技经观察丨以美国为例脑机接口的军事应用简析

脑机接口（BCI）是解码大脑信号并将其传输到外部设备以执行所需操作的技术。目前，脑机接口正被用于患有严重神经肌肉疾病的患者身上，以提供对瘫痪、神经系统疾病、创伤后应激障碍、脑外伤等疾病的治疗或缓解以及制作高级假肢等，帮助患者恢复日常沟通和行动能力。随着脑机接口技术发展的日趋完善，除了治疗作用外，脑机接口越来越多的用于健康人体，特别是与国防和国家安全有关的军事方面，帮助增强军事人员的作战能力。脑机接口的军事应用潜能使其成为各国科技竞争的战略高地。未来战场的电子化、科技化已是可预见的趋势，战斗并不完全取决于传统战术和士兵的作战能力，更多的是科技比拼。脑机接口军事应用的加速，或将重塑战场新形态，成为信息化战场上和智能化战斗中最具变革性的技术。

一、脑机接口技术具有极大的军事应用前景

神经科学的技术革命为作战方式带来范式转变，脑科学的研发进展为军事领域提供了精神控制武器和增强人体性能的潜力。美国国防技术信息中心（DTIC）在《未来形态：2040年脑机接口的军事优势》报告中指出，脑机接口将为美国作战人员提供显著优势，国防部应充分利用这一新兴技术。快速、准确的态势感知、决策和反应对于军事作战而言至关重要，随着数据可用性的增加，未来，脑科学的军事化应用将成为世界主要经济体之间军事竞争的新焦点。美国兰德公司在一项新研究项目中用建立游戏库的方式来试验脑机接口技术在军事方面应用的可行性和在战场上的潜在实用性。经试验，将脑机接口技术与军事活动结合而产生的应用方式展现出极大的可能性和优越的应用前景。一是能够通过直接连同军事人员大脑来增强其认知和身体能力，缓解疼痛、调节恐惧等；二是可以协助指挥官实时监测和掌握作战人员的心理状态，预防战场上突发心绪失控等心理问题；三是军方能够借助脑机接口技术更好地进行秘密通信，以在军队内部和军队之间达成共识，提高战斗集体意识；四是通过技术应用改变军事力量并训练单兵作战能力，将神经系统直接与计算机连接可提高人脑性能和效率，从而更好地控制无人机、机器人等战斗装备，还能协助完成不适宜人工操作的任务；五是为军事领域提供医疗支持。例如，截肢者可通过脑机接口直接控制复杂的假肢，有效帮助截肢者进行康复训练。

二、美国脑机接口技术频现突破，国防部门加大对脑机接口军事应用的研发

美国在脑机接口技术方面的多用途应用昭示着其技术发展的逐步成熟，未来有望在军事领域得到应用。得克萨斯大学奥斯汀分校开发出非侵入性的“脑机帽”，通过脑机接口设备将瘫患患者的大脑活动转换为轮椅的机械指令，帮助患者通过思维控制轮椅自由运动；约翰·霍普金斯大学为一名因脊髓损伤导致上半身几乎瘫痪的男性植入脑机接口，使其通过脑机接口操纵机械臂使用刀叉独立完成进食；美国脑机接口公司Synchron宣布，植入其脑机接口设备“Stentrode”的肌萎缩侧索硬化症患者，首次通过意念直接在社交媒体上发布了一条简讯“你好，世界”（Hello World）。随着技术进步，脑机接口正朝着非侵入、无创、无线、低成本的方向不断优化，在不影响技术效力的同时尽可能减少对大脑的损伤，以便用户更便捷、准确、安全地操作，帮助其实现从意识到行动的快速转化。

脑机接口技术使人类能够与战场上的机器愈加紧密地联系在一起，增强人机协作，或将导致美国军方内部产生根本性战略和计划的改变。美国纽约州立大学奥尔巴尼分校教授Mike Hill在其《论后人类战争：计算与军事暴力》一书中指出，自9·11恐袭后，美国国家安全战略转变，神经科学的进步为军方提供了基于人类认知的新战场，而飞机、导弹、步枪或小武器装置是人类认知状态的延伸。脑机接口技术有可能压缩“杀伤链”，超越传统的通过观察、分类再使用武器开火的射击方式。近年来，美国国防机构加大对该技术的关注和投入，积极开展相关研发工作，体现出美国对脑机接口军事化应用的迫切需求。美国国防高级研究计划局（DARPA）专注神经技术研究，并已在脑机接口项目上投入数百万美元，以有效推动脑机接口研发进程。其首要目标是增强美国军事人员的认知能力，并通过开发假肢或创伤后应激障碍治疗等解决方案，减轻武装冲突对士兵的影响。近五年，DARPA先后启动了“下一代非手术神经技术”（N3）项目、“恢复主动记忆”（RAM）项目、“Bridging the Gap Plus”（BG+）项目和“神经工程系统设计”（NESD）项目等多项脑机接口研发计划。2020年，美国空军研究实验室启动为期三年的“个性化神经学习系统”（iNeuraLS）项目，旨在创造一种新颖的混合脑机接口，以实时提取军事人员的大脑信号和其他生理读数，从而确定其大脑学习状态，并帮助飞行员直接通过脑机接口快速获取知识、技能和信息。

三、脑机接口军事应用未来主要发展趋势

2021年7月，兰德公司发布《脑机接口在美军事中的应用及建议》报告，指出未来战争具有以下战略趋势：地区霸权竞争加剧；孤立国家和地区防御难度加大；美国军事优势的数量和质量下降；战争与和平之间的界限日益模糊；反恐战争持续进行。此外，对国家间战略竞争的关注不断增加，势均力敌对手之间发生潜在冲突的可能性上升，均为未来对手掌握更多资源和先进技术能力创造了条件。

脑控无人作战装备。脑机接口是向人和机器传递信息的工具，其运行方式类似于其他与计算机或智能手机通信完成任务的方式，如语音命令、触摸屏、键盘或鼠标，但神经接口技术绕过了物理动作的中间步骤，使军事人员可以通过脑电波和意念直接控制机器人、无人机、战斗机和主动网络防御系统，或与计算机系统合作，在复杂的军事任务中成功完成多种任务。随着生物技术和信息技术的发展和交叉融合，脑机交互将是未来人机通信交互的最高形态。在军事领域，多国已经开始涉足研制脑控武器原型装备，即让武器装备按照人脑意念及思维执行操作。脑控战斗机、脑控机器人、脑控装甲车等未来武器装备或将实现“随心所动”的智能化操作，做到感知即决策、决策即打击，极大提升装备的打击效能，将引发武器装备操控模式的革命。美国希望通过人机交互界面/系统，将“脑控”技术提升到新的水平。例如，诊断和治疗战斗中的疾病和创伤的可穿戴设备、辅助战场决策的增强现实程序以及帮助军事人员提升力量和耐力的外骨骼装置。越来越多的研究预示着在未来战场上，人类和机器之间的联系将更加紧密。

增强对危险的态势感知。现代战场情况复杂多变，未知因素和突发状况增多，需要更加全面地监视战场和获取战场态势、更加快速地获取战场情况和更加准确地做出判断，并尽快做出决策和进行反击；而其中最为关键的一环，就是更加快速、高效、准确地完成对战场态势的正确认知。脑机接口和神经技术可以让军方通过神经接口监控复杂的网络，或通过机器速度以易于消化的方式呈现信息，跟上庞大的数据流，并能使士兵和指挥官具备较高的感官灵敏度，可以更快地处理与周围环境相关的大量数据，从而增强态势感知，使军事人员能够对更多的信息和数据进行更有效的监控和开发，从而支持军事决策和目标确定的过程。

更高效、保密的军事通信。保密与窃密是军事通信对抗的重点领域。以往的通信解密都是在得到对方通信信号的基础上，依据共同、公开的技术知识进行解密。只要有足够多的时间，任何加密算法都可以被破译。而脑机接口通信将颠覆常规的通信技术，可在通信双方的主体意识尚未明确的情况下完成通信，加大了获得对方通信信号的难度，即使得到信号，也缺乏解密所需的技术知识，因为相关技术尚未形成通用普遍认知的基础。

参考文献：

[1] Brain-computer interfaces could change the world—but at what cost? [EB/OL]. https://www.fastcompany.com/90819431/brain-computer-interfaces-could-change-the-world-but-at-what-cost

[2] 马斯克用猪展示脑机接口，军事潜能不可估量 [EB/OL]. https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_8978524

[3] 当脑机接口“从军”，未来战争会变成什么样？[EB/OL]. https://finance.sina.com.cn/wm/2020-11-29/doc-iiznezxs4313520.shtml

[4] 'On Posthuman War' Traces Expansion of Military Violence Into Ordinary Life [EB/OL]. https://www.albany.edu/news-center/news/2022-posthuman-war-traces-expansion-military-violence-ordinary-life

[5] How DARPA drives Brain Machine Interface Research [EB/OL]. https://www.from-the-interface.com/DARPA-funding-BCI-research/

[6] The Shape of Things to Come: The Military Benefits of the Brain-Computer Interface in 2040 [EB/OL]. https://apps.dtic.mil/sti/citations/AD1012768

作者简介

张芮晴国务院发展研究中心国际技术经济研究所研究三室

研究方向：生物领域形势跟踪及关键核心技术、前沿技术研究

联系方式：zhangrq98@163.com

编辑丨郑实

研究所简介

国际技术经济研究所（IITE）成立于1985年11月，是隶属于国务院发展研究中心的非营利性研究机构，主要职能是研究我国经济、科技社会发展中的重大政策性、战略性、前瞻性问题，跟踪和分析世界科技、经济发展态势，为中央和有关部委提供决策咨询服务。“全球技术地图”为国际技术经济研究所官方微信账号，致力于向公众传递前沿技术资讯和科技创新洞见。

地址：北京市海淀区小南庄20号楼A座

电话：010-82635522

微信：iite_er