■ 文/徐若豪 李太豪 裴冠雄 汪嚴磊

腦機接口架起了現(xiàn)實生活和元宇宙之間信息溝通和互動的橋梁。這使得元宇宙體系中的虛擬人可以是現(xiàn)實人的數(shù)字化映射。這種映射將體現(xiàn)在行為和意識兩個層面，并且在元宇宙體系中對這兩者的展示將更加透明和公開。

元宇宙（Metaverse）是時下最受關(guān)注的技術(shù)領(lǐng)域之一，在產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界引起熱烈反響，被認為是下一代沉浸式全真互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化人類的虛擬主題公園、各領(lǐng)域前沿技術(shù)發(fā)展必然形成的虛擬綜合體，也是人類的身體和意識跨越物理時空的烏托邦。元宇宙作為未來人類生存的新型空間，其發(fā)展方向不能局限于創(chuàng)造一個與真實世界平行的虛擬空間，而應(yīng)該如空氣一般存在于人類生活中，讓人類得以在虛擬與現(xiàn)實之間穿梭自如。以現(xiàn)有的技術(shù)水平來說，要構(gòu)建這樣一個與現(xiàn)實世界高度融合并且能隨時接入的元宇宙世界將面臨巨大的挑戰(zhàn)，它需要人工智能、擴展現(xiàn)實、區(qū)塊鏈、云計算等各種新興技術(shù)的支撐。在各種技術(shù)賦能元宇宙的過程中，要真正實現(xiàn)自主生成、自然交互、自我沉浸和自由切換，腦機接口至關(guān)重要。

腦機接口助力自主生成

在元宇宙概念萌芽期，元宇宙中的三維世界和腦機接口技術(shù)頻繁出現(xiàn)在科幻小說和科幻電影中。元宇宙的思想源頭最早出現(xiàn)在美國數(shù)學(xué)家和計算機專家弗農(nóng)·溫格（Vernor Vinge）出版的小說《真名實姓》中。隨后，美國科幻大師尼爾·斯蒂芬森（Neal Stephenson）在小說《雪崩》中正式提出“化身（avatar）”的概念。虛擬化身被認為是構(gòu)建元宇宙的核心基礎(chǔ)元素，每個個體都化身為造物主，在虛擬世界中再造一個自我。在這個過程中，虛擬化身可以是生成真實世界的動態(tài)孿生體，以適應(yīng)人類在元宇宙的生產(chǎn)生活，也可以是完全虛構(gòu)的個體形態(tài)，形成獨特的虛擬人文明。但是無論如何，人腦到機器實現(xiàn)的自主生成問題都需要解決。例如，我們在與其他元宇宙居民交流的過程中，如何驅(qū)動虛擬人的面部表情，從而表達情感、意圖和想法。現(xiàn)有的技術(shù)手段更多的是依托于語音驅(qū)動表情生成，通過音素識別、編譯解碼、人臉建模等過程，實現(xiàn)音頻和面部運動之間的非線性映射，并驅(qū)動3D 人臉動畫?；谀X電信號的表情生成是未來一個研究趨勢，我們可以通過腦活動，如同改變真實世界的表情運動一樣來驅(qū)動虛擬人的表情，將社會化信息和情感元素在虛擬世界中予以實現(xiàn)和傳遞。

腦機接口助力自然交互

交互和沉浸是虛擬現(xiàn)實（VR）的兩大主要特征。作為元宇宙的支撐技術(shù)之一，現(xiàn)階段虛擬現(xiàn)實技術(shù)交互的手段主要包括手柄、數(shù)據(jù)手套、語音識別、眼動跟蹤、動作捕捉等，在一定程度上模擬了真實世界中的交互行為。然而，這些交互手段往往需要依托復(fù)雜繁多的傳感設(shè)備，或是借助手柄射線、手柄按鈕等模擬鼠標鍵盤操作，進行長時間的學(xué)習和訓(xùn)練來熟悉使用方法，在效率和準確性上表現(xiàn)并不理想。腦機接口技術(shù)有助于打破現(xiàn)有傳感設(shè)備的限制，通過人的意識直接驅(qū)動元宇宙中的生產(chǎn)活動，實現(xiàn)便捷的自然交互，進而顯著提升虛擬空間的體驗感。隨著人工智能技術(shù)的迭代發(fā)展，腦機接口助力自然交互正逐步走向現(xiàn)實。例如：美國斯坦福大學(xué)的研究人員通過神經(jīng)活動模擬打字，并實時轉(zhuǎn)換為文本，效率和準確率均實現(xiàn)重大突破；馬斯克創(chuàng)立的Neuralink 公司在生物腦中植入微小的柔性電極芯片，使腦機連接更加順暢。這些將徹底改變?nèi)祟惖纳罘绞健?/p>

腦機接口助力自我沉浸

元宇宙的提出者早在近半個世紀前就幻想了一個通過腦機接口進入的虛擬世界，并獲得與真實世界相同的感官體驗?，F(xiàn)階段虛擬現(xiàn)實技術(shù)對于沉浸效果的模擬，更多聚焦于視覺和聽覺領(lǐng)域。事實上，現(xiàn)有的VR 總是讓人感覺沉浸感沒有那么強烈。例如，VR 過山車體驗可能由于視覺和聽覺而產(chǎn)生興奮或恐懼的感覺，但因為意識感知到方位上的變化與身體感受不匹配，所以無法形成真實世界中的失重感和壓迫感。腦機接口可以從根本上改變這一現(xiàn)狀，特別是雙向腦機接口技術(shù)，即機器發(fā)出電信號來改變?nèi)祟惔竽X的神經(jīng)遞質(zhì)活動和電生理反應(yīng)等，如刺激多巴胺的分泌、激活相關(guān)腦區(qū)。這將使個體體驗到身臨其境的感覺，如在虛擬世界觸摸石頭的感覺、高空墜落的失重感等，為人類提供視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等多重維度的體驗。這一技術(shù)的難點在于要避免電刺激破壞大腦功能，必須保證安全可靠并符合倫理要求。

除了感官上的自我沉浸以外，如何實現(xiàn)精神沉浸是另一個值得探討的話題。日本作家山本弘在2013 年出版的賽博朋克作品《艾比斯之夢》展現(xiàn)了在未來人工智能世界中，人類通過神經(jīng)元芯片傳遞愛情信號。這意味著腦機接口的信號可以用來傳遞自我意識層面的內(nèi)容，包括自我認同、情感認同、價值認同等，這將超越傳統(tǒng)感官體驗，使人類文明更好地在元宇宙中進行重構(gòu)。

腦機接口助力自由切換

好萊塢導(dǎo)演詹姆斯·卡梅?。↗ames Cameron）執(zhí)導(dǎo)的電影《阿凡達》完美地詮釋了人類通過腦機接口等技術(shù)在地球和潘多拉星球之間自由切換，此類題材的科幻電影層出不窮。由于元宇宙也被看成是物理空間、社會空間和信息空間的融合形態(tài)，腦機接口技術(shù)有助于將客觀存在的物理世界、人類活動的社會文明、計算賦能的數(shù)字載體等無縫銜接，以此助力人類在三元空間的自由切換，并表現(xiàn)為3個重要的屬性：一是萬物智聯(lián)，即通過腦機接口技術(shù)，以意識控制物理空間或虛擬空間的機器、智能設(shè)備等，進行更加直觀和直接的交互；二是意識孿生，即通過意識在虛擬空間內(nèi)建立真實事物的動態(tài)孿生體，是物理空間在虛擬空間中的映射，所有物理世界存在或不存在的場景都將在虛擬空間中實現(xiàn)；三是空間無界，即以腦機接口打破三元空間的壁壘，打破電子平面交互和人類感官體驗的限制，真正實現(xiàn)三元空間隨時隨地自由切換。相信在不遠的未來，隨著人工智能、擴展現(xiàn)實以及腦機接口技術(shù)的逐漸發(fā)展和成熟，科幻小說和科幻電影中所描述的場景將逐步走向現(xiàn)實，給人類帶來更多的驚喜。

“ 元宇宙作為未來人類生存的新型空間，其發(fā)展方向不能僅局限于創(chuàng)造一個與真實世界平行的虛擬空間，而應(yīng)該如空氣一般存在于人類生活中，讓人類得以在虛擬與現(xiàn)實之間穿梭自如。

四個“助力”在經(jīng)濟發(fā)展應(yīng)用中的重要前提

上述4 個方面的助力可以理解成腦機接口架起了現(xiàn)實生活與元宇宙之間信息溝通和互動的橋梁。這使得元宇宙體系中的虛擬人可以是現(xiàn)實人的數(shù)字化映射。這種映射將體現(xiàn)在行為和意識兩個層面，并且在元宇宙體系中對這兩者的展示將更加透明和公開。

鑒于上述特征，元宇宙在參與經(jīng)濟活動時也會與現(xiàn)實世界大不相同。首先，在經(jīng)濟行為的主體定義上，現(xiàn)實世界的規(guī)則如何對元宇宙的虛擬人進行約束？這將是社會治理和司法行政領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)，也是第一元的規(guī)范要素。對這一方面的定義，更多會涉及對腦機接口信息映射屬性的判別，如在元宇宙中什么樣的行為才能被定義為與現(xiàn)實世界同等效力。其次，現(xiàn)實世界的隱私保護和安全體系將成為元宇宙世界有序運作的第二元規(guī)范要素。這種地位的提升是由元宇宙的根本屬性導(dǎo)致的，因此在元宇宙體系中的執(zhí)行要求和標準要遠高于現(xiàn)實世界。對于這些核心隱私信息的加密，腦機接口的信息傳輸安全就成為第一道關(guān)卡。想必屆時一定會有黑客從腦機接口的信息安全漏洞下手，對元宇宙進行侵入。最后，在經(jīng)濟運行的底層邏輯上，現(xiàn)實世界必須遵循自然發(fā)展的一般規(guī)律，但在元宇宙體系中現(xiàn)實人類作為“創(chuàng)世主”，是可以有權(quán)力和能力對客觀世界的規(guī)律進行主觀改變的。這種改變也會直接影響甚至顛覆經(jīng)濟發(fā)展的走向。此時，腦機接口的使命更多體現(xiàn)在功能的自我約束上。從早期信息的完全傳輸和映射，到更成熟階段產(chǎn)生標準化的信息傳輸和映射規(guī)則，這些都會影響元宇宙構(gòu)建過程中的各種規(guī)范和有序運作。

我們認為，以上3 點的解決將有助于催生出元宇宙在經(jīng)濟運行當中的各項規(guī)則和秩序。這種規(guī)則和秩序的搭建在元宇宙體系的逐步普及和實踐中又是控制性的任務(wù)，也就是說，它會影響元宇宙在經(jīng)濟發(fā)展領(lǐng)域的部署周期。為此，我們呼吁更多領(lǐng)域的專家能夠聚焦這3 個問題，在技術(shù)不斷進步和突破的同時，為未來元宇宙體系的可持續(xù)運作做好充分準備。