芯片脑

1997年10月，德国的彼得教授和美国的米歇尔教授宜布，他bob综合体育在线们合作使脑细胞生长在硅芯片上！成为一个简单的“芯片脑”或者“神经芯片”：他们希望通过这一实验来研究是否可以将计算机与人脑联在一起，脑细胞对外界的刺激是否可以通过芯片来应答，等等。两位教授对这一研究的前景十分乐观，认为尽管目前还处在初级阶段，但芯片已将当今世界两个最主要的信息处理系统——脑与计算机联系起来，终有一天，芯片可以储存视觉、听觉等其他感觉信号，并能与神经相连来控制人工肢体。

两位教授的具体做法是这样的：先在一个硅芯片上蚀刻一个小孔，里面装有微电极，然后再将小鼠的单个神经细胞放入小孔进行培养。小孔中的神经细胞会像体内的神经细胞一样长出长长的“突起”，这种“突起”可以与周用其他神经细胞相连，在体内，神经细胞就是利用“突起”在相互之间建立联系的。待脑细胞与微电极长在一起后，两位教授用微电极测量神经细胞的生物电，用荧光屏显示出来。同时，他们还用微电极去刺激神经细胞，观察神经细胞受刺激后的生物电变化，实际上，这就模仿了体内神经细胞的生理活动，尽管是最简单的模仿。

彼得教授和米歇尔教授目前正在进一步完善脑芯片的设计，初步实验已显示脑芯片可以工作，生长在芯片上的神经细胞不仅全部存活、而且也能与芯片内的神经细胞建立联系。两位科学家的更进一步打算是建立更为复杂的脑芯片网络系统，由此研究大脑是如何处理和储存信息的。

如果说彼得教授和米歇尔教授的研究使人感到兴奋，那么科学家最近所做的两项实验更是标志着人类向真正意义上的“电子人”迈出了最为关键的第一步。

电子人教授

几年前，英国雷丁大学的沃威克教授在局部麻醉下接受了手术，在自己的左肘部植入一个小玻璃囊球，里面含有无线电接收器和几个硅芯片，这使他成为世界上第一位人与机器的复合体，或称“电子人”，也叫“半人半机器人”及“芯片人”：植人皮肤的芯片与他办公室内的计算机网络接收器相连，当他一走进办公室，门便自动打开，由计算机产生的人工合成声音就会说：欢迎你，沃威克教授。灯随之而亮。

目前，除了确定身份，沃威克教授体内的芯片能做的事情还很少。但他认为随着技术的发展，植入体内的芯片将可以帮人打开电梯、开启家用自动工作系统（如微波炉），放洗浴水和将葡萄酒冰冻起来：不过，芯片也会使一些人感到不自在，因为雇员进出办公楼时会自动打卡，一旦他们离开工作岗位，立即会被发现：当然也可以用芯片来检查学生上课出勤情况。芯片还可以使每个人随身携带自己的信息，如医疗和工作情况、血型、保险号码和信用卡资料等。芯片可以记录以往个人品行的详细资料，因此任何人都无法用谎言来粉饰自己。

植入体内的芯片还有许多其他功能。比如可向芯片输入密码，这种密码能识别枪支与汽车等、因此，只有枪或汽车的主人才能使用它们。一旦枪的主人将枪带到不该带去的地方，比如学校或市中心广场时，那里的计算机系统就会从芯片上得到信息，发出警报，学校的门也不会打开。当然，芯片肯定也将给社会带来一些负面影响，到那时，人类可能会无法控制一些坏事情的发生。沃威克教授说，人们必须时刻提醒自己要做机器的主人，因此每个芯片人必须随时在情感与伦理之间做出抉择。

今年，沃威克教授计划再在自己体内埋人芯片，以便在电脑与他的神经系统之间建立联系。如果效果理想，他还打算在妻子体内埋人芯片届时，即使他们之间隔着万水千山，也能产生“心灵感应”——通过芯片读懂对方的感觉，或者说“爱着你的爱、痛着你的痛”。

鱼脑机器人

美国芝加哥市西北大学的伊凡尔迪教授和他的合作者在机器人手臂上安装传感器，它能接受光信号，并将此信号输送给机器人的大脑进行处理，处理后的信息再输给机器人，告诉机器人对周用作出反应。这听上去似乎与其他人工智能做法是一样的，没有什么特别，但伊凡尔迪教授并不是用计算机，而是用七鳃鳗（一种鱼）的脑细胞作为机器人的大脑，用鱼脑来对信息进行处理。七鳃鳗是一种海洋生物，它可以对光的刺激作出复杂的反应。科学家们想知道，七鳃鳗的大脑是否可以控制机器人的活动。

研究人员在全麻醉情况下将七鳃鳗的大脑和部分脊髓的神经细胞分离出来，保存在低温生理盐水溶液中，然后从中找到一种称为“苗勒氏细胞”的神经细胞。由于这种细胞体积大，很容易被分离出来，所以经常被用于研究。在七鳃体内，苗勒氏细胞能接受来自传感器的信号，并将它输送给支配运动的神经细胞，帮助七鳃鳗辨别方向。

研究人员将两个微电极插入苗勒氏细胞中，一个可以用一定的频率对苗勒氏细胞进行刺激，这是信号传入的部分；另一个电极则监视苗勒氏细胞受刺激后的电流变化情况，这是信号输出部分，研究人员将两个电极的导线与机器人联在一起，机器人身上的光感受器（传感器）与输入部分相连，输出部分与机器人控制运动的装置相连他们惊奇地发现，在光刺激下,机器人的七鳃鳗大脑对光作出了反应，根据光的强弱情况，鱼脑指挥机器人产生趋光、避光和转圈运动。

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猴子的“意念”

与七鳃鳗大脑控制杋器人相比，美国南加州朴克大学的尼可勒里斯博士等人的研究显得更有实用价值。这项最近发表在国际最权威科学杂志——《自然》上的成果非常引人注目，因为它显示了科学家正在开始了解大脑的语言尼可勒里斯博士把由96个电极组成的阵列植入到一种称为“鹰猴大脑皮质”的区域，其中包括控制肢体运动的大脑部分每一个电极比人的头发丝还细，用它们可以采集猴脑不同区域产生的神经冲动.

当研究人员将一根香蕉放在猴子面前、猴子大脑中就产生伸手去拿的神经冲动科学家通过电极将这一冲动信号记录下来，并将信号发射到机器人的手臂上，结果使机器人伸手去拿香蕉值得一提的是，猴子是在南加州杜克大学的实验室，而机器人则远在1000公里外的麻省理工学院实验室，它们之间的信息传送是通过互联网进行的这就是说，猴子仅仅通过它的“意念”便得到了上千公里外的香焦，或者说，猴子长了一只1000公里长的手臂.

这一成果的取得并不简单尼可勒里斯博士等人早在两年前就将微电极植入猴子脑中，然后让猴子大量重复某一任务，如伸手去拿香蕉.科学家通过电极记录下所有的神经冲动信息，并将这些信息输入计算机进行运算，确定这些信息与猴子手臂运动轨迹的关系，接着建立数学方程计算猴子的手臂在完成任务时的运动轨迹和不同运动姿势、通过这种处理，可以使猴子的大脑控制机器人的手臂进行三维空间运动。

福兮？祸兮？

科学家对人脑控制假肢运动抱有很大的希望。尼可勒里斯博土认为，目前最关键的问题是大脑能否与人工假肢合为一体而作为人体的一部分。如果人脑可以从人工假肢接受到最初级的刺激，比如假肢不同姿势的位置感觉等，就可以为残疾人上制造更好的人工肢体。这仅仅是第一步，科学家还有更宏伟的目标，那就是将大脑中所有的神经生理活动（如说话、思维、情感等）信号都记录下来，并将它们翻译出来，届时，人类就能揭示大脑是如何完成学习和记忆等更为复杂的活动的沃威克教授预言，到那时，人在死前可以将大脑中储有的所有信息全部转移到机器人中去——虽然这是十分困难的，但不能排除这种可能性如果真是那样，在你生前或死后就会有一个或多个与你思想完全…样的“克隆机器人”。

总有一天，科学家将创造出一种奇异的“杂交生物”—一在人体中植入芯片，让芯片来代替大脑思维人们现在还很难想像出“杂交生物”会是什么样子，也许它会像古希腊神话里描述的那样，是一个具有狮头、羊身和蛇尾的怪物：尽管如此，专门研究人工生命的科学家仍称这是种“值得赞美的邪恶”“杂交生物”的出现究竟是好是坏，这样做的结果是福是祸，也只能等到未来去判断了。

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