们来提取其中的运动指令 ,将其嵌入、然后转化为机械手臂可以理解的电子指令。

这是第二步。

「猴子能不能弄明白 ,它只需要动脑想象,就可以让机械手臂控制光标?」米格尔自己问自己。

接下来猴子就安静不动了,靠着自己的意识来遥控机械臂,就仿佛机械臂长在自己的身上一样。

他们成功了!

试验的成功给了米格尔一个巨大的启示——距离应用于人类已经不远了!

在全世界,有2500万人因脊柱损伤而活在痛苦之中,因为大脑发出的包含运动指令的信号,无法通过脊柱中的神经传输至身体,他们丧失了某些部位的感觉,甚至瘫痪。

若脊柱不能再发挥作用,那么,上述方法或许能帮助他们吗?

「我们制造出一种计算机电子旁路,将采集到的脑电信号绕过损伤部位,以数字形式传输至一个可穿戴式的全新机械身体中,」米格尔说,「2012年,FIFA宣布由巴西主办2014年世界杯足球赛,当时我意识到,可以在开幕式上做些尝试 。」

后来的故事我们都知道了,那个瘫痪的男孩在2014年巴西世界杯开幕式上开出了奇迹般的一球。

全场都沸腾了,这不仅是那年世界杯的第一球,也是脑机接口历史上的第一球。

至于脑机接口是否会像马斯克说的那样,实现意念控制,米格尔给出了回答:「不会。」

「脑机接口的一些潜在应用可能会引起关切,但目前我们最关注的还是它在医学上对人类有所帮助,尤其是采用非入侵性手段的做法,2014年世界杯上截瘫青年的例子是一个非常好的示范。」

MiguelNicolelis帮助瘫痪病人学会再次动起来

「至于走向成功的这1000步,我们目前可能还只是走了前250步,未来还有很大的成长和改进空间!有时候基础科学能引领你,到达你从未想象过的地方,为你带来意料之外的发现 。为了这一天,我等了38年。因为亲眼见证了这一切,我的每一秒付出都是值得的。」

扔了iPhone 12吧!斯坦福首位华人女院长鲍哲南:未来,智能皮肤代替手机

如果说脑机接口让我们接近《黑客帝国》,那么接下来这项「黑科技」,或许能让未来的我们都变成「金刚狼」,那就是——人造皮肤

在今年的WE大会上,斯坦福工程学院化工系系主任鲍哲南提出一个好莱坞科幻电影式的设想,她认为我们出门将不用再携带手机,手机功能将会融入到我们所穿的衣服当中,甚至种植到体内的电子器件中。

未来,电子皮肤将会改变我们将来的生活,可以使得我们人和人之间更加多地沟通,可以使我们人和人之间更加多地互相的理解。

「make human more human.」是鲍哲南教授在研究「人造皮肤」时的初衷。

在大会的采访阶段,新智元记者就这句话对她进行了采访:您曾经说过做这个研究的时候想要make human more human,我们普通人应该怎么理解这句话?您在研究人造皮肤的时候又是怎么把握「像人与超过人」之间的关系?

「拉近人与人的距离,」鲍哲南教授说道,「人造皮肤的概念等于一个电子器件,可以想象,在未来的世界,当我们可以用电子皮肤感受到周围或感受到这个人的时候,我们就有可能测出这个人的情绪是怎么样的。我希望我的家人知道我现在是开心还是沮丧;我可以让朋友也闻到我现在所处餐馆的香味。」

「我们思考,以从人去学习什么?比如我们的触觉。但结合想象力和创造力,若手触摸的同时还可以照相,或者可以把具体的物体放大,比如摸到一个水果的时候,我不但可以触觉,还可以通过嗅觉闻到水果,或者水果上有细菌,他可以检测到水果没有洗干净,这些都是我们可以想象的,都是可以把它结合到人造皮肤上的。」

可以说,「电子皮肤」就是像人类皮肤一样具有很好的柔韧性甚至可拉伸性,且具有感知外界温度、压力和湿度等功能的电子传感器件的统称。

「设想一下,如果有一天出门你忘带智能手机了怎么办?」

智能手机是现在,而人造电子皮肤是未来。

在短期内,鲍哲南团队在考虑将人造皮肤用在假肢和机械手上;若再往前走,她还希望可以将人造皮肤植入身体受伤的部位, 建立真实存在的神经连接。

8年,82位科学家,腾讯凭什么?

「用户为本,科技向善」。

两年前,腾讯提出了这样的使命。

WE大会至今已举办8年。

8年下来,82位科学家,其中有9位是天文和地学的科学家,有12位是数学和物理学的科学家,还有14位是生命科学的科学家。

霍金曾「现身」2017年腾讯WE大会

马化腾就是一位不折不扣的天文爱好者。

「他热爱天文,他对于天文的深入程度超出了我的预估,有时候他在朋友圈里面讲到星星的知识的时候发现赶不上他,」腾讯青年发展委员会副主席李航在接受采访时表示,「科学探索奖也是他一手做起来的,如果你问我他本人关注大会吗?我答案是,Yes!」

去年,马化腾倡议发起「腾讯科学周」,并提出「让科研工作成为一种新时尚」。2020年「腾讯科学周」以腾讯科学WE大会、腾讯医学ME大会、科学探索奖颁奖典礼、X-Talk四场大会为核心,打造全球性的科学探索盛事。

除上述两位专家,诺贝尔奖获得者Steven Weinberg、干细胞生物学家中内启光、量子物理学家潘建伟、天体物理学家Victoria Kaspi、天文学家Jane Greaves 等也到场,从异种培育人体器官到金星生命,七位科学家在腾讯科学WE大会上分享研究进展,用前沿科学拓宽人体和宇宙边界,探索人类未来更多可能性。

在大会上,腾讯还揭晓了第二届「自然科研全球影响力大奖」的获奖者Joshua Vogel博士。Vogel博士聚焦于全球早产难题,在孕产妇和儿童健康领域取得了一系列临床研究成果。

说回腾讯,这家顶级科技公司的眼光「忽高忽低」,除了高科技,还能如此关注基础科学。

这一点,令人颇为尊敬。

「在今年的疫情背景下,生命科学领域的青年科学家获奖有着特殊的意义,」腾讯集团副总裁程武表示,「科技向善,是腾讯新的使命愿景。我想,支持更多全球青年科学家一起探索前沿科技,为每个人解决生命之痛,就是科技向善最好的实践。」

正如鲍哲南教授所说「我的课题组有化学家、生物学家、物理学家,也有电子工程师和机械工程师,同时,他们也来自不同的国家。我坚信,在一个非常包容的环境,我们更加有想象力与创造力,去解决世界上最难解决的科学问题。」

也许,人类终究是要离开这颗「蓝点」,走进真正的未来世界。我们都不知道这一天会何时到来,但正如腾讯WE大会分享给我们的,未来正悄然来临。

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