我國(guó)信息工程大學(xué)基于腦機(jī)交互技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了腦電波控制機(jī)器人的動(dòng)作控制和飛行器的飛行狀態(tài)控制等，借助腦電設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了用“意念”控制無(wú)人機(jī)和機(jī)器人的腦控實(shí)驗(yàn)。

人腦大約有1000億個(gè)神經(jīng)元，是人體中最復(fù)雜的部分，也是宇宙中已知最復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)?！澳X科學(xué)計(jì)劃”簡(jiǎn)稱腦計(jì)劃，主要包含以探索大腦秘密、攻克大腦疾病為導(dǎo)向的腦科學(xué)研究和以建立、發(fā)展人工智能技術(shù)為導(dǎo)向的類腦研究，旨在探索大腦運(yùn)行機(jī)理、增進(jìn)精神衛(wèi)生和防止神經(jīng)疾病、發(fā)展人工智能技術(shù)，最終達(dá)到認(rèn)識(shí)大腦、保護(hù)大腦和創(chuàng)造大腦的目標(biāo)。因其對(duì)人類健康、認(rèn)知、國(guó)家安全等領(lǐng)域的戰(zhàn)略意義和深遠(yuǎn)影響，自21世紀(jì)初以來(lái)世界各大國(guó)紛紛開(kāi)展“腦計(jì)劃”，并將其納入國(guó)家級(jí)科研計(jì)劃，視為國(guó)家戰(zhàn)略。

競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈——全球掀起“腦競(jìng)賽”熱潮

自有人類歷史記錄以來(lái)，大腦奧秘始終是人類關(guān)注和探索的熱點(diǎn)，更是現(xiàn)代科學(xué)面臨的最大挑戰(zhàn)。隨著生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和認(rèn)知科學(xué)的發(fā)展，人類深刻認(rèn)識(shí)到腦科學(xué)研究的重要意義，探索大腦的科學(xué)熱情更加高漲。進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著新型成像技術(shù)、匯聚技術(shù)以及基于計(jì)算和信息通信技術(shù)平臺(tái)的出現(xiàn)，腦科學(xué)研究的時(shí)代才真正到來(lái)，神經(jīng)環(huán)路、計(jì)算神經(jīng)科學(xué)、腦機(jī)接口等領(lǐng)域不斷取得突破。

2004年，美國(guó)推出“神經(jīng)科學(xué)研究藍(lán)圖”框架。2011年，發(fā)布神經(jīng)科學(xué)10年計(jì)劃：從分子到腦健康。2013年4月，美國(guó)政府正式公布“推進(jìn)創(chuàng)新神經(jīng)技術(shù)腦研究計(jì)劃”，宣布在大腦結(jié)構(gòu)圖建立、神經(jīng)回路操作工具開(kāi)發(fā)、大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)記錄技術(shù)開(kāi)發(fā)等9大研究領(lǐng)域開(kāi)展重點(diǎn)資助研究。

2002年至2009年，歐盟對(duì)150余個(gè)腦科學(xué)研究項(xiàng)目展開(kāi)大規(guī)模資助。在此基礎(chǔ)上，2013年，歐盟正式提出“人腦計(jì)劃”，試圖以超級(jí)計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)模擬腦功能，在未來(lái)神經(jīng)科學(xué)、未來(lái)醫(yī)學(xué)和未來(lái)計(jì)算等領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)出新的前沿醫(yī)學(xué)和信息技術(shù)。

此外，加拿大、日本、德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)等國(guó)家也先后推出本國(guó)的腦科學(xué)研究計(jì)劃，主要聚焦在研究各種腦功能和腦疾病的機(jī)理，希望搶占其未來(lái)技術(shù)制高點(diǎn)、掌握未來(lái)戰(zhàn)略主動(dòng)權(quán)。與此同時(shí)，許多世界級(jí)企業(yè)也紛紛推出自己的人工智能大腦計(jì)劃。谷歌實(shí)驗(yàn)室和IBM致力于構(gòu)建龐大的人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬系統(tǒng)。

技術(shù)日新月異——奠定規(guī)模化應(yīng)用基礎(chǔ)

全球范圍的“腦計(jì)劃”啟動(dòng)以來(lái)，圍繞大腦開(kāi)展的科技創(chuàng)新和科學(xué)發(fā)現(xiàn)不斷涌現(xiàn)。神經(jīng)標(biāo)記和神經(jīng)環(huán)路追蹤技術(shù)、大腦成像技術(shù)、神經(jīng)調(diào)節(jié)技術(shù)、神經(jīng)信息處理平臺(tái)等多個(gè)研究領(lǐng)域取得進(jìn)展。許多國(guó)家將腦功能障礙疾病診治放在突出位置，如自閉癥、心理障礙、抑郁癥以及神經(jīng)衰退、阿爾茨海默綜合癥、帕金森綜合癥等疾病是這項(xiàng)計(jì)劃首先要攻克的目標(biāo)。

2012年，美國(guó)哈佛大學(xué)在腦結(jié)構(gòu)的研究方面取得突破，其開(kāi)發(fā)的新型核磁共振掃描技術(shù)，使精準(zhǔn)探索大腦內(nèi)部結(jié)構(gòu)成為可能。

2014年，美國(guó)威斯康星大學(xué)依托可靠神經(jīng)接口技術(shù)開(kāi)發(fā)的腦結(jié)構(gòu)研究技術(shù)使大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)可視化逐步實(shí)現(xiàn)。

在腦機(jī)接口技術(shù)方面，人類用意念控制物體的設(shè)想終于實(shí)現(xiàn)，大腦控制外部設(shè)備以及大腦控制另一生物體的異體控制技術(shù)已經(jīng)取得成功。借助腦電設(shè)備，日本研發(fā)的腦控自行車、德國(guó)的腦控汽車、美國(guó)的腦控機(jī)器人等新技術(shù)層出不窮。2016年，美國(guó)腦控?zé)o人機(jī)大賽，“意念”操控?zé)o人機(jī)飛行距離達(dá)到9米。

我國(guó)信息工程大學(xué)基于腦機(jī)交互技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了腦電波控制機(jī)器人的動(dòng)作控制和飛行器的飛行狀態(tài)控制等，借助腦電設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了用“意念”控制無(wú)人機(jī)和機(jī)器人的腦控實(shí)驗(yàn)。

在類腦科技研究方面，2013年德國(guó)科學(xué)家制造出納米憶阻器元件，隨后美國(guó)和澳大利亞學(xué)者通過(guò)納米尺度的憶阻器矩陣，制造出世界首個(gè)能模仿人腦的電子記憶細(xì)胞。同時(shí)，模仿人腦的神經(jīng)形態(tài)芯片、具備人腦處理功能的仿腦處理器、認(rèn)知計(jì)算機(jī)技術(shù)等智能技術(shù)紛紛問(wèn)世。

軍事潛力巨大——催生認(rèn)知空間“制腦權(quán)”爭(zhēng)奪

隨著腦計(jì)劃發(fā)展戰(zhàn)略的推進(jìn)，腦科技在軍事領(lǐng)域的地位和價(jià)值日益凸顯，“制腦權(quán)”已經(jīng)成為未來(lái)軍事較量新的高地。

在軍事上，腦科學(xué)的發(fā)展為作戰(zhàn)理論變革、武器裝備智能化發(fā)展帶來(lái)了重大機(jī)遇，成為當(dāng)前世界軍事科技競(jìng)爭(zhēng)中最前沿、最具挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域，其軍事應(yīng)用前景主要體現(xiàn)在“仿腦”“腦控”“超腦”“控腦”四個(gè)方面。

例如“仿腦”，它主要是通過(guò)借鑒人腦運(yùn)行機(jī)理，開(kāi)發(fā)出具備人類識(shí)別、推理和判斷能力的信息處理系統(tǒng)、智能武器裝備或高智能機(jī)器人。目前，這類裝備已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室走上軍事應(yīng)用。美、俄、日等國(guó)均裝備有此類高智能機(jī)器人。

“腦控”，則是借助腦機(jī)交互技術(shù)實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器的高效融合，從系統(tǒng)層面提升武器的戰(zhàn)斗效能，在復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境突破人類的生理極限。美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局開(kāi)展的“阿凡達(dá)”尖端軍事科研項(xiàng)目，就是通過(guò)開(kāi)發(fā)“外骨骼服”來(lái)擴(kuò)展人類機(jī)能，控制進(jìn)攻性武器和系統(tǒng)。

“超腦”，是通過(guò)電磁、超聲波、激光等方式實(shí)施神經(jīng)刺激，激活大腦潛能，激發(fā)大腦功能，達(dá)到智力、感知力、注意力等人體機(jī)能提升的目的。美國(guó)的“不眠戰(zhàn)士”計(jì)劃就是其典型應(yīng)用，以“溫和”電刺激大腦的方式幫助士兵在高風(fēng)險(xiǎn)軍事行動(dòng)中保持長(zhǎng)時(shí)間的高度清醒和警覺(jué)。

“控腦”，則是利用技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)對(duì)人的神經(jīng)活動(dòng)、思維能力等進(jìn)行干擾甚至控制。