腦機接口（BCI）是解碼大腦信號并將其傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備以執(zhí)行所需操作的技術(shù)。目前，腦機接口正被用于患有嚴重神經(jīng)肌肉疾病的患者身上，以提供對癱瘓、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙、腦外傷等疾病的治療或緩解以及制作高級假肢等，幫助患者恢復(fù)日常溝通和行動能力。隨著腦機接口技術(shù)發(fā)展的日趨完善，除了治療作用外，腦機接口越來越多的用于健康人體，特別是與國防和國家安全有關(guān)的軍事方面，幫助增強軍事人員的作戰(zhàn)能力。腦機接口的軍事應(yīng)用潛能使其成為各國科技競爭的戰(zhàn)略高地。未來戰(zhàn)場的電子化、科技化已是可預(yù)見的趨勢，戰(zhàn)斗并不完全取決于傳統(tǒng)戰(zhàn)術(shù)和士兵的作戰(zhàn)能力，更多的是科技比拼。腦機接口軍事應(yīng)用的加速，或?qū)⒅厮軕?zhàn)場新形態(tài)，成為信息化戰(zhàn)場上和智能化戰(zhàn)斗中最具變革性的技術(shù)。

　　一、腦機接口技術(shù)具有極大的軍事應(yīng)用前景

　　神經(jīng)科學(xué)的技術(shù)革命為作戰(zhàn)方式帶來范式轉(zhuǎn)變，腦科學(xué)的研發(fā)進展為軍事領(lǐng)域提供了精神控制武器和增強人體性能的潛力。美國國防技術(shù)信息中心（DTIC）在《未來形態(tài)：2040年腦機接口的軍事優(yōu)勢》報告中指出，腦機接口將為美國作戰(zhàn)人員提供顯著優(yōu)勢，國防部應(yīng)充分利用這一新興技術(shù)?？焖?、準確的態(tài)勢感知、決策和反應(yīng)對于軍事作戰(zhàn)而言至關(guān)重要，隨著數(shù)據(jù)可用性的增加，未來，腦科學(xué)的軍事化應(yīng)用將成為世界主要經(jīng)濟體之間軍事競爭的新焦點。美國蘭德公司在一項新研究項目中用建立游戲庫的方式來試驗?zāi)X機接口技術(shù)在軍事方面應(yīng)用的可行性和在戰(zhàn)場上的潛在實用性。經(jīng)試驗，將腦機接口技術(shù)與軍事活動結(jié)合而產(chǎn)生的應(yīng)用方式展現(xiàn)出極大的可能性和優(yōu)越的應(yīng)用前景。一是能夠通過直接連同軍事人員大腦來增強其認知和身體能力，緩解疼痛、調(diào)節(jié)恐懼等；二是可以協(xié)助指揮官實時監(jiān)測和掌握作戰(zhàn)人員的心理狀態(tài)，預(yù)防戰(zhàn)場上突發(fā)心緒失控等心理問題；三是軍方能夠借助腦機接口技術(shù)更好地進行秘密通信，以在軍隊內(nèi)部和軍隊之間達成共識，提高戰(zhàn)斗集體意識；四是通過技術(shù)應(yīng)用改變軍事力量并訓(xùn)練單兵作戰(zhàn)能力，將神經(jīng)系統(tǒng)直接與計算機連接可提高人腦性能和效率，從而更好地控制無人機、機器人等戰(zhàn)斗裝備，還能協(xié)助完成不適宜人工操作的任務(wù)；五是為軍事領(lǐng)域提供醫(yī)療支持。例如，截肢者可通過腦機接口直接控制復(fù)雜的假肢，有效幫助截肢者進行康復(fù)訓(xùn)練。

　　二、美國腦機接口技術(shù)頻現(xiàn)突破，國防部門加大對腦機接口軍事應(yīng)用的研發(fā)

　　美國在腦機接口技術(shù)方面的多用途應(yīng)用昭示著其技術(shù)發(fā)展的逐步成熟，未來有望在軍事領(lǐng)域得到應(yīng)用。得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校開發(fā)出非侵入性的“腦機帽”，通過腦機接口設(shè)備將癱患患者的大腦活動轉(zhuǎn)換為輪椅的機械指令，幫助患者通過思維控制輪椅自由運動；約翰·霍普金斯大學(xué)為一名因脊髓損傷導(dǎo)致上半身幾乎癱瘓的男性植入腦機接口，使其通過腦機接口操縱機械臂使用刀叉獨立完成進食；美國腦機接口公司Synchron宣布，植入其腦機接口設(shè)備“Stentrode”的肌萎縮側(cè)索硬化癥患者，首次通過意念直接在社交媒體上發(fā)布了一條簡訊“你好，世界”（Hello World）。隨著技術(shù)進步，腦機接口正朝著非侵入、無創(chuàng)、無線、低成本的方向不斷優(yōu)化，在不影響技術(shù)效力的同時盡可能減少對大腦的損傷，以便用戶更便捷、準確、安全地操作，幫助其實現(xiàn)從意識到行動的快速轉(zhuǎn)化。

　　腦機接口技術(shù)使人類能夠與戰(zhàn)場上的機器愈加緊密地聯(lián)系在一起，增強人機協(xié)作，或?qū)?dǎo)致美國軍方內(nèi)部產(chǎn)生根本性戰(zhàn)略和計劃的改變。美國紐約州立大學(xué)奧爾巴尼分校教授Mike Hill在其《論后人類戰(zhàn)爭：計算與軍事暴力》一書中指出，自9·11恐襲后，美國國家安全戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變，神經(jīng)科學(xué)的進步為軍方提供了基于人類認知的新戰(zhàn)場，而飛機、導(dǎo)彈、步槍或小武器裝置是人類認知狀態(tài)的延伸。腦機接口技術(shù)有可能壓縮“殺傷鏈”，超越傳統(tǒng)的通過觀察、分類再使用武器開火的射擊方式。近年來，美國國防機構(gòu)加大對該技術(shù)的關(guān)注和投入，積極開展相關(guān)研發(fā)工作，體現(xiàn)出美國對腦機接口軍事化應(yīng)用的迫切需求。美國國防高級研究計劃局（DARPA）專注神經(jīng)技術(shù)研究，并已在腦機接口項目上投入數(shù)百萬美元，以有效推動腦機接口研發(fā)進程。其首要目標是增強美國軍事人員的認知能力，并通過開發(fā)假肢或創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙治療等解決方案，減輕武裝沖突對士兵的影響。近五年，DARPA先后啟動了“下一代非手術(shù)神經(jīng)技術(shù)”（N3）項目、“恢復(fù)主動記憶”（RAM）項目、“Bridging the Gap Plus”（BG+）項目和“神經(jīng)工程系統(tǒng)設(shè)計”（NESD）項目等多項腦機接口研發(fā)計劃。2020年，美國空軍研究實驗室啟動為期三年的“個性化神經(jīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)”（iNeuraLS）項目，旨在創(chuàng)造一種新穎的混合腦機接口，以實時提取軍事人員的大腦信號和其他生理讀數(shù)，從而確定其大腦學(xué)習(xí)狀態(tài)，并幫助飛行員直接通過腦機接口快速獲取知識、技能和信息。

　　三、腦機接口軍事應(yīng)用未來主要發(fā)展趨勢

　　2021年7月，蘭德公司發(fā)布《腦機接口在美軍事中的應(yīng)用及建議》報告，指出未來戰(zhàn)爭具有以下戰(zhàn)略趨勢：地區(qū)霸權(quán)競爭加??；孤立國家和地區(qū)防御難度加大；美國軍事優(yōu)勢的數(shù)量和質(zhì)量下降；戰(zhàn)爭與和平之間的界限日益模糊；反恐戰(zhàn)爭持續(xù)進行。此外，對國家間戰(zhàn)略競爭的關(guān)注不斷增加，勢均力敵對手之間發(fā)生潛在沖突的可能性上升，均為未來對手掌握更多資源和先進技術(shù)能力創(chuàng)造了條件。

　　腦控?zé)o人作戰(zhàn)裝備。腦機接口是向人和機器傳遞信息的工具，其運行方式類似于其他與計算機或智能手機通信完成任務(wù)的方式，如語音命令、觸摸屏、鍵盤或鼠標，但神經(jīng)接口技術(shù)繞過了物理動作的中間步驟，使軍事人員可以通過腦電波和意念直接控制機器人、無人機、戰(zhàn)斗機和主動網(wǎng)絡(luò)防御系統(tǒng)，或與計算機系統(tǒng)合作，在復(fù)雜的軍事任務(wù)中成功完成多種任務(wù)。隨著生物技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展和交叉融合，腦機交互將是未來人機通信交互的最高形態(tài)。在軍事領(lǐng)域，多國已經(jīng)開始涉足研制腦控武器原型裝備，即讓武器裝備按照人腦意念及思維執(zhí)行操作。腦控戰(zhàn)斗機、腦控機器人、腦控裝甲車等未來武器裝備或?qū)崿F(xiàn)“隨心所動”的智能化操作，做到感知即決策、決策即打擊，極大提升裝備的打擊效能，將引發(fā)武器裝備操控模式的革命。美國希望通過人機交互界面/系統(tǒng)，將“腦控”技術(shù)提升到新的水平。例如，診斷和治療戰(zhàn)斗中的疾病和創(chuàng)傷的可穿戴設(shè)備、輔助戰(zhàn)場決策的增強現(xiàn)實程序以及幫助軍事人員提升力量和耐力的外骨骼裝置。越來越多的研究預(yù)示著在未來戰(zhàn)場上，人類和機器之間的聯(lián)系將更加緊密。

　　增強對危險的態(tài)勢感知?，F(xiàn)代戰(zhàn)場情況復(fù)雜多變，未知因素和突發(fā)狀況增多，需要更加全面地監(jiān)視戰(zhàn)場和獲取戰(zhàn)場態(tài)勢、更加快速地獲取戰(zhàn)場情況和更加準確地做出判斷，并盡快做出決策和進行反擊；而其中最為關(guān)鍵的一環(huán)，就是更加快速、高效、準確地完成對戰(zhàn)場態(tài)勢的正確認知。腦機接口和神經(jīng)技術(shù)可以讓軍方通過神經(jīng)接口監(jiān)控復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，或通過機器速度以易于消化的方式呈現(xiàn)信息，跟上龐大的數(shù)據(jù)流，并能使士兵和指揮官具備較高的感官靈敏度，可以更快地處理與周圍環(huán)境相關(guān)的大量數(shù)據(jù)，從而增強態(tài)勢感知，使軍事人員能夠?qū)Ω嗟男畔⒑蛿?shù)據(jù)進行更有效的監(jiān)控和開發(fā)，從而支持軍事決策和目標確定的過程。

　　更高效、保密的軍事通信。保密與竊密是軍事通信對抗的重點領(lǐng)域。以往的通信解密都是在得到對方通信信號的基礎(chǔ)上，依據(jù)共同、公開的技術(shù)知識進行解密。只要有足夠多的時間，任何加密算法都可以被破譯。而腦機接口通信將顛覆常規(guī)的通信技術(shù)，可在通信雙方的主體意識尚未明確的情況下完成通信，加大了獲得對方通信信號的難度，即使得到信號，也缺乏解密所需的技術(shù)知識，因為相關(guān)技術(shù)尚未形成通用普遍認知的基礎(chǔ)。

　　參考文獻：

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　　［2］ 馬斯克用豬展示腦機接口，軍事潛能不可估量 ［EB/OL］。 https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_8978524

　　［3］ 當(dāng)腦機接口“從軍”，未來戰(zhàn)爭會變成什么樣？［EB/OL］。 https://finance.sina.com.cn/wm/2020-11-29/doc-iiznezxs4313520.shtml

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　　［5］ How DARPA drives Brain Machine Interface Research ［EB/OL］。 https://www.from-the-interface.com/DARPA-funding-BCI-research/

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　　作者簡介

　　張芮晴 國務(wù)院發(fā)展研究中心國際技術(shù)經(jīng)濟研究所研究三室

　　編輯：黃飛