脑机接口预示着复杂的数字化后果 | 社会科学报

数字化·装置

作为碳基智能，人类神经系统是基于信息的生物模拟编码；作为硅基智能，脑机接口涉及的机器智能是基于信息的数字编码，在脑机接口中，二者构成了越来越重要的一对编码关系，它们的发展转换意味着人类存在方式将面临根本选择。这正是必须在哲学层次思考的问题：在人类生存中，如何应对从信息的模拟编码向数字编码转换将带来的一系列变化？

无论侵入式还是非侵入式，脑机接口都涉及大脑和环境互作机制的信息编码转换：碳基的信息模拟编码转换为硅基的信息数字编码。由于信息的模拟编码和数字编码具有完全不同的信息意蕴，作为深涉人体的数字化过程，脑机接口预示着复杂的数字化后果。

关于脑机接口所带来的数字化后果，必须在信息层次深化理解。人工智能的发展，特别是其通用化研究，把我们以前感觉不那么急迫、一时也急不出来的最基本问题——生命之谜和意识之谜提到议事日程上。由于人工智能发展的通用化要求，它们的破解已成为越来越迫切的任务。无论通用人工智能核心机制研究的突破，还是生命之谜和意识之谜的破解，都涉及信息理解的进一步深化。

信息科技的发展使信息不断开显，长期而曲折的研究表明，信息既不是物质也不是能量，而是感受性关系。将信息理解为感受性关系，不仅可以系统导出信息的基本特性：创生性、涌现性和相互性（reciprocity）等，而且可以清楚地看到信息编码是信息的物能化和观念化。信息物能化的最基本产物是信息的物能编码，信息观念化的最基本产物是信息的观念编码。正是在信息的观念编码基础上，人类建立起丰富复杂的观念体系；正是在信息的观念编码中，作为抽象化发展结果的符号编码进一步发展出数字编码。信息的数字编码以其独特性造就了数字化，与信息的模拟编码构成两个相对类型。信息的模拟编码一般是物能编码，比如大脑神经系统中的生物编码；而信息的数字编码则是观念编码，比如脑机接口芯片中二进制的“0”和“1”。二者具有完全不同的性质，信息处理效果差别巨大。数字编码的出现和发展意味着信息编码的革命，带来了信息编码的数字化，信息模拟编码越来越多被取代，从而带来信息物化和物信息化双向循环机制的升级。

信息数字编码的重要性在于，“1”和“0”这样的简单数字编码可以直接与电流的“开”和“关”相关联，正是由此有了电子计算机以及人工智能的发展。作为人工智能发展的重要结果，脑机接口因而与数字化内在相关。大脑的信息活动建立在信息模拟编码的基础上，而脑机接口则将基于信息数字编码的人工智能直接与中枢神经系统相关联，跳过了中枢神经系统与外部世界基于信息模拟编码——生物编码的连接环节，因此从外围向中枢神经系统发展，脑机接口将导致大脑信息活动的不断数字化，从而带来一系列的重要后果。脑机接口绝不仅仅是一种单纯的信息科技应用，而是意味着人机硬融合。

脑机接口的数字化后果涉及十分复杂的内容，而最显而易见的则是两个效果截然相反的方面。一方面是感官感受性的数字化增强，另一方面是数据关联的弱化。

由于生物感官的特定局限，脑机接口将带来感受性的数字化增强。人类视觉感受最为典型，由于大气层过滤掉了红外线以上紫外线以下波长的光，人类视觉环境适应的演化结果就是只具有感受可见光的能力。而脑机接口的数字化则可以超越基于信息生物编码的机制，视觉的硅基增强将使我们能够看到紫外线、X光等。很明显，感受性的数字化增强是脑机接口最为可行也最容易实现的发展方向。作为地球自然条件下适应环境的产物，人类感官无论感受域还是感受质（qualia）都极为有限，通过硅基载体的数字化发展，人类可以获得前所未有的新的感受，甚至获得新质感官，从而生成新的物能，特别是信息需要等。与此同时，由于信息生物编码和数字编码的性质差别，脑机接口的数字化也会带来另一方面的变化，典型的比如源自生物化学反应的感受生动性淡化，特别是由于脑电数据采集的统计模型，模拟数据和数字数据关联弱化。

在信息活动中，由于信息的数字编码最终必须落地到信息的物能编码才能进行操作，脑机接口涉及的数字化意味着接口的数据关联和操作比原先完全基于信息生物编码要弱得多。

与大型语言模型一样，脑机接口在数据处理上采取的也是统计模型，但在数据采集方面，脑机接口与大型语言模型具有很大不同。

与大语言模型相比，脑机接口的研究面临更复杂的挑战，尤其是在生物体与信息体的关联上。当前，脑电数据的收集仍然有限，而人的个体性及其差异的重要性则使相应数据的规模扩展面临更为复杂的形势。由于脑机接口读取生物电信号的机制与统计语言模型相似，这在机器学习解码时存在大型语言模型没有的确定性问题。在脑机接口中，机器学习涉及的问题比大模型复杂得多，其中关系到一个重要环节：人作为生物体和信息体是合二为一的，涉及很复杂的信息物化和物信息化问题。正因为如此，在神经系统疾病的治疗中，脑机接口的应用面临许多挑战。

精神疾病治疗不仅涉及神经系统和心理，还包括心灵和观念的治疗。由于生命之谜和意识之谜尚未破解，作为人机硬融合，脑机接口本来就涉及生理、心理甚至基于信息观念编码的观念之间的复杂关系，局部处理很难把握甚至了解整体性的潜在副作用。就像人类基因编辑，在局部看可以治好一个病人，比如使之幸免于罹患一种遗传病，但并不清楚其会造成什么样的整体性后果。而脑机接口所面临的局势，则比基因编辑更为严峻。因为基因编辑还只是涉及信息的生物编码，脑机接口由于涉及数字化的数据采集，脑机之间的数字数据关联比生物编码关联不仅要弱得多，而且是间接的；不仅涉及信息模拟编码和数字编码之间的转换，而且数据采集和处理依靠的是统计模型。由此而生的不确定性程度及其影响可想而知，这不仅关乎相关疾病治疗的效果，而且涉及人类的存在方式。

在数字化之前，人类信息活动是通过模拟编码进行的，生物体内的信息活动则基于信息的生物编码，其所关联的主要是人的物能需要，因此人类也主要以物能方式存在。作为生物体存在，人类信息活动以模拟编码为基础，人的特性在很大程度上为物能所决定，生物编码决定了在其基础上形成的感受器官及其特性。

由于信息的模拟编码与人类感官特性相匹配，相关的信息活动与我们作为生物体的人不仅非常协调，而且塑造了我们作为生物体的感官特性。因此人一开始像动物那样，以物能需要为主，自我认同上也往往会觉得自己是作为一个生物体的人存在。越是在进化的低级阶段，越会有更多人认为人之为人的根据主要就在于人的生物体。随着人工智能特别是脑机接口等的发展，人类的存在方式正在发生变化，因此更多人越来越容易意识到，人类存在最重要的并不是物能载体的形式，而是作为信息体。由此进一步深入思考就会看到，作为一个重要的发展节点，脑机接口有利于人类在自我认识中运用人工智能之镜，深化理解人机关系，从而意识到人类存在方式的数字化转型。

作为碳基智能，人类神经系统是基于信息的生物模拟编码；作为硅基智能，脑机接口涉及的机器智能是基于信息的数字编码，在脑机接口中，二者构成了越来越重要的一对编码关系，它们的发展转换意味着人类存在方式将面临根本选择。这正是必须在哲学层次思考的问题：在人类生存中，如何应对从信息的模拟编码向数字编码转换将带来的一系列变化？这在存在论层次涉及一系列颠覆性的问题，而且这些问题具有学科一体化性质。

人类智能是碳基智能，脑机接口的硅基介入使我们在越来越大的程度上面临碳基载体的硅基取代问题。只是硅基没有碳基那么稳定，而且硅基智能不可能在地球自然条件下发生。碳基生物智能在地球条件下的自然发生，成就了人类智能，而只有在人类创造的基础上才可能有硅基智能。人工智能的发展正是硅基智能的展开，作为硅基智能在人类大脑中的运用，脑机接口在根本上涉及碳基和硅基载体的关系和转换，归根结底涉及人类存在的物能方式和信息方式问题。以脑机接口为标志的人机硬融合发展将使这一发展前景越来越清晰：人类面临两个基本的选择。

一个选择是保持以物能方式存在，这意味着碳基载体的硅基增强。这不仅涉及非常现实的疾病治疗，而且涉及生物载体的强化，感官感受的数字化增强就最为明显。但由于生物体本身的限制，以物能方式存在本身具有明显局限。

另一个选择是转向信息方式存在，这意味着碳基载体的硅基取代。在不同程度上，碳基生物载体的硅基取代是人类的更高层次发展阶段。在马斯克的猴子意念玩游戏脑机接口实验中，猴子一开始是用前肢操作手柄玩游戏，当训练好之后，把手柄和电脑间的连接电线拔掉，它仍然在正常玩游戏，只是完全在用意念操作，前肢虽然仍旧在操作手柄，但实际不起作用了。这意味着猴子操作手柄的整个肢体系统都失去了作用，猴子不知道，我们却能由此意识到一个重要问题：作为碳基生物体的手臂在用进废退的进化规律支配下会有什么结局？

当人类基于信息模拟编码的肢体等不再能用上时，自然就会退化。由此可见，在人类进化中，脑机接口等一定是重要发展方向，这个方向的发展也一定会给人带来重大数字化后果。脑电活动和外围设备直接关联，由此信息模拟编码环节的省略将大大提高效率，但所涉及的生物体存在都将步入废退的进程。人类存在的物能方式在越来越大程度上将被信息方式所取代，比如声音甚至自然语言都成了累赘，我们的世界可以变得无声、无色，交流可以不再需要我们称之为“存在之家”的自然语言，数字化交流对于相互沟通不仅足够充分，而且更为直接有效。

当然，如果我们需要，原来的物能性需要仍然不仅可以继续保有甚至轻松强化，但到时也许会发现，新的现实是，现在我们视为生命本身的生物体在信息处理中会凸显其笨拙，自然语言太原始，使用起来太麻烦以至不再熟练，效率太低以至难以忍受，重新用自然语言交流太不可思议。人类碳基载体存在的最重要理由就剩下一个：只有碳基生物体才能在自然条件下发生和进化，而层出不穷的新事实却越来越表明人类发展到了一个新的层次。在社会交往中，当不用自然语言交流再自然不过，人和人之间的关系将会完全不同，社会关系因越来越数字化而整个重构，数字化的社会关系与我们现在建立在信息模拟编码基础上的社会关系有天壤之别。

作为一个类，人与他人之间的数字化交流具有我们现在难以想象的丰富性，甚至必须在长期体验中才能领悟的更多直截了当的方式；而建立在信息模拟编码基础上的存在及其方式逐渐失去意义而被淘汰。无论我们是否情愿，人类面临自身的革命；而我们之所以终究会逐渐接受和认同，则因为它意味着人类更高层次的进化。在更高进化层次，以前我们固有的相应物能需要也必定随之失去存在的根据，人类需要也将随之发生根本变化。

由于人类的生物感官逐渐退化，而信息体的发展则超过我们生物体本身的需要，因此信息需要将会大大发展。信息和物能的根本区别，决定了信息需要与物能需要完全不同。人的需要就是人的本性，脑机接口的数字化将通过改变人类需要，给人类发展带来重大影响。一方面，由于信息具有创生性，信息资源不存在物能资源的稀缺性，而是可以无限开发。另一方面，信息需要和物能需要从满足到发生都具有不同的性质。信息具有物能所没有的相互性，这使信息需要的满足也具有同样的性质。物能需要的满足不以他人的同时满足为前提性条件，而信息需要的层次越高，越必须与他人共同得到满足。这是数字化给人类带来的诱人发展前景，它意味着人将更作为一个类的方式存在和发展，个体发展及其与类的关系将发生深刻变化。