被“封印”的生命乐章——读《脑机穿越》有感|生命|疯狂|神经元|肖邦|脑机穿越|艾莎

多年以后，坐在“大脑学园”的工地上，米格尔·尼科莱利斯博士将会想起祖母再也无法为他弹奏肖邦钢琴曲的那个傍晚。

请允许我套用拉美魔幻现实主义文学中最具代表性的句式，邀请大家与我一同欣赏这部精彩的作品——米格尔·尼科莱利斯的《脑机穿越》一书。

一、被“封印”

要领略这本书的精彩之处，首先要打开它的“三重封印”。

第一重是题材的“封印”。

脑机接口是近年来的大热话题，尤其被马斯克旗下的Neuralink公司在媒体上不断炒作，便常常与“意识上传”、“数字飞升”、“硅基文明”等标签绑定在一起。市面上不乏这类题材的大众读物，科普与幻想混杂，貌似能带来情绪上的冲击和震撼，实则扁平、呆板、了无生趣。但尼科莱利斯这本书却与众不同，它深沉、灵动、充满激情，一边讲解从古至今对大脑和神经系统进行科学探究的充满争议的曲折历程，一边叙述作者自己从事神经科学和脑机接口研究的冒险经历，串联起大量扎实的理论、图表、数据，深入浅出，娓娓道来。而这些生动的内容很容易被脑机接口题材大众读物的刻板印象所“封印”。

第二重是包装的“封印”。

这本书的包装恰恰强化了脑机接口题材的刻板印象。这里讲的“包装”不仅指封面设计、字体、正文前的推介信息，更突出体现在正文章节之中加入的大量误导性小标题。加入小标题本意是帮助读者更好地提取关键信息，但是本书中文版加入的一些小标题却让浏览目录的读者生成一些错误的印象，如“征服宇宙”、“星际穿越”，其实正文并未涉及这些远远超出神经科学研究的航天技术的内容。最有误导性的小标题，一个是第六章的“奥罗拉，第一位人类受训者”——豆瓣上本书的书评中排在最前面的一篇就专门讨论这个标题的误导性 [1] ——因为本章中描写的“奥罗拉”并非人类，而是一只猴子；另一个则是全文最后的“数字化永生”。2020年，尼科莱利斯在接受《中国科学报》采访时表明了其观点“不会有（数字）永生”。 [2] 难道是他的观点发生反转了吗？仔细阅读作为全书结尾的这几个段落，我们会发现，作者在这里提到的遥远畅想并非“永生”，而是“不朽”。“不朽”一词的含义在这里恰似肖邦留下的音乐作品代代相传，恰如古人追求的“立德、立功、立言”之“三不朽”，而非个体生命以“数字飞升”的方式永远存续。

第三重是语言的“封印”。

译者后记中提到，原书作者在英文编辑的引导下对抗着自己的拉美文学基因，将英文写得尽量简短直接，但比起其他人的英语作品，句子还是很长，于是中文译者又再次将长句拆解，以便中文读者理解。对于读者而言这固然是体贴友好的，但也有可能部分地减损了作者的飞扬文采。尼科莱利斯的母亲是一位作家，他深受文学熏陶，文笔相当好。即便是读着从葡语到英语再到中文双重转译之后的文本，依然能感受到他精准而绵延的笔力。语言意蕴的差异从全书主标题可见一斑。本书中文版的标题是《脑机穿越》，有点令人迷惑，或许是想突出“脑机接口”这个热门主题，再用“穿越”二字来吸引眼球。英文版标题是Beyond Boundaries，字面意思是“超越边界”，大致概括了神经科学研究和脑机接口技术超出头颅和身体边界的要点。而作者的母语葡萄牙文版的标题是Muito além do nosso eu，字面意思是“远远超出我们自身”，这就把作者在神经科学研究中所坚持的超出单个神经元功能的分布论立场、以及由此引申的超越小我融入历史长河与文化整体的人文情怀也蕴含在这个标题中了。

二、生命力

解除“三重封印”后，我们看到的是一本充满生命力的书。市面上有些书仅仅是传达某个信息的工具，自身不是目的，缺乏内在价值。而这本书不是工具，是作者自身生命力的展现：字里行间都绽放着他的个人经历和热情。

第四章的结尾描写了一个充满戏剧性的转折时刻：作者构思了一种监控、测量以及呈现活动中的动物脑电的全新方法——这个方法将他引向其毕生的事业；这个时刻的戏剧性在于，他是在实验不顺利时，从圣保罗市中心他最喜欢的一家书店买了一本天文学的书，书中一幅射电望远镜阵列呈现的三维图像给了他灵感，让他联想到用类似的方法研究大脑活动；作为职业生涯中的关键转折，他的导师充分肯定了他的构想，并鼓励他到国外有条件实现这一构想的地方去闯荡。在第十章的开头是多年后另一个冒险性的转折时刻：作者将大脑互联的惊人构想告诉自己的朋友。他的这位童年好友是杰出的电气工程师，头脑清晰、思维严谨，多年来一直是他各种疯狂构想的检验者之一，虽然他们天各一方、各自忙碌，只能通过国际长途、传真机和电子邮件来进行交流。得到好友的专业认可，作者大受鼓舞，踏上探索脑联网的全新征途。书中还有很多类似的“转折时刻”，体现了灵感、机缘、忐忑和情感牵绊等生命力的特征，也让作者的个人形象丰满而生动，跃然纸上。

不单单是作者自己在书中有生命力，所有出场的人物形象——无论是作者生活中的，还是历史记载中的——也都在简笔勾勒之下鲜活有个性。

圣保罗大学医学院的艾瑞尔教授，在他的生理学概论第一课上播放柏林爱乐乐团演奏的交响乐、投影片展示的是星星、星系和射电望远镜，从宇宙大爆炸开始讲到人脑的形成；他职业生涯的开端是研究诊断渐冻症的新方法，40年后，退休的他自己也被确诊患上渐冻症，“确诊所使用的各种现代检测技术正是他年轻时完善的”。作者的祖母，优雅、智慧、坚韧的莉吉娅女士，擅长演奏钢琴，对音乐有独到的理解；她中年丧夫，艰难养家，却设法维持丈夫的梦想——为巴西穷困的孩子提供教育，虽然这个梦想只能在她退休后以抚养孙辈的方式来实现。对自己的这两位终生导师，作者进行了饱含深情的细致描绘。

而与他合作的科研人员，虽然着墨不多，但也栩栩如生。比如那位在他实验室做博士后的瑞典神经生理学家威斯伯格，大胆创新却又冷静自信，在“玩味”大量神经元数据的过程中，开发出了整合神经元集群动态活动的最佳算法，实现将大脑活动转化为数字运动信号，为脑机接口开辟了道路。又比如日本京都国际电气通信基础技术研究所人形机器人及计算神经科学部门的创始人戈登·程，他设计了CB-1机器人，与作者的合作中，这个身处日本的机器人被美国实验室中的猴子大脑信号所控制；而要实现这样的远程操控，需要非常高速的信号传输，戈登·程果断接受挑战，在跨越太平洋的两个实验室之间建立了特殊的互联网连接，绕过杜克大学和京都电气研究所的防火墙，使用种种策略克服了世界各地的服务器及交换机造成的延迟，从拥堵的互联网中“杀”出一条路。再比如作者实验室里的研究生林世杰，耗费数月进行艰苦枯燥的数据整理工作，当这些数据最终绘出一张图时，他还特意花时间想要给这个成果起个好听的名字。

书中出现的历史人物、那些神经科学史上的先驱者，在作者笔下也都个个灵动。设计了双缝干涉实验的物理学家托马斯·杨，首创了分布式神经编码的三色理论，在没有高科技设备的帮助下，他只是凭借思考，就想象出了人类识别颜色的机理；而除了物理学家和神经科学家的身份，他还是埃及古物学者、语言学家、医生，“最后一个什么都懂的人”。被遗忘的西班牙神经科学家荷赛·戴尔嘎多，在20世纪六七十年代开展了大胆前卫的脑电刺激实验，通过在自由活动的动物大脑中长期植入电极设备，来试图调节其生理及病理行为。在西班牙科尔多瓦的农场，戴尔嘎多让被脑电刺激的公牛停止攻击斗牛士；他还尝试用电刺激来遏制猴群首领的攻击性行为，从而影响猴群秩序。这些疯狂的实验引发了同行和大众的恐慌和敌意，致使他远离学界主流。但戴尔嘎多的初衷却是试图用脑电刺激的方法来取代当年流行的前额叶切除术——这种手术一度被用于治疗攻击性神经分裂症，却会导致患者冷漠、死气沉沉，缺乏主动性和内驱力。

作者描绘得最精彩的一个历史人物是第九章登场的受控飞艇的发明人杜蒙。1901年，在当时的世界科技中心巴黎，这个巴西最富有咖啡农场主的儿子，身材矮小、衣着考究、热爱挑战，“单枪匹马地开创了控制飞行的时代”。在深秋十月的一个有风的周六午后，杜蒙驾驶着自己与巴黎机械师蔡平合作制造的飞艇“第6号”，在众多巴黎市民的围观之下，实现了环绕埃菲尔铁塔的快速飞行，赢得巴黎飞行俱乐部的10万法郎奖励。杜蒙在乎的当然不是奖金，他自己足够富有。他把一半奖金捐给巴黎的穷人，将3万法郎捐给他的技工，2万法郎捐给了支持他的数学家艾梅。他还免费发送自己飞艇的设计图，不申请专利，“他说他的发明属于全人类”。在人类航空史上，更有名气的是飞艇的发明者齐柏林，以及飞机的发明者莱特兄弟。作者评论说：“如果我们的问题是谁第一个发明了能由飞行员的大脑自主控制的飞行器，而不再是风那不可预测的情绪的奴隶，那么这份荣耀无疑应该属于巴西人”，这位让作者自豪的巴西同胞——杜蒙。飞行器带来的全球范围的技术、经济和社会变革，其中的一些负面影响让杜蒙深感苦恼。1932年，在得知巴西政府用飞机镇压了圣保罗的平民起义之后，杜蒙选择了自杀。作者对杜蒙发明可控飞艇和绕埃菲尔铁塔航行的描写还有很多精彩动人细节，在此无法过多引述。作者笔下的杜蒙有很多与他自己共通的气质：胆大、心细、热情、实干、胸怀广阔。

书中的生命力不仅在人物身上展现，就连参与研究的实验动物，也都被描写得个性十足。

那只被用来记录神经元感受野时空变化的实验大鼠名叫艾莎，它能够娴熟地完成任务，灵敏地运用胡须来分辨小孔直径。蔡平的“机械鼠”，在脑电刺激的训练下能够穿越迷宫和各种高难度障碍，打破了美国国防部高级研究计划局用来测试机器人的轨道记录。实验动物中的个性明星当然是前面提到过的奥罗拉。作者在第六章开篇用了很长的段落对她进行拟人化的描写，如：“她没有可以沾沾自喜的科学论文，也没有可以发表的好数据……她的资助记录几乎为零”。在来到作者的实验室之前，她由于学习速度慢、不愿配合，被一些科研人员所嫌弃。但作者从这个桀骜不驯的实验动物身上，却看到了“自由的灵魂”，看出“她想做新鲜、刺激的实验”。在作者的实验室中，奥罗拉成了最佳研究者，成功完成了用意念提供的脑电信号控制机械手臂的突破性实验。在奥罗拉之前，那个爱玩电子游戏并提供了动作脑电信号的枭猴名叫贝拉；后来用意念动作远程控制CB-1机器人的猕猴名叫伊多亚。这些为科学研究做出重要贡献的实验动物都有自己的名字，这意味着它们不仅仅是干瘪的数据提供者，而是独一无二的、有存在意义的生灵。

三、交响乐

音乐贯穿着全书。一开篇，作者描写自己在热带潮湿的夏夜里被艾瑞尔教授生理学概论课堂上播放的音乐所吸引；结尾处，用祖母从小给他演奏肖邦的钢琴曲来呼应。在艾瑞尔教授的指引下，作者不仅投入了对大脑之谜的探究，且反对基于单一神经元研究的还原论立场，而是把大脑活动视为无数神经元共同创作的交响乐。

神经科学研究中，局部论与分布论的争议持续了几个世纪。从加尔的颅像学与托马斯·杨的三色理论的对立，到1906年分享诺贝尔生理学医学奖的戈尔季与卡哈尔的纷争。局部论通过对单个神经元和大脑功能分区的研究，取得了丰硕的成果，在学界占据主流地位。而作者的研究立场是鲜明支持分布论的，用很多精妙的实验设计、开创性的研究方法、大胆的实践应用来为分布论提供有力的证据。

而这本面向大众的科普读物的写作也像是一曲多元文化与多彩世界的竞相辉映的交响乐。作者科研路上的合作者有来自世界各国各种不同文化背景的科研人员，他都记录了这些不同背景的合作者为研究做出的独特贡献。他在杜克创建自己实验室时的第一个合作者加赞法尔是巴基斯坦裔；除了上文提到过的瑞典博士后威斯伯格和华裔研究生林世杰，还有过度活跃的西班牙电子工程师卡梅纳，他喜欢同时操作多台计算机，在电脑之间飞快穿梭，以及俄罗斯神经科学家列别杰夫，会用俄语跟奥罗拉讲悄悄话，激励她好好参与实验。

除了音乐、历史、科学、政治，书中还在很多地方提到了足球。作者领导的团队在2014年巴西世界杯开幕式上向世人展示了脑机接口的技术成就，让下身瘫痪长达10年的28岁青年朱利亚诺·平托借助脑机接口控制的外骨骼开球。而关于脑机接口远程控制的灵感，则来自于作者在圣保罗观看帕尔梅拉斯队的一场足球比赛时，现场球迷喊出的嘲讽——木头腿。在第十二章的开头，作者不惜笔墨地描写了1970年世界杯决赛上巴西队的一个进球。这个进球在半分钟内由多名才华横溢的球员进行精妙配合，不仅为巴西队锁定胜局，永久保留雷米特杯，而且，在作者看来，展示了动态复杂系统的紧急行为会释放出无与伦比的力量。用这种动态复杂性，作者不仅解释了神经系统的联动作用机制，而且试图证明历史的偶然性与未来的开放性。

虽然脑机接口技术在未来应用有很多风险令人担忧，但作者总体上还是乐观的。通过这本书，作者向我们展示：人类精妙的大脑是进化的奇迹，有意识的思维是独特环境的产物，这个环境包括“成群的昆虫、植物群落、一只只的蓝色金刚鹦鹉以及在广阔的热带雨林中漫步的水豚”，还有“北极熊、北美洲西部的斑点猫头鹰，甚至是可怕的天花病毒最后的病毒株”，这些都是“地球生命展示自我多样性的方式”。在复杂美妙的世界中诞生的大脑，才不会受困于颅骨，而是“远远超出我们自身”。

[1] 司辰客. 请注意，奥罗拉并非人类. 2016-05-23. https://book.douban.com/review/7907424/

[2] 赵广立. 脑机接口权威：不会有心灵感应，也不会有永生. 中国科学报. 2020-11-08. https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2020/11/448227.shtm