心灵的未来：思维之海中的奇迹

无论你承认与否，大脑好比一台机器。科学家们得出这样的结论并不是因为他们是一帮泼你冷水的机械论者，而是因为他们已经积累了足够证明意识的方方面面都与大脑有着紧密联系的证据。

——史蒂文·平克（Steven Pinker）

部分历史学家认为哈里·胡迪尼（Harry Houdini）是史上最伟大的魔术师。他从密封紧锁的密室里逃生的精彩表演至今还让人为之惊叹，他那玩命魔术紧紧抓住了观众的心。他能让人突然消失，又在你绝对意想不到的地方突然出现。并且他还会读心术。

甚或，给人一种他会读心术的感觉。

胡迪尼费尽心思地向人们解释，自己的魔术表演均为视觉假象，只不过是骗人的花招罢了。至于读心术，他会提醒人们，更是无稽之谈。对于那些不讲职业道德的魔术师通过表演低端的骗术和通灵术来欺骗赞助人的作法，他无比愤怒，因此他每到一个地方进行表演都会揭露那些江湖艺人的种种骗术，并声言自己可以表演那些江湖艺人所表演过的任何“读心术”把戏。他甚至加入了《科学美国人》组织的一个委员会，该委员会旨在向任何能证明自己具有超自然能力者提供丰厚奖赏（当然，至今还没有人得到过这一奖项）。

胡迪尼认为，心灵感应是不存在的。但科学却证明胡迪尼是错误的。

如今，心灵感应已成为全球众多大学研究的重要课题，专门从事这项研究的科学家们目前已经能够利用精密传感器解读人类大脑中的独特文字、图像和思维。这一成果或许能够改变我们同中风病人、“锁定”自己身体且无法表达自己想法的事故受害人除了通过眨眼之外的沟通方式。心灵感应或许能急剧改变我们同计算机及外部世界交互沟通的方式。

事实上，在最近的“未来五年的五项预测”，即用来预测未来五年中可能发生的五项革命性发展项目中，IBM公司的科学家们声称，人们将能够与计算机进行心灵交流，或许在不久的将来就会取代鼠标和语音命令。这便意味着用意念的力量可以命令电话给他人拨号、缴纳信用卡账单、驾驶汽车、约会、创作优美的交响乐及艺术品等等。心灵感应技术可以带来无限机遇，从计算机巨头、教育家、电子游戏开发公司、音乐录音室到五角大楼（美国国防部），似乎每个人都会向着这一技术靠拢。

在没有外来辅助的干预下，科幻小说和奇幻小说中出现的心灵感应是无法实现的。众所周知，大脑是电性的。泛泛来说，在任何时刻当一个电子突然加速，它便会释放电磁辐射波。当电子在大脑中振动时，同样会释放无线电波。但是这些信号太过微弱，难以探测到，即使我们能察觉到这些无线电波的存在，我们也很难将其弄清楚。进化演变没有给我们解码这种毫无规律的无线电信号的能力，但计算机却可以。科学家们利用脑电图（EEG）扫描得到了人类思维的原始近似值。实验对象需头戴一个装有脑电图传感器的头盔，并集中注意力观察特定图片，如汽车的图片。每张图片的脑电图信号便被记录下来了，最终可得出一部与人的思维和脑电图一一对应的思维初级字典。当实验对象看到另一幅汽车图片时，计算机能识别出该脑电图模式源自这幅汽车的图片。

脑电图传感器的优点在于它们不具有侵害性，且十分快捷。你所要做的就是将装有许多电极的头盔戴在头上，剩下的就交给脑电图传感器处理，脑电图传感器能迅速识别每一毫秒都在变化的信号。然而，脑电图传感器存在的问题是，正如我们所发现的，电磁波经过头颅骨时会逐渐减弱，因而要想找出电磁波源自何处绝非易事。这一方法能够辨别出你所想的到底是一辆汽车还是一栋房子，但它不能重塑该车的形象。这便是杰克·加兰特（Jack Gallant）博士研究的重点。

加州大学伯克利分校是研究心灵的中心，多年前我曾在那儿取得了理论物理学博士学位。我喜欢参观加兰特（Gallant）博士的实验室，近来他的团队完成了一项一度被视为不可能的项目，即录制人的思想。加兰特博士说：“这是重塑内部表象的重要一步。我们为研究人类的思维活动开启了一扇窗户。”

参观加兰特博士的实验室时，映入我眼帘的第一幕便是他的科研团队是一群跃跃欲试的年轻博士后和研究生，他们簇拥在电脑屏幕前，专注地看着根据某个实验对象大脑扫描后重塑的视觉影像。和加兰特博士的团队交谈，你会有一种见证创造科学史的感觉。

加兰特向我解释道，实验的第一步就是让实验对象头朝内地平躺在担架上，然后慢慢地将其推进一个巨大的、最先进的磁共振成像机内，这种机器价值300万美元。然后让实验对象看几张视频片段（正如优管［YouTube］网站上的电影预告片那样）。为了收集足够的数据，实验对象必须一动不动地持续平躺数个小时，观看这些影像片段。毫无疑问，这是一项费力的活儿。我对其中一位名叫西本真治（Shinji Nishimoto）的博士后这样问道：“你们是怎么找到愿意一动不动地躺几个小时，只为看几张影像片段的实验对象的。”他说，在这间屋子里工作的研究生、博士后都愿意为自己的实验当“小白鼠”。

当实验对象观看影像片段时，磁共振成像机会制作一份大脑血流的3D图像。这份磁共振成像图像看上去像是30000个点或立体像素的集合。每个立体像素代表一个神经能量的具体位置，而每个点的颜色则对应信号的集中程度和血流速度。红色点代表神经活动较多的区域，蓝色点代表神经活动较少的区域。（最终得出的图像就像千万盏圣诞彩灯组成的大脑形状。在观看这些影像过程中，你很快就会发现大脑将其大部分的心智能量集中在位于大脑后部的视觉皮层上。）

加兰特的磁共振成像机十分强大，它能识别200～300个距离相差较远的大脑区域，平均来看，它能快速拍下每个拥有100个点的大脑区域。（未来的磁共振成像技术的目标是通过提高大脑每个区域的点，提供更为敏捷的解决方法。）

首先，这种彩色点的3D集合看起来像是令人费解的乱码。但经过多年的研究，加兰特博士和他的同事们研发出了一种数学方程式，这种方程式可用来发现一幅图的特定特征（边界、质地、密度等）和核磁共振成像立体像素之间的关系。例如，当你盯着某一边界看时，你会发现该边界是区分浅色区和深色区的分界线，如此，该边界便产生一种立体像素模式。当实验对象看完如此巨大的影像片段后，这种数学方程式便被定义了，由此计算机便开始分析所有图片是怎样转化成核磁共振成像立体像素的。科学家们也能够确定立体像素的特定核磁共振成像模式和每张图像之间存在的直接关联。

至此，实验对象将看到另一段影像。计算机对实验对象观看这段影像时产生的立体像素进行分析，并重塑初始图片的大致近似值。（计算机从100张最接近实验对象所看到的图片中选出几张，然后将这几张合并，创造出最接近初始图片的近似值。）照此方式，计算机便能够创造出停留在你心灵中的视觉表象的模糊影像了。加兰特博士的数学方程式十分灵活多用，它能收集核磁共振成像立体像素，并将其转化为图像，或者反过来，将图像转为立体像素。

我曾有幸观看加兰特博士团队制作的影像，给我留下十分深刻的印象。看他们的影像有如戴着墨镜看一部有面孔、动物、街景和建筑的电影。尽管我无法看清每张面孔和每种动物的细节，但我可以清楚地识别出自己所看到的是什么。

该项目不仅可以解码你所看到的事物，它还能解码萦绕在你脑海中的虚构的图像。比方说你是实验对象，你被要求想象《蒙娜丽莎》（Mona Lisa）的样子。通过磁共振成像机扫描，我们发现，即使你没有用双眼看《蒙娜丽莎》，你大脑的视觉皮质却变亮。在你想象《蒙娜丽莎》这幅画作时，加兰特博士的项目便开始扫描你的大脑，并且快速翻阅它自身的图片资料库，试图找出最匹配的图片。在一次实验中，我看到计算机选取了著名女星萨尔玛·海耶克（Salma Hayek）的图片充当蒙娜丽莎的近似值。当然，普通人能够轻而易举地识别出成千上万张面孔，但计算机能分析出一个人大脑中的图像，并从数百万张任意图片中挑选出合适的图片，这足够让人刮目相看。

整个程序的目的在于创建一部精确的字典，让你能迅速将现实世界中的物体和你大脑中的核磁共振成像模式匹配起来。总的来说，要达到细节上的匹配十分困难，或许需要花费数年的时间，但有的类别解读十分容易，只需快速浏览图库便可得出。巴黎法兰西学院的斯坦尼斯拉斯·德阿纳（Stanislas Dehaene）博士曾专注于大脑顶叶的磁共振成像扫描，这个实验是关于数字的识别，其中一位博士后很随意地说，只要通过快速扫描核磁共振成像模式，他就能说出实验对象看到的数字是什么。事实上，特定数字会在核磁共振成像扫描过程中生成独特的模式。他指出：“如果你在这一区域捕捉了200个立体像素，并观察哪些活跃，哪些不活跃，你就可以构建一架能够解码记忆中的数字到底是多少的机器识别装置。”

这也给我们留下了这样一个问题：我们何时才能拥有高清图像质量的我们思想的视频。不幸的是，当实验对象在心目中想象这个图像时，信息却遗失了。对大脑扫描更加证实了这一点。当你将实验对象看一朵花时的大脑磁共振成像扫描图与其想象一朵花时的大脑磁共振成像扫描图进行对比时，你会立刻发现，较之第一幅图，第二幅图的点要少很多。所以说，尽管这项技术在未来几年内会快速地取得进步，但永远不会完美。（我曾读到过这样一则小故事：有一个人巧遇一个精灵，精灵对他说，我可以给你任何你想得到的东西。这个人毫不犹豫地说他想要一辆豪华轿车、一架喷气式飞机和100万美金。开初，这个人狂喜无比。但当他仔细查看许愿后所得到的这些东西时，他发现豪车和飞机没有引擎，美元上的肖像也模糊不清。得到的所有东西都毫无用处。这是因为我们的记忆只是真实事物的近似值而已。）

但考虑到科学家们已经开始解码大脑的磁共振成像模式，科学技术发展的速度又如此惊人，会不会在不久的将来我们就能真正地解读萦绕在人们心灵中的文字和思想呢？

实际上，就在加兰特实验室旁的另一幢大楼里，布赖恩·帕斯利（Brian Pasley）博士和他的同事们正在解读人的思维——至少从理论上看。布赖恩博士团队里的一位名为萨拉·什切潘斯基（Sara Szczepanski）的博士后对我说，他们能够识别心灵中的文字。

目前科学家们用的是一种名为皮层脑电图（ECOG）的技术，这种技术对于解读脑电图扫描所得出的“乱码”一样的结果来说，是一种巨大的进步。由于信号是从大脑直接记录下来，而没有经过头颅骨，皮层脑电图扫描技术无论在精确度上还是解决问题的性能上都是空前的。不幸的是，被实验的人要去掉头盖骨的一部分，用来放置一个装有64个电极的8×8网格，也就是将它直接置于裸露大脑的上面。

幸运的是，他们得到了在癫痫病人身上做皮层脑电图扫描实验的许可，癫痫病人必须忍受疾病发作时的衰弱感。皮层脑电图网格置于病人的头部，而开颅手术则由邻近的加州大学旧金山分校的医生主刀。

当病人听到各种词语时，他们大脑传来的信号经过电极最后被记录下来。最终得到一部能与大脑里电极发出的信号相匹配的“词典”。接下来，每当病人听到一个词语时，我们能看到相同的电子模式。这种匹配模式意味着每当病人听到一个特定词语时，计算机就能挑选出这一词语信号，并识别出来。

有了这种技术，完全产生“心灵感应交谈”便成为了可能。同样的，完全瘫痪了的中风患者或许能够通过一部可以识别个体语言的大脑模式的语音合成器“开口说话”。

脑-机接口（BMI）技术能成为一片前景无限的领域，一点也不出人意料，全美国有很多家企业在该领域取得了突破性进展。2011年，犹他大学的科学家得到了相似结果。他们将皮层脑电图网格，每格装有16个电极，置于大脑面部运动皮层上（它控制着嘴、唇、舌头、面部的运动）和韦尼克氏区（处理语言信息的区域）。

病人被要求说出十个常用词语，如“是”和“不是”、“热”和“冷”、“饥饿”和“口渴”、“你好”和“再见”、“更多”和“更少”。当病人说出这些词语时，计算机就会将大脑发出的信号记录下来，如此一来，科学家们就能建立一种所说词语和大脑发出的计算机信号之间一对一的对应机制。接下来，每当病人说出特定词语时，科学家们就能准确地识别出每个词语，准确率在76％～90％之间。下一步是用每格装有121个电极的网格，以得到更好的分辨率。

或许在将来的某一天，这一实验能造福于遭受中风或其他瘫痪性疾病折磨的患者，如卢格里克氏（Lou Gehrig）疾病，那时候他们就能利用大脑-计算机互动技术“说话”了。

在明尼苏达州的梅奥诊所（Mayo Clinic），杰瑞·施（Jerry Shih）博士通过皮层脑电图（ECOG）传感器将几位癫痫患者连接起来，由此他们能够学习如何用意念打字。这种设备的校准十分简单。先让病人看一连串字母，要他们集中注意力仔细观察每一个符号。当病人浏览每一个字母时，计算机将其大脑所发出的信号及时记录下来。和其他实验一样，一旦一对一字典建立起来，实验者所需要做的就很简单了，他只需要想象一下某个字母，而这个字母就会显示在大屏幕上，这就是用意念的力量写字。

该项目的领导者施博士表示，这台机器的准确率接近100％。施博士坚信，接下来他一定能设计出可记录患者脑海中的图像的机器，而不仅仅局限于文字。这一技术或许能造福于艺术家和建筑师，但正如我们所提到过的，皮层脑电图技术的最大缺点在于它需要打开病人颅骨。

与此同时，脑电图（EEG）打字机属于微创技术，因而已经进入市场。虽然脑电图打字机没有皮层脑电图打字机那么精准，但前者所具有的优势是无创伤的。位于奥地利的古格医学工程公司（Guger Technologies）近来在一次商品交易会上展示了一台脑电图打字机。据公司官员表示，只要花上10分钟便能学会如何操作这台机器，而且这台机器能以每分钟5～10个词的速度运行。

下一步应该是传输整个对话了，这一步能大幅度加快心灵感应传输的速度。然而，也存在一定问题，这一环节需要一幅有数千词语与脑电图、磁共振成像或皮层脑电图信号之间一对一的地图。但假如有人能够，打个比方，识别出数百个所选词语的大脑信号，那么他或许可以快速地传输普通交谈过程中的词语。这意味着一个人可以想象某句话的某些词语或某段对话中的某几句话，而计算机则能够将它们打出来。

这项技术对于记者、作家、小说家、诗人来说可谓十分有用，因为他们可以单纯地动动脑子，计算机就能根据他们的意念将文字打出来了。由此，计算机也就成了人的精神秘书了。你可以用意念向机器人秘书下达指令，告诉它晚餐吃什么、让它给你安排飞机票或假日行程，它会为你把所有事情都打理得井井有条。

未来的某一天，不仅文字可以通过这一技术口述，甚至音乐也可以利用这一技术来转录。有了这种技术，音乐家们只需在脑海中哼唱几段旋律，计算机就能将音乐以乐符的形式转录出来。为了实现这一效果，你可以让其他人哼唱一段小曲儿，这一段小曲儿需要对每个人都产生特定的电子信号。在这一过程中，创建一部词典同样是必不可少的，有了词典，无论你脑子里想的是什么音符，计算机都能以音符的形式将歌曲打印出来。

在科幻小说里，心灵感应可用于跨越种种语言障碍达到交流的目的，因为思想被认为是宇宙里通用的语言。然而，这可能不是真实的。情绪和感觉或许可以是非口头的“语言”且宇宙通用，因而可以通过心灵感应的方式传达给其他人，但理性思维是与一个人的语言紧密联系在一起的，所以，将复杂的思想跨过重重语言障碍传递给他人是不太可能的事情。词语还需以人们原始语言的方式进行心灵感应传输。

在科幻小说里，我们常常遇到心灵感应头盔。将它戴在头上，一眨眼的工夫，你就可以读懂别人脑子里想的是什么。美军曾表示过对这一技术很有兴趣。可以设想一下：两军交战，炮弹爆炸时发出剧烈声响，从头顶飞过的子弹发出嗖嗖声，在这样恶劣的环境里，有一顶心灵感应头盔无疑就是救命稻草，因为在战火纷飞的嘈杂环境中无法和战友进行交流。（我自己就能证明这一点。多年前，正值越战期间，我在乔治亚州亚特兰大城外的美国步兵本宁堡基地服役。在机关枪训练课上，手榴弹的爆炸声混杂着子弹的嗖嗖声，简直震耳欲聋；当时的声音实在是过于尖锐，以致我什么声音都听不到。训练结束后，我的耳鸣一直持续了整整三天。）假如有了心灵感应头盔，无论战场上多么嘈杂，同排的战士们就可以通过心灵进行交流了。(www.xing528.com)

近来，美军向奥尔巴尼医学院的格温·沙尔克（Gerwin Schalk）博士提供了630万美元的赞助，但美军深知，距离功能成熟完备的心灵感应头盔的诞生还遥遥无期。沙尔克博士结合皮层脑电图技术进行试验，正如我们所知道的那样，皮层脑电图需要直接在裸露的大脑顶部放置装有电极的网格。利用这种方法，他的计算机可以识别出立体像素和大脑所想的36个独立词语。在部分试验中，他取得过100％的准确率。但到目前为止，这一技术对于美军来说还不太现实，因为这一过程需要在干净无菌的医疗环境下去掉部分头盖骨。尽管如此，识别出立体像素和词语距离在战场上将紧急信息传送给指挥部的终极目标还相距甚远。但沙尔克博士的皮层脑电图实验却表明了在战场上实现心灵上的沟通是可行的。

纽约大学的戴维·珀佩尔（David Poeppel）博士则在探索另一种方法。他的方法不用开颅，取而代之的是运用脑磁图（MEG）技术，用微型磁能脉冲取代电极，在大脑中产生电荷。除了无创的优点外，较之速度稍慢的磁共振成像扫描技术，脑磁图技术还能准确测量瞬息万变的神经活动。在珀佩尔博士的实验中，他能成功记录下实验者默想某个词语时其听觉皮层上的电子活动。但这种记录方式的缺点在于，它仍需要动用大型机器来产生磁脉冲。

显而易见，人人想要一种无创的、移动方便且检测结果准确的方法，因此，珀佩尔博士希望将其研究的脑磁图技术用脑电图传感器来做补充，弥补其不足。但真正的心灵感应头盔的问世恐怕还遥遥无期，因为脑磁图和脑电图扫描技术的准确性均有待提高。

目前，我们的认识还被现存设备的相对落后局限着。但随着时间的推移，越来越精密高端的设备将会涌现出来，通过这些设备，人们对心灵的了解就会越来越深入。或许在不久的将来，一项伟大的科学突破就是磁共振成像机变成了手持式的。

现阶段的磁共振成像机之所以那么大，是因为接受检查者需要均匀的磁场才能查出问题来。磁体越大，所得到的磁场就越均匀，最终得到的图像就越准确。然而，物理学家们熟谙磁场的数学特性（19世纪60年代，詹姆斯·克拉克·麦克斯韦发现了磁场的数学特性）。1993年，德国的伯恩哈德·布吕米希（Bernhard Blümich）博士和他的同事们研发出了世界上最小的磁共振成像机，其体积只有一个公文包那么大。这台机器采用的是微弱而失真的磁场，但超级计算机能够分析出其磁场，并将其修正，因而这台机器可以生成逼真的3D图像。考虑到计算机的处理速度平均每两年就会提高两倍，如今的计算机足以分析这种公文包大小设备的磁场，并补偿其失真的部分。

为了向人们展示其机器，2006年，布吕米希博士和他的同事们对“冰人奥茨”（Ötzi）进行磁共振成像扫描，“冰人奥茨”大约是在5300年前，也就是最后一个冰河时期结束时被冰封冻起来的。因为“冰人奥茨”被冰封时的造型十分怪异，他的两臂张开，因此不方便将他硬生生地塞进传统的磁共振成像机的圆筒里进行扫描，但布吕米希博士的便携式机器就能轻松地为“冰人奥茨”拍摄磁共振成像照片。

有物理学家推测，随着计算机处理速度的不断提高，未来的磁共振成像机可能只有手机那么大。来自这部“手机”的原始数据会通过无线技术传输给超级计算机，这台超级计算机负责处理来自微弱磁场的数据，最终加工成3D图像。（磁场微弱则由计算机处理速度的提高来补偿。）这一定能极大地推进研究进程。布吕米希博士表示：“或许《星际迷航》（Star Trek）中的三录仪也不是那么遥不可及的梦。”（三录仪［tricorder］是一种小型的手持式扫描设备，它能瞬时诊断出病人所患何病。又称手机传感器。）将来，或许我们自家药柜里的计算机的能力，比如今现代化大学医院里的计算机的能力更强大。到了那个时候，你就不用苦苦哀求医院或大学的许可，使用昂贵的磁共振成像机，你大可在自家客厅里，在自己身上摆弄几下便携式磁共振成像仪，把搜集到的数据电邮给实验室，请他们给你分析检查结果。

这也可能意味着，或许在未来某个时候，磁共振成像心灵感应头盔会成为可能，它比脑电图扫描技术具有更佳的性能。现在我们要思考的是在未来几十年里，这种头盔是怎样发挥作用的。在头盔内部装有生成弱磁场和无线电脉冲的电磁线圈，弱磁场和无线电脉冲会进入大脑进行检查。磁共振成像原始信号会传输到置于随身腰带上的口袋大小的计算机上。然后信息会通过无线电的形式传给置于战场千里之外的服务器上。数据的最后一道加工会由位于遥远城市的一台超级计算机来完成。接下来，信息再通过无线电形式反馈给战场上的战士们。战士们会通过扬声器或置于其大脑听觉皮层的电极收到消息。

人类增强这个项目研究的开销巨大，谁会为这个项目买单呢？目前私人企业对这一尖端技术刚刚显现出兴趣，但对于大多数企业来说，资助这项研究存在的风险太大，它们可能永远都无法收回成本。因而私人赞助不大可能。事实上，该项目的主要赞助商是DARPA（美国防御高级研究计划局），该机构曾引领过20世纪的几项重要科技项目。

1957年，俄国人将人类第一颗人造地球卫星（“伴侣号”）送入轨道后世界为之震惊，德怀特·艾森豪威尔总统便一手创建了美国国防部防御高级研究计划局（DARPA）。艾森豪威尔总统隐约感觉到美国在高科技领域可能要被苏联超过，于是他便创立了这样一个机构，旨在保持美国的竞争力，不被俄国人超越。随着时间的推移，许多DARPA曾经手的项目逐步发展壮大，并成为独立实体。其中一个子机构便是今天的美国国家航空航天局（NASA）。

美国防御高级研究计划局（DARPA）的战略计划看上去像是一部科幻小说：它“唯一的章节便是根本性的革新”。它存在的唯一理由是“加快未来的到来”。DARPA的科学家们总是不断推进物理学可能达到的边界。正如DARPA的前官员迈克尔·戈德布拉特（Michael Goldblatt）所说，他们试着不违背物理学规律，“或者说至少不会故意违背。或者每项工程不超过一次。”

然而，将DARPA和科幻小说区分开来是它的历史业绩，这些业绩的确是令人吃惊的。20世纪60年代，它早期资助的项目之一便是阿帕网（Arpanet），这是为第三次世界大战发生后能够通过电子方式连接科学家和军官的战时通讯网络。1989年，美国国家科学基金会决定，鉴于苏维埃阵营已经解体，也就没有必要对阿帕网进行保密，于是便撤销了这个神秘军事科技的密级，并基本公开了所有密码和计划书的内容。阿帕网渐渐成为了互联网的一部分。

美国空军需要在太空对其弹道导弹进行引导，DARPA便建立了代号为57的项目，该项目为高度保密项目，目的是要把氢弹定点投放到非常坚固的苏联导弹发射井中产生热核交换反应。该项目后来为全球定位系统（GPS）的诞生奠定了基础。如今它被用来为迷途的驾驶员导航，而不是为导弹导航。

DARPA（美国防御高级研究计划局）在改变20世纪和21世纪的众多发明中发挥过关键性作用，如手机、夜视镜、通讯科技的进步、气象卫星等。我曾有幸与DARPA的科学家和官员交谈过几次。一次，我在一场满是科学家和未来主义者的宴会上与DARPA的前主管共进午餐。我向他请教了一个困扰我很久的问题：为什么我们要依赖犬嗅探包裹来检查易爆物？我们的传感器也足以分辨出易爆化学物的气味。他回答说，DARPA也积极调查过这一问题，但后来遇到一些较大的技术性难题。他说，犬的嗅觉经历了百万年的进化，它能够探测出分子微粒，这种程度的嗅觉灵敏度很难有其他动物与其比肩，甚至是如今精密最好的感应器。由此看来，在很长一段时间里，我们还得继续依靠犬对机场进行安检。

还有一次，一群DARPA的物理学家和工程师专程来到我做的关于未来科技的访谈节目。事后，我问他们有没有什么顾虑。他们表示，确实有一个顾虑，那就是自身公众形象问题。大多数人对于DARPA可谓闻所未闻，但有的人将DARPA与政府见不得光的种种阴谋联系在一起，从外星人的地下组织到第51区，到罗斯威尔镇，再到天气控制云云。他们叹了口气。如果这些传闻都是真的，他们倒是可以借助外星人的技术为自己的研究助力了！

DARPA得到了30亿美元的资助后，将目光聚焦在脑-机接口技术上。当提及这一技术可能运用的领域时，DARPA前官员迈克尔·戈德布拉特进一步扩展了人们想象力的边界。他说：“想象一下，如果战士能通过思维进行交流……想象的生物武器袭击就成了微不足道的威胁。再静静地设想一下，假如学习变得和吃饭一样简单，身体受损部位的切除变得和开车去买快餐那样方便。尽管这些事情听起来显得不切实际，或许你并不认为它们会真的发生，但这些都是防务科学办公室（DARPA的一个部门）的日常工作。”

戈德布拉特相信，总有一天，历史学家会得出这样的结论：DARPA的早期遗产将是人类的进步，“我们未来的历史力量”。他说，当谈及人类进步的意义时，那句知名的军队口号——“发挥你的无限潜能”似乎有了新的含义。或许迈克尔·戈德布拉特在DARPA如此拼命地推动人类增强绝非意外。他的女儿正经受着脑中风的折磨，只能在轮椅上度日。尽管她一直需要外力支撑，并且疾病使得她的行动十分迟缓，但坚强的她始终勇敢地面对种种挫折。她的梦想是走进大学校园，在将来开一家自己的公司。戈德布拉特深知，女儿就是她不断奋斗的动力。正如《华盛顿邮报》编辑约耳·加罗（Joel Garreau）所说：“他所做的就是斥巨资创造可能成为推动人类进化的促动器。不仅如此，在未来的某一天，它所研究的科技不仅能帮助他女儿摆脱轮椅，或许还能让她超越梦想。”

每个首次听说读心术机器的人或许会担心个人隐私问题。有人会认为，某个地方隐藏着的读心机可能会未经自己的许可就擅自解读自己的隐私，这种事情难免让人惶恐不安。正如我们所强调的，人的意识总是不断地规划未来。为了让这些规划更加准确，有时我们会设想到某些违反道德或法律的领域，但无论我们会不会将这些计划付诸实践，我们总是倾向于将其看作是个人隐私。

对科学家而言，如果可以站在很远的地方手持一部便携仪器就能解读人们脑子里想的是什么，而不是用体积大且十分笨重的头盔或通过复杂的外科手术对实验者进行开颅，那生活就轻松多了。但物理学定律使读心成为极为困难的事情。

当我问及西本博士（加兰特博士的伯克利实验室工作人员）关于隐私的事情时，他微笑着回答说，无线电信号在大脑外会迅速减弱，因此，这些信号在大脑外就变得既分散又微弱，即使是对站在几英寸外的人都难构成影响。（在中学的时候，我们就学过牛顿的万有引力定律，以及引力和距离成平方递减的规律，因此假如你站在某颗行星上，将该行星与地球的距离增加为原距离的2倍，地球对其引力便会减少为原来的1/4。但磁场减弱的速度远比距离的平方快得多。大多数信号与距离成立方或四次方的递减速度，因此，假如你将磁共振成像机的距离增加为原距离的2倍，那么磁场会减少为原来的1/8或更小。）

此外，外界的干扰是不可避免的，外来干扰会使本身就微弱的大脑传来的信号更加微弱。这就是科学家们为什么需要严格的实验条件做研究的其中一个原因，并且即使是这样，在规定时间内他们能提取到的也仅仅是思考着的大脑里的几个字母、几个单词或几张图片而已。这种技术目前还不甚成熟，因此还不能记录大脑同时思考很多字母、词语、短语或感觉信息等排山倒海般的思维流，因此使用这种设备解读人们的心灵并不像电影里表演的那么玄乎，预计在未来几十年内都无法达到那种程度。

在相当长一段时间内，对大脑的扫描仍需在实验室条件下直接接触大脑。但针对未来可能有人在遥远地方非法解读你的思维这种目前非常不可能出现的情况，我们仍然有应对之策。为了防止你最私密的想法不被人非法解读，你可以在头上戴个防护罩，防止脑电波被窃取。这一点可通过一种叫做法拉第罩（Faraday cage）的东西实现，这种设备是著名的英国物理学家迈克尔·法拉第在1836年发明的，但其功效是本杰明·富兰克林最早发现的。从根本上讲，电流遇到这种金属罩后会迅速分散开来，因此这种金属罩内部的电场为零。为演示其效果，物理学家们（我在内）曾进入一个金属笼子里，这一金属笼子的外围均被施加了强电击。很神奇的是，我们却毫发无损。这就解释了飞机遭受雷击后能毫发无损，以及为什么电缆芯线要用金属线包裹着。类似地，心灵感应头盔的外侧也应该有一层薄薄的金属层覆盖着。

还有另一种方法可以在一定程度上解决隐私问题，并克服将皮层脑电图传感器植入大脑的难题。未来，也许能够利用操控单个原子的纳米技术，将纳米探针网植入大脑，用它探索人的思想世界。我们所说的纳米探针是用纳米碳管做成的，这种材料具有导电性，且十分细小，绝对符合原子物理学定律。纳米碳管由排列在一个只有几个分子那么厚的管道内的单个碳原子组成。（纳米技术是科学界密切关注的一个领域，这一技术很可能在未来几十年内革新当前科学家们探索大脑的方法。）

纳米探针需要精确放置在大脑里控制特定活动的区域。要传输言语和语言，纳米探针应放置在左颞叶处。要想处理视觉图像，纳米探针需放在丘脑和视觉皮层上。情绪信息应在杏仁核和大脑边缘系统通过纳米探针进行传递。纳米探针传出的信号会被传给一台小型计算机，这台计算机负责处理信号并通过无线电将信息传给服务器，最后再上传互联网。

由于你可以在其思想通过光缆或互联网进行传递时对其进行完全控制，因此隐私问题也得到一定程度上的解决。只要有一台接收机，任何人都能接收无线电信号，但要想随意接收光缆传来的电子信号就没那么简单了。纳米探针可通过微创手术植入大脑，因此，通过开颅手术将复杂的皮层脑电图网格植入大脑的传统方法也就可以随即淘汰。

有的科幻小说家甚至编织这样的情节：在未来，从婴儿出生的那一刻就将纳米探针毫无痛苦地植入其大脑，这样一来，这个孩子终身都可以和他人进行心灵感应了。就像《星际迷航》的情节那样，在电影中虚构的地方博格（Borg），孩子一出生就一律在体内安装植入物，这样他们就可以和其他人进行心灵交流了。对于这些孩子来说，没有心灵感应的世界简直无法想象。因而他们把心灵感应看作是再寻常不过的事情。

由于纳米探针很小很小，外界是无法看到的，也就不会遭到外界的抵触和排斥。或许在人的大脑内永久性植入探针的做法会遭到社会的普遍反对，对此，科幻小说家认为，人们会慢慢接受这种技术，因为时间会证明其益处和功用，就像试管婴儿刚出现时遭到人们的排斥，如今也为世人所接受了。

在可预见的很长一段时间内，我们要面临的问题不会再是人们能不能通过一台隐藏在暗处的仪器遥远地解读其他人的思想，而是我们是否同意自己的思想被别人记录下来。假如某些不道德的人得到了这些文件，后果又会是怎样的？由于大家都不愿意在未获得自己同意的情况下让自己的思想被窃读，这就涉及道德问题了。布赖恩·帕斯利博士这样说：“我们确实应该考虑道德层面的东西，当然不是目前的研究，而是在这种技术推广之后。我们必须权衡利弊。假如我们能成功地解密人的思想，这必定会造福成千上万无法和他人交流的残疾人士。但另一方面，人们很是顾虑，会不会有人把这项技术强加在不愿意者身上。”

一旦解读人的心灵成为可能并将其记录下来，一连串的道德和法律问题便会接踵而至。这是任何新技术诞生的普遍现象。从历史上看，需要耗费很多年才能建立起能完全解决新技术的附带问题的法律体系。

例如，版权法也得重新修订了。假如有人通过窃读你的思想而盗走了你的发明怎么办？思想能申请专利吗？究竟谁才能拥有这一想法？

如果政府介入的话，另一个问题又来了。正如诗人约翰·佩里·巴洛（John Perry Barlow，同时也是“感恩而死”［Grateful Dead］乐队的词作者）曾说过的那样：“靠政府保护人民的隐私，就好比让一个有偷窥癖的色狼在你的窗户上装几个猫眼。”在你受到审问时，警察是否有权解读你的思维？目前已经有法庭受理过被指控的犯罪嫌疑人拒绝交出自己的DNA作为证据。在未来，政府是否可以在未取得你的允许就解读你的思想，如果可以，在法庭又能否这样做呢？读心术得到的结果可信度有多大？同样的，磁共振成像测谎仪只能检测增加了的大脑活动，值得注意的是，想象犯罪和真正实施犯罪是两个截然不同的概念。在审问过程中，辩护律师很可能反驳称，这些想法只是当事人的胡思乱想而已，不具有任何意义。

还有其他关于瘫痪人士的人身权利考虑。如果他们想立一份遗嘱或其他任何具有法律效力的文件，单凭大脑扫描就足以建立一份具有法律效力的文件了吗？我们可以设想一下，假如有一位病人，身体虽然完全瘫痪，但思维十分活跃敏捷，还想和别人签订合同或者管理自己的资金。假如这种技术还没那么完善，那么这样的文件是否具有法律效力？

物理学里没有任何定律能解决此类道德层面的问题。在这一技术成熟起来之前，所有的问题就留给法官和陪审团在法庭上解决吧。

与此同时，政府和企业得想出新招防止各种间谍活动了。工业间谍依然成为资产达数百万美元的庞大产业，许多政府和企业不惜斥巨资建立昂贵的“安全室”，用来专门扫描各种窃听器和监听设备。在未来世界里（假设那时人们已经掌握从远距离听取脑电波的技术），安全室的目的便是防止源自大脑的信号发生意外泄露事件。这些安全室外墙壁上必须加固一层金属外壳，这样就能形成像法拉第金属罩一样的保护层，防止室内的秘密流失到室外。

从历史上看，每当一种新的辐射形式被开发出来，就会有间谍试图利用它做间谍活动，我想脑电波也不会例外吧。其中最出名的案件便是当年发生在美国驻莫斯科大使馆，藏匿在美国国玺里的微波设备事件。从1945—1952年，这个小东西一直从美国外交官直接向苏联人秘密传输各种绝密信息。即使在1948年柏林危机和随后的朝鲜战争时期，苏联人都在使用这一窃听装置破译美国人的种种计划。如果不是那位英国工程师无意中在一段开放的无线电波段上听到里面的秘密谈话，或许直至今日，这台设备仍然在发挥作用，不断泄露秘密，小小的机器没准能改变“冷战”乃至世界的历史进程。取出这一窃听器后，美国工程师们十分震惊，这么多年他们居然没能将其检测出来，就因为这个装置属于无源型的，不需要任何能源补给。（因为这一设备是通过置于远方的微波束来补充能源的，因而苏联人巧妙地躲过了美国人的各种检测。）未来的间谍也有可能发明某种间谍装置用同样的方式窃取脑电波。

尽管这一技术尚处于起步阶段，但心灵感应渐渐地会成为我们生活中的一个既定事实。将来，我们或许能通过心灵和外部世界进行互动。但科学家们想要的可不只是解读人的心灵，因为这样很被动。他们想要掌握主动权——利用意念移动物体。心灵遥感（telekinesis）通常被认为是上帝才拥有的能力。只有神仙才能根据自己的意愿来创造现实。这种能力是人的思想和渴望的最终表达。

将来我们也会拥有这种能力的。