脑机接口（Brain Computer Interface , BCI）的发展时间并不短。随着人工智能的发展，人们在「强化」生物体能力的道路上越走越远。华人科学家这次解码脑电波正是「强化」生物体能力方面的一个小分支。
早期研究
从早期的动物实验开始，BCI 发展至今已经有50年历史。1969年，西雅图华盛顿大学医学院灵长类动物研究中心，尝试在猴子身上寻找肌肉运动与单一神经元电信号之间的联系。研究人员用果汁奖励的方式来训练猴子的动作，并在猴子大脑运动皮质对应的手臂区域植入微型电极，以便记录神经元电信号。[1]
1999年，哈佛大学的 Garrett Stanley等人试图解码猫的丘脑外侧膝状体内的神经元放电信息来重建视觉图像。他们记录了177个神经元的脉冲列，使用滤波方法重建了向猫播放的八段视频，从重建的结果中可以看到可辨认的物体和场景。[2]
，美国科学家研发了一款用于猴子的BCI设备，研究人员在猴脑的运动皮层区域植入电极，与机械臂连接，因此猴子只需用「意念」控制机械臂，来获取眼前的食物。[3]
与此同时，关于人类的BCI实验也在不断发展。
相关应用
根据侵入程度，人类BCI大致分为三类：侵入式BCI，部分侵入式BCI和非侵入式BCI。
三者各有优缺点，总体来看，BCI设备对脑部侵入的程度越高，风险越大。
人工耳蜗
BCI 最初出现的目标，是修复或恢复人类失去的部分功能。
人工耳蜗是较为成功的BCI应用案例，通过向体内植入电极系统，对位于耳蜗内、功能尚且完好的听觉神经施加脉冲电刺激，恢复、提高、甚至重建重度失聪的患者的听觉。
图：人工耳蜗示意图 via wikipedia
仿生机械臂（Bionic arm）
早年出现的假肢使用体验并不好，随着技术发展，仿生机械臂（Bionic arm）通过结合BCI和肌电图（EMG）等技术，帮助残疾人恢复一定的触觉和肢体能力。仿生机械臂还能解决偶尔出现的幻肢问题。
via ANSA Freiburg 大学和洛桑理工学院共同研发的bionic arm，其指尖包含触觉芯片，可以让佩带者感受到抓取的物体。脑电图EEG
作为非侵入式BCI，脑电图（EEG）因风险较低受到许多研究人员的关注。
1924年，德国生理学家和精神病学家Hans Berger第一次记录了人类脑电图。此后脑电图在医学领域不断发展壮大，一度成为诊断脑部疾病的一线临床工具。目前脑电图的主要应用，是医学领域的癫痫诊断。
via wikipedia
此外，EEG也催生了一些脑电波控制类的产品。
日本公司NeuroWear研发的necomimi（日文「猫耳」），根据佩带者的脑电波变化，头顶的猫耳可做出对应的动作来表达情绪。
另一款产品 shippo （日文「尾巴」）利用头部神经传感器感受佩带者的脑电波，控制尾巴的摇动幅度。
进击的赛博格
BCI 的发展过程中也有比较「科幻」的案例。
Kevin Warwick是考文垂和雷丁大学的名誉教授，他在BCI领域的研究中较为「激进」。
1998年8月24日，Kevin Warwick通过手术在前臂中植入了芯片。此后无需动手， Kevin Warwick 就能控制门、灯、加热器以及电脑等设备，并将此称为Project Cyborg 1.0 项目。
2002年3月，Kevin Warwick 开展了Project Cyborg 2.0 项目——将一种新的芯片阵列植入左臂。植入物可以利用阵列内的单个电极刺激生物体，从而产生人工感觉。为了验证人与人之间的「感觉」是否能够连接，他的妻子将一个结构相对简单的芯片植入了手臂。实验的目的是希望创造出一种「心灵感应」，实现两个人之间神经系统的远程电子通信。
Kevin Warwick 和他的妻子 Irena
Kevin Warwick 因 Project Cyborg 项目获得了「赛博格队长」（英语：Captain Cyborg）这一称号。
同时，BCI对人类感知能力的拓展也吸引了一些赛博格艺术家的兴趣。
Neil Harbisson是一位赛博格艺术家。因患有先天性的全色盲（英语：Achromatopsia），他从出生开始所见的世界是灰色的。，Harbisson与Adam Montandon研发一款名为Cyborg Antenna的设备。
Cyborg Antenna
它大致分为电子眼、天线、芯片三个部分，顶部的电子眼（色彩传感器）可以探测 Harbisson 眼前颜色的频率，天线将信号传输给植入后脑的芯片，再由芯片将颜色频率转化为音频信号。利用骨传导，Harbisson 就能「听到」眼前的色彩。
Harbisson 并不满足于人眼的感知范围，为了扩展自己对颜色的感知度，他将传感器的感知范围扩展到红外及紫外波段，因此Harbisson可以「听」到人类肉眼无法看到的颜色。如果有人用遥控器指着他，他能听到遥控器的红外波段。通过聆听紫外波段，它可以知道今天的天气是否适合晒日光浴。
另一位来自巴塞罗那的赛博格艺术家Manel Muñoz在头部安装了一种气压传感器。利用头骨传递不同的节拍频率，传感器可以帮助他感受大气压力的变化，从而预测天气变化、感受海拔高度。
西班牙舞蹈艺术家Moon Ribas也决定尝试融合拓展感官的赛博格艺术（英语：Cyborg art）。，Moon Ribas将震动传感器植入自己的脚下和肘部，当地球任一地点发生地震时传感器都会震动，她会根据震动的强弱改变自己的编舞。
伦理问题
此次华人科学家解码脑电波，是将非侵入式脑电图设备获取到的数据转化为肌肉咬合信息，再将肌肉咬合信息解码为可辨别的音频信息。与其说是「传音入密」，不如说是找到了在脑电图信息中获取肌肉咬合信息的方式。
不过在模型训练过程中，使用了侵入式 BCI 获取到的神经信号与对应的肌肉咬合信息数据。加之上文提到的较为「激进」的案例，人们不得不对脑机接口的伦理问题展开探讨。过去，BCI 作为修复人体功能方法使很多人受益。现在，BCI 正逐渐演变为增强人体机能的手段，这是否符合伦理道德？
对人工智能充满担忧的 Elon Musk 对 BCI 却相当「宽容」，他认为为了避免 AI 彻底「接管」人类，BCI 是一个让人类保持领先的办法。Musk还与Ben Rapoport, Dongjin Seo等人成立了神经科技公司 Neuralink，其长期目标是「实现人类与人工智能的共生」。
对于人类来说，对 BCI 的讨论更像是一面「帮助我们认清自己」的镜子。或许未来终有一天，我们可以如 Pink Floyd《Wearing the Inside Out》所唱到的那样:
Now we can hear(现在我们可以)
ourselves again（再次认识自己）
参考：
[1] Schmidt E M, McIntosh J S, Durelli L, et al. Fine control of operantly conditioned firing patterns of cortical neurons[J]. Experimental neurology, 1978, 61(2): 349-369.
[2] Stanley G B, Li F F, Dan Y. Reconstruction of natural scenes from ensemble responses in the lateral geniculate nucleus[J]. Journal of Neuroscience, 1999, 19(18): 8036-8042.
[3] Lebedev M A, Tate A J, Hanson T L, et al. Future developments in brain-machine interface research[J]. Clinics, , 66: 25-32.
