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脑机接口的军事前景

利用脑机接口进行人体增强有多重途径，可打造远超人类的“超级士兵”

在当前美军作战体系下，半人马作战指的就是人机协同作战。而脑机接口技术正是人机协同技术的代表

“神经战”是近20年来随着神经信息技术的发展逐渐在美军兴起的一种新作战理念，旨在通过确保大脑与神经领域的优势来赢得战争

自1924年德国精神病学家贝格尔首次记录脑电波以来，各国研究者对解读脑电波的热情日益高涨，最终催生了脑机接口概念的诞生。一百年后的今天，随着柔性材料、生物传感器以及人工智能（AI）等技术兴起，脑机接口技术实用化的条件愈发成熟。据联合国教科文组织的报告，2013年以来，各国政府在脑机接口领域的投资已超过60亿美元，私人投资则高达332亿美元。与脑机接口有关的论文在过去20年间增长了35倍，专利数增长了20倍。

相比于商业上的应用，脑机接口在军事领域的应用前景更具颠覆性。美国防部前副部长罗伯特·沃克认为，“对应于冷战时期的装甲旅，今后军事领域的主流就是机器学习和人机协同。”

打造“超级士兵”

脑机接口有多种军事应用。

一是健康监控。脑机接口的初级军事应用是监控士兵各项健康指标，即“远程跨防区无线评估”。美军一项研究表明，战场上的成功很大程度取决于战斗人员的身体和心理抗压能力。健康监控可及时挑选出抗压能力弱、心理濒临崩溃的战斗人员返回后方休养。这不仅可以减轻士兵继续留在战场上可能面临的风险，也有可能在关键时刻挽救任务表现，提高任务成功率。2017年，由美国空军试飞员学校实施的一项计划，已将便携式脑电图和生物反馈显示器整合到F-16飞行员头盔中，以监测飞行员的心率等健康指标。

二是神经调节。根据近年来的神经科学研究，脑机接口能够调节人的情绪，使其在战场上保持镇静，提高决策速度和准确性。这被称作“经颅神经调节”。2018年，美国空军研究实验室报告称，经颅神经调节显著提高了参与者的信息处理能力，还能够全面提高认知表现，这尤其有利于部分在战场上长期处在高压或噪声环境下的士兵，如潜艇兵、坦克兵或航母起降指挥员等。

针对超精准射击，韩国陆军2019年研究了脑机接口在单兵射击中的应用，发现在使用K-1和K-2步枪等韩国军队制式武器时，脑机接口可通过增强具有镇静作用的波和有助于提高射击专注力的波，来提高士兵射击精准度。此外还有美国国防部高级研究项目局（以下简称DARPA）与美国大脑计划的合作项目“ElectRx”，旨在通过可注射的超小型设备，利用神经调节器官功能来帮助战场上的伤员自愈。

三是感官扩展。借助脑机接口，士兵的感官可以和各种数字传感器相关联。DARPA在试验制造一种类似于双筒望远镜的设备，并将其连接到脑机接口。不同于一般的望远镜较窄的视野，该技术可将视野扩大到120，范围可达10公里。相关设备可进一步搭载于无人机上，夜间还可以和红外线、电磁波传感器等相关联，全方位实时感知周遭敌情。2017年，美国陆军通信电子研究、开发和工程中心（CERDEC）和美国陆军研究实验室（ARL）共同推出了可穿戴战术增强现实（TAR）计划，使士兵即使处在完全黑暗或浓烟环境下也能够通过红外线与电磁波看清周遭环境，甚至透过掩体发现敌人所在。借助高分辨率的数字镜头或紫外、红外光谱成像系统，士兵的感官可以得到扩展，成为“千里眼”“顺风耳”。

四是心灵感应。例如，士兵在战场执行侦察与特种潜入任务期间，隐蔽和静默往往至关重要，大多数情况下难以发出口头命令，若在夜间亦无法看清手势语。此时脑机接口技术就可派上用场。2010年，DARPA启动了“静默交谈”（Silent Talk）计划，在试验中实现了70%左右的读取准确率。除静默场景下的应用外，战场上普遍存在的高噪音环境下，心灵感应也可用来提升信息传递的效率和准确率。

更远期应用则包括在战场上实现“蜂群意识”，使一线士兵到高级军官之间形成巨大的心灵感应网络。后方高级军官可以随时借前线士兵的眼睛“看到”前线情况，并根据敌我交战情况实时调整兵力部署，提升军队的反应组织能力。

此外，脑机接口还可用于测谎，为在战场上快速审讯战俘、获取情报带来便利。当前，美国土安全部已在开展一项名为“未来属性筛查技术”（FAST）的神经科学项目，旨在从入境人员中检测潜在的恐怖分子。

五是人体改造。DARPA认为，当前最前沿的部分智能高级假肢已经拥有超越人类肢体的潜力。2017年，美国佐治亚理工学院研究人员开发了一款智能仿生义手，使残障人士可以弹钢琴。雷神公司的XOS2外骨骼则可以使穿戴者反复举起200磅的重物，并轻松爬上楼梯或坡道等。此外，脑机接口也有助于推动“第三代智能作战服”的应用，该技术又被称为可穿戴计算机，采用柔性可拉伸材料，并使用3D打印机在其上打印各种传感器，不仅可以监控健康指标和环境数据，还具有“被动触觉学习”功能，可通过动作捕捉和触觉反馈刺激士兵在军事训练中更快形成肌肉记忆，减少新兵学习作战技巧所需时间。随着智能假肢、外骨骼与人形机器人技术进一步融合发展，脑机接口可在未来实现人体改造，在增强士兵力量与体能表现的同时，用机械化修理代替战场医疗，减少兵员损耗。

六是经验下载。2020年，美国空军曾在其报告《脑机接口技术的机遇和影响》中设想了以下场景：“飞行员定期接受神经调节课程，帮助大脑通路更快形成，神经元更易激发，来自云端数据存储库的知识和经验通过脑机接口被直接下载到大脑，从而无需进行多年的飞行训练。”

DARPA已开展“靶向神经可塑性训练”（TNT）计划，旨在实现战斗经验的快速传承。该计划已在小鼠身上进行了试验，将“经验”从一只老鼠转移到另一只老鼠，获得“经验”的老鼠几乎立即学会了执行通常需要数周训练才能学会的任务，相关技术拟于二十年内应用。该技术一旦成真，不仅将大大缩短新兵培养时间，更可使军队的实战经验通过脑机接口不断积累和增强。同时，AI在虚拟环境中积累的模拟战斗经验，理论上也可通过这种方式传至人脑，使士兵能够获得AI在近乎无限的训练时间内积累的战斗经验，从而创造出身体、心理、经验等各方面都远超人类的“超级士兵”。

人机协同的半人马作战

在西方神话体系中，半人马是能征善战的代表，其不仅具有马的作战机动性，也具有人的智慧。在当前美军作战体系下，半人马作战指的就是人机协同作战。有美国学者指出，1997年IBM超级计算机“深蓝”击败卡斯帕罗夫或许令国际安全专家印象深刻，但鲜为人知的是，八年后两名业余棋手在三台商用计算机的帮助下击败了一台比“深蓝”更强大的超级计算机，证明了人机混合智能能够取得对AI的胜利。而脑机接口技术正是人机协同技术的代表，其军事应用主要表现在两个不同方向上，即意念控制与人机协同决策。

“意念控制”顾名思义是人通过脑机接口以意念控制其他可操控物体。该领域较为初级的目标有望在五年内应用于美国空军。例如，战斗机锁定目标的传统方法是将光标移到雷达屏幕上对应的目标上，然后按下按钮进行指定。最新的头盔提示系统的应用使飞行员能够在看向目标方向的同时按下按钮进行指定，但飞行员需要将头颅转向特定方向来操纵光标，这在动态高过载机动中不仅非常棘手，而且会给飞行员带来颈部骨折的风险。引入脑机接口的视网膜跟踪技术后，光标可以直接跟踪眼球转动，利用人的视觉焦点来移动光标，从而较好解决了该问题。

意念控制更雄心勃勃的目标是使用脑机接口驾驶战斗机、车队或无人机群。2015年，DARPA宣布其成功利用脑机接口使一名四肢瘫痪的普通女子在模拟飞行中成功驾驶F-35实现各种姿态控制；2017年，Emotiv公司演示了瘫痪者使用非侵入式脑机接口驾驶一级方程式赛车；亚利桑那州立大学也研发了一种导航系统，可以让驾驶员同时操控一群无人机。近年来类似案例不仅越来越多，且愈发面向实战化。比起利用遥控器进行操纵，脑机接口不仅可以实现更为精细的控制，而且可以一人同时操控多个目标，这无论是对于需要“忠诚僚机”协同作战的第六代战机，还是对于无人机地位愈发重要的地面作战部队，都有着莫大帮助，据称相关技术将在五到十年内列装美军。

在脑机接口技术加持下，能够被操纵的不仅是无人机等无机个体，还包括动物等有机个体，使得“动物战争”的概念成为现实：士兵们可以通过植入动物体内的脑机接口控制老鼠、蝙蝠等动物的行为，使其为战场上的侦察与奇袭服务。相关概念性技术2017年已出现，当时美国Draper Labs公司实现了脑机接口控制飞行中的蜻蜓。相比于操纵无人机，脑机接口操纵动物具有更为隐蔽的特征，尤其适合执行高度机密的潜入性任务。

除了意念控制，AI通过脑机接口辅助人类决策，则是另一种信息流方向上的人机协同。

一方面，人机协同决策可以增强人类士兵的计算力、分析力、判断力。AI能够进行人所不擅长的大量数据的高速分析，提高士兵在评估战场情况时的效率。AI还可以接入人类视觉，自动分析识别威胁物，以使人类士兵快速应对。人类则可以在AI所不擅长的意外或新情况出现时临机应变，及时纠正AI的错误。

另一方面，人机协同决策也有利于无人武器平台在战场上的使用。在未来的无人战争时代，各种海量信息来自分布于各地的无人平台，包括对敌方高超音速导弹与空中作战平台的拦截等，将以人类无法跟上的速度发生。然而，依据国际人道法以及近年来达成的AI军控领域的国际规则，致命性自主武器将人类认定为打击目标的过程，必须要有人的参与。这就使得人类在无人武器平台的杀伤链中变得不可或缺。对此美智库兰德公司认为，脑机接口可能是唯一一种让人类能够有效参与并跟上机器决策速度的途径，这使得脑机接口技术的领先对于一国而言不仅是战术优势，更是核心战略优势。

不战而屈人之兵的“神经战”

“神经战”是近20年来随着神经信息技术的发展逐渐在美军兴起的一种新作战理念。2008年，美国国防情报局发布报告，称美军需要在神经科学方面投入更多资金，以“使敌人服从我们的命令”。2020年，北约资助的一份论文也认为，“大脑将成为21世纪的战场”。美军在相关领域的研究其实早已开始，包括上世纪50年代的“蓝鸟”计划（后更名为“洋蓟”计划），旨在研究是否可以通过心理催眠使人从事暗杀，以及臭名昭著的“MK-Ultra”计划，旨在研究各种各样的以精神控制操纵人类的手段。

“神经战”旨在通过确保大脑与神经领域的优势来赢得战争，包括研究使用各种作用于人体神经的技术手段来增强美军的表现、降低敌军的战斗力，甚至直接攻破敌国领导人或其民众的心理防线，使其放弃抵抗。

利用脑机接口进行“神经战”包括以下方式。

一是利用脑机接口技术强化认知作战，支持颠覆破坏行动。即使在脑机接口尚未普及的当下，其也有助于美国情报机构开展颠覆行动。例如，情报机构特工可通过植入脑机接口混入“示威人群”中偷听谈话，并实时转换为社交网络帖子，使帖文更贴近现实，更具煽动性，并经由社交网络的反馈互动不断放大焦虑情绪。通过与后台的生成式AI协同，还可以针对性制造虚假信息。脑机接口与AI网络攻击武器的结合还可能做到实时篡改街头摄像头画面，使特工“数字隐身”。

二是利用脑机接口操纵对象国民众情绪。更为潜移默化的颠覆手段可能发生在非侵入式商用脑机接口普及后。如通过预留的后门程序，在对象国民众使用脑机接口时将导致恐惧、混乱或愤怒情绪上升的波形混入正常的波形之中，将代表镇静、舒缓的波形与美国领导人及其政治制度相关联，从而使这些国家更容易出现颠覆活动。更高级的操纵则需要进一步的技术突破，如改变文化偏好、社会价值观、大众信仰和集体行为，或给对象国民众植入不存在的有关本国的负面记忆，使其自发改变国家的政治方向。

三是利用脑机接口从大脑层面全面压制对手。当两国发生战争时，掌握先进脑机接口技术及相关网络攻击技术的一方，将“不战而屈人之兵”。其既可以压制敌国军队，使其精神涣散、弥漫投降主义情绪，也可消磨敌国民众的反抗心理。敌国军队的将领将更容易临阵倒戈，或暴露更多敌方谈判核心机密，使战争“还未开始就已结束”。而通过更远期的“记忆操纵”技术，敌对国家民众可能完全忘记战争过程而欣然接受其政治结果，仿佛这些结果一开始就存在。

由于当前脑机接口尚未普及，以上场景很大程度上仍只是美军的设想，但其的确对现有作战概念乃至政治安全等提出了新的巨大挑战。2021年通过的联合国教科文组织《人工智能伦理问题建议书》已敦促各国考虑与人工智能神经技术系统和脑机接口相关的伦理问题，维护人类尊严和自主权。但正如相关国际议程并未彻底阻止人工智能在战场上的应用，对于脑机接口军事应用可能带来的各种风险与挑战，必须心中有数。

（作者为中国现代国际关系研究院科技与网络安全研究所副研究员）