▲電影《阿凡達》劇照

近日，美國國防部高級研究計劃署（DARPA）在2013年的預算報告中，披露了一項名為“阿凡達”的尖端軍事科研項目，旨在打造一支通過遠程控制人腦作戰的“機器人軍團”。消息一出，即引發全球關注?？苹秒娪啊栋⒎策_》中的生物戰士真要走進現實？美軍有關腦控技術的研究進展如何？BCI技術將如何涂抹未來戰神的面孔？請看科技日報特約專稿——

2010年，科幻電影《阿凡達》在全球上映。影片中，受傷的退役軍人杰克靠意念遠程控制其替身在潘多拉星球作戰。3DIMAX版的畫面效果，想象瑰奇、氣魄恢弘的《阿凡達》，在帶給觀眾的一場視覺盛宴的同時，也將尖端科技主導的戰爭以科幻形式呈現在人們面前。如今，從美國國防部高級研究計劃署（DARPA）的預算報告中，我們發現，原來影片中出現的用意念控制“戰士”作戰，已經不再只是幻想。這就是BCI，又被稱作直接神經接口技術，一種可能改變未來戰爭面貌的“腦—機”接口技術。

神秘的BCI究竟是什么

據了解，BCI技術有單雙通道之分，單通道BCI技術只能在同一時刻用電腦接受大腦指令或向大腦發送指令，而雙通道BCI技術則能在大腦和電腦之間同時建立起信息交互鏈路。目前，世界各國研發機構公開的成果，主要集中在單通道BCI技術領域，該技術通過直接采集來自大腦的神經生物學信號，并將其轉換為輸出指令,而不依賴正常的外圍神經中樞和肌肉組織輸出通道來實現指令傳送。

追溯歷史，我們發現BCI技術并不久遠。1973年，美國科學家維達爾首次產生了BCI技術的概念萌芽，時隔4年后，其將BCI技術初步定義為：一種能反映大腦功能內在機理微觀信息的計算機系統技術。與此同時，維達爾還以視覺刺激產生的視覺誘發電位（VEP）作控制信號，建立了一個操作者通過控制光標成功穿越二維迷宮的BCI技術系統。1988年，科學家法威爾和杜切爾利用P300事件相關電位（ERPS）實現了用大腦直接控制虛擬打字機的操作。1999年，第一次BCI國際會議給出了BCI的明確定義，即“腦—機”接口技術是一種不依賴于通常由外圍神經和肌肉組成的傳輸通路的通訊系統技術。

BCI技術的內在原理是，當一個人的大腦在進行思維活動、產生意識（如動作意識）或受到外界刺激（如視覺、聽覺等）時，伴隨其神經系統運行的還有一系列電活動，這些腦電信號（EEG）可以通過特定的技術手段加以檢測，然后再通過信號處理（特征提取、功能分類等），從中辨別出當事人的真實意圖，并將其思維活動轉換為指令信號，以實現對外部物理設備的有效控制?；谠撛?，BCI技術系統像任何通訊及控制系統一樣，由輸入（如使用者的EEG信號）、輸出（如控制外部設備的指令）、信號處理和轉換等功能環節組成。

BCI技術系統的關鍵技術包括大腦神經生物信號采集技術、大腦神經生物信號處理技術及人機高效交互技術。一般BCI技術常用的輸入信號是來自頭皮或腦表面記錄的EEG，以及大腦內記錄的神經元電活動。信號處理環節就是通過對源信號進行適當的處理分析，把連續的模擬信號轉換成用某些特征參數（如幅值、自回歸模型的系數等）表示的數字信號，然后將提取到的上述特征參數利用分類器進行功能分類，從而產生操作驅動指令，通過物理傳輸裝置實現與外界的有效交流。

“技術制勝”是美國軍事戰略思維的重要特征之一，不難理解，BCI技術的相關突破早已進入美國軍方的視野。

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