元宇宙的終極是什麼樣子？人機界面（Brain-Computer Interface，BCI）會成為許多科幻愛好者眾口一詞的答案。
《攻殼機動隊》、《駭客任務》等膾炙人口的科幻作品，已經為人們展示了人機界面元宇宙一個可能的未來。透過大腦與電腦的連接，人們可以在虛擬世界中自由獲取信息、開展社交，甚至獲取味覺、觸覺等多種感官的體驗。
比起只能提供視聽的PC、手機等「傳統」媒介，甚至是目前還尚在探索中的VR和AR，人機界面能帶給元宇宙的體驗將是革命性的。目前的遊戲，玩家角色的大多數動作都是預設的（比如攻擊、跳躍、抓取物品等等）。玩家通過按鍵觸發這些預設動作，與遊戲互動。無論玩家怎麼操作，預設動作都只能一成不變。而人機界面用意念控制遊戲，可能實現更自由的操作。玩家在元宇宙中可以憑藉自己的意志自由地活動身體的每一個部位，軟體也不再需要死板的預設動作，玩家可以隨心所欲開展與虛擬世界的互動。不僅可以擺脫掉預設動作的「枷鎖」，多種感官的反饋也將通過腦信號的雙向傳輸成為可能。
「元宇宙．十日談」這篇文章談過，VR遊戲會給玩家帶來暈眩感，主要是由於在與遊戲內物品互動時，虛擬物品缺乏實體導致的視覺和觸覺產生斷裂。而人機界面的信號雙向傳輸，能讓元宇宙跨越這個難題。在人機界面的元宇宙中，你觸摸一塊石頭，你能感受到石頭的紋路、溫度；當你把它拾起來，你甚至能感受到它的重量。
這樣，人機界面將徹底打破現實與虛擬之間的壁壘，人們可以用自己的眼睛去「看」，用自己的手去「觸摸」，用自己的耳朵去「聽」。在那天，人類真正地居住在虛擬世界也將成為可能。聽起來有些科幻？確實，但有一些人正在把大眾眼中的「科幻」變成實實在在的「科學」。
人機界面+元宇宙，最難在「讀心」
時至今日，人腦仍然是人類科學難以攻克的高地之一。人機界面是近年來腦科學研究取得的一個顯著進步。透過對大腦活動過程中腦信號的編碼和解碼，人機界面可以在大腦和外部設備之間建立起一種直接的通訊和控制通道，從而恢復、增強人體功能。
利用人機界面，使用者用意識進行操作（比如玩遊戲、打字），靠的就是大腦發出的信號。所以只有通過精準識別大腦的信號，並對其解析，玩家在元宇宙內進行的一切行為才能成為可能。
識別腦信號，並對大腦功能區進行定位：對大腦的「讀心術」，可以說是人機界面技術的基礎。中國科學院自動化研究所從事人機界面技術研究的何暉光教授對《雷鋒網》說，為了方便理解，可以將這項技術簡單歸納為「減法」的過程：「人在休息狀態下，大腦裡就會有一個基本的信號A。如果看到了東西，大腦接受了視覺刺激，它就會有一個專門的區域做出直觀的反應，產生了信號B。用信號B減去信號A，我們就能發現對應視覺工作的是區域是什麼。」
透過分析使用者在接受不同種類刺激時大腦發出的信號，我們就可對功能區進行定位，再藉助基於人工智能的人機界面解碼算法，設備就能設法讀取出大腦的「想法」，使用者便可以藉由「意念」在「元宇宙」中完成操作，從而實現對外部設備的控制。
提高解碼效率是人機研究的重大難點
如此說來，人機界面照進「元宇宙」就面臨這一個非常「硬」的門檻：解碼速度。
在單位時間內，設備能夠正確解析出的腦信號越多，使用者對電腦的控制也就能夠越精密。今年，馬斯克的Neuralink放出了一段影片，一隻猴子已經可以通過人機界面控制滑鼠。小猴只要將光標移到發光的區域，就能獲得一點香蕉奶昔作為獎勵。
在人機界面的領域，這可以說是很大的前沿進展；但對於元宇宙來說，馬斯克的嘗試只能說還停留在初級階段。如果要成為元宇宙的終極入口，人機界面需要做的可不能只是這些。使用者們想要的絕不是在人機界面的元宇宙裡玩「吃豆人」或「打乒乓」，而是體驗射擊、創造，甚至寫程式等等更高級、更精密的操作體驗。
而這些元宇宙的體驗很大程度受制於人機界面的解碼效率。何教授說，按照實驗典範劃分，人機界面包括運動想像人機界面。其中視覺誘發電位的解碼效率更高，它透過人腦對不同頻率閃爍產生的不同反應來達到識別命令的效果。
相較前者通過分析被誘發的腦信號達到人機連接，「運動想像」分析的則是大腦主動發出的腦信號。簡單來說，即使沒有實際活動身體的部位，人類單憑想像肢體活動也能主動促使大腦發出獨特的腦信號。利用這個原理，機器可以通過識別大腦在想像不同運動時發出的腦信號，來做到對大腦的「讀心」。
人機「讀心」之路困難重重
腦信號解碼距離元宇宙的路仍然很遠。目前設備對腦信號的解碼速度僅有每分鐘200個位元，其中解碼效率較高的用戶與我們單手使用手機打字的速度基本一致，而這種速度對於實現元宇宙的體驗還遠不達標。
AI能透過機器學習的方法讓人機設備「更懂人心」嗎？何暉光認為，機器學習對人機解碼人腦信號的作用只停留在記憶容量層面，距離元宇宙的真正實用還有很長的距離：「機器學習只能被限定在一個有限規則的有限空間，在歸納推理能力上還比較差。而人腦學習方式則不同，人是透過小樣本學習過程來獲得知識與經驗的。」
同時談論到大腦，每個人的個體差異是非常大的。當接觸到同一種視覺刺激（比如看到一個杯子），不同的人可能會有不同的個體反應；即使是同一個人，在不同的時間和情境下，對同一個客體的反應方式也可能大相徑庭。「它的個體差異性，高度動態性等等都是人機界面元宇宙應用的重大挑戰。」
資本仍在觀望，國家戰略已經傾斜
科學研究是一項需要大量投入的持久戰。要讓人機界面成為元宇宙的終極入口，科研資本是一個不得不納入考慮的變量。中國春泥資本合夥人周文靜，近來做了4個元宇宙的案子，對元宇宙市場魚龍混雜的情況，她也深有感觸：「太多投機者亂加元宇宙概念了，」她說，「因為少數劣幣會驅逐市場上的良幣，那我就必須噴那些劣幣。」
人機界面＋元宇宙相關的投資還處於一個相對真空的狀態。「太硬核」、「太前沿」、「看不懂」是許多投資人的一致說辭。同時，人機研究主要集中在大學等研究機構中，參與的私企力量寥若晨星，創投也無從下手。
同時，令投資人對人機界面＋元宇宙望而卻步的，還有制度和監管的不明確。作為醫療器材，和人機界面配套的規章制度和監管政策目前還在制定當中。作為資本貿然入局，對投資人來說也需要冒很大風險。相比來看，用戶端的元宇宙應用產品的投資風險更小、理解門檻更低、投資回報也更快。如此，硬核科學研究在資本市場遇冷也就並不奇怪了。
儘管如此，中國許多投資人已經開始關注和學習關於人機界面＋元宇宙的內容。「硬核內容其實還具有很多機會」，周文靜說，「硬核的內容相對壁壘也更高。但中國敢做硬核創新的人其實很少。」
科技巨頭，掙扎搶進元宇宙賽道
即使親自站台，Neuralink的融資也大多由馬斯克自掏腰包。經過2017年和2019年獨自領投1.5億美元後，Neuralink終於在C輪獲得了2.05億美元的融資，而距離其創業之初，已整整過了5年。
今年公開表明了入局「元宇宙」的Facebook也早在2017年開始了對人機界面技術的研究。作為旗下「元宇宙」部門的「Realitylabs」與加州大學舊金山分校合作的人機項目，「Project Steno」被外界寄予了許多厚望。這是一個讓使用者可以透過意念打字的頭戴式人機連接設備。
在計畫開始之初，Facebook的目標是讓使用者可以以每分鐘100個單詞的速度打字，但在實驗的結束期，「Project Steno」的解碼速度卻只有每分鐘12.5個單詞。今年7月，Facebook正式宣布將停止研發頭戴式光學人機界面技術，並將目光轉向了手腕式輸入設備。在對外資料中，Facebook提出手腕式輸入設備更容易快速進入市場。這被認為是Facebook將視野從人機界面技術轉向其他元宇宙入口的信號之一。
巨頭的掙扎之下，同樣對人機界面＋元宇宙的未來抱有期待的中國資本也正崛起。今年3月，中國遊戲公司米哈遊宣布與上海交通大學達成戰略合作，共同建立「瑞金醫院腦病中心米哈遊聯合實驗室」，內部由米哈遊的「逆熵」工作室負責。後者則主攻AI和虛擬人研究，被外界普遍看作是米哈遊佈局元宇宙的重要支點之一。
在中國，儘管缺乏民間資本支持，但人機界面已經被國家所關注，且已被列為國家重要戰略方向。在中國「十一五」至「十四五」規劃中，腦與認知科學及人機界面都是其中的重點發展方向。
2017年，中國國務院印發了《十三五國家科技創新規劃》。在科技創新2030的重大項目中，類腦計算與人機智能赫然在列。這也就意味著，在面向2030年的國家科技遠期戰略中，人機界面相關的研究將獲得國家更大力度的支持。
人機界面+元宇宙，倫理必須得過關
人機界面這項前沿科技本就距離公眾很遠。再加上「植入晶片」、「腦內插管」等等聽起來「凶險恐怖」的手段，讓社會對人機界面這項技術充滿了抗拒。
將大量心血投入人機研究的何暉光教授，也承認人機界面＋元宇宙的推廣面臨著很多的倫理壓力：「民眾的擔心是正常的，而我們做研究的人最終還是要回答老百姓的問題。」在這些壓力面前，人機界面則必須選擇自己的生存方式。
目前的人機連接方式主要分為兩種：非侵入式和侵入式。前者透過外設，隔著頭皮和顱骨對腦信號進行讀取；後者則直接將電極植入大腦，以求更高效、更準確的腦信號讀取。由於倫理壓力，目前大多數以人類為對象的人機實驗都以非侵入式設備進行，侵入式實驗則更多應用在動物（比如猴子、豬、小鼠等）身上。
何教授做了個比喻：「之前，我們是隔著牆聽聲音；而現在科學進步了，我們試著把玻璃杯放在牆上聽聲音，這樣就能聽得更清楚些。但無論如何，都不如直接把牆鑿開一個小洞聽得清楚。」可就是這樣一個小洞，中間卻隔著無數安全與倫理上的爭議與風險。
認知革命是人類的進化？還是潘多拉的盒子？
儘管非侵入式人機界面聽起來更溫和些，中國神經內科醫師關曉瑩卻認為：「侵入式與非侵入式的本質區別不大，都是對大腦功能的影響。濫用人機界面技術，不僅不是人類的『進化』，這個關口放開後，後果不堪設想。」
誠然，人機界面常常面臨著許多與之相關的質疑：使用人機界面進入元宇宙時，使用者的大腦和網路就連接在了一起，並且信號可以做到雙向傳輸。在這種情況下，究竟是人在控制機器，還是機器在控制人？人的自由意志會被消除嗎？
拋開哲學討論，使用者透過人機界面進入元宇宙的安全問題似乎更加緊迫：如果人機設備被黑客侵入，使用者的隱私如何保護？使用者的人格會不會遭到影響或篡改？使用者人腦信息數據的儲存由誰來負責？人機服務提供者的行為誰來監督？如何防止人機服務提供者形成的數據和市場壟斷？
在未來，並非所有人都有能力接受人機界面技術。富人透過接入元宇宙的虛擬世界先完成認知升級，而窮人則無法享受到發展的成果。一些人成為「超人類」後，會不會造成社會各層次更深的割裂？認知革命、人類的進步，並不能必然為科技的倫理性正名。
為了緩解輿論和監管壓力，現在大多數的人機界面研究都稱自己是面向癱瘓、自閉症等臨床病人，為他們提供正常生活的解決方案。關曉瑩覺得，為了臨床目的而診治病人的人機界面應用具有一定正當性，因為這是使用技術為患者恢復其作為一個人本應具備的功能。但如果是為了娛樂或元宇宙而對腦功能進行修改，不管使用的是侵入式或非侵入式，那麼人機界面就超出了一個正常人所應有的範疇，不為醫學倫理所接受。
面對倫理的爭議和社會公眾的質疑，人機界面+元宇宙繼續一個合乎倫理的準則作為界線。而這個界線在今天還尚不明晰。在技術落地前，人機界面＋元宇宙相關的倫理問題必須先被解答。不過好在，留給人們思考這些問題的時間還很長。
寫在結尾
在元宇宙的終極未來，等待著元宇宙的將會只有人機界面技術。
在那天，真實與虛幻、線下與線上、現實與夢境的界線將不再涇渭分明。元宇宙也將不再只是一個產品、一個空間，甚至將不再成為一種生活方式。在那天，元宇宙將和人們的物理世界分庭抗禮、並駕齊驅，甚至相互糾纏而成為一種混合的「新現實」。
在那天，人們可以自由地進出元宇宙世界，在新的世界建造新的文明。而人們建造的新文明，將比人們現有的更加瑰麗、更加繁榮。最後正應了《金剛經》那4句偈語：「一切有為法，如夢幻泡影，如露亦如電，應作如是觀。」
＊本文獲「雷鋒網」授權轉載，原文：科技史上最炸組合「元宇宙+腦機接口」，離我們還有多遠？
責任編輯：李頤欣
核稿編輯：鍾守沂
