脑机接口安全：思想窃听与密码保护的新纪元

近日，埃隆·马斯克旗下的脑机接口公司Neuralink在社交媒体X上公布了一项重要进展：截至目前，全球已有12名志愿者接受了其脑机接口芯片的植入手术。这些患者累计使用设备时间达到2000天，总使用时长更是突破了1.5万小时大关。

Neuralink在X上发布的帖子展示了脑机接口芯片植入手术的相关数据截图，标志着该技术正从实验走向实用。

随着脑机接口技术的飞速发展，人们不禁联想到科幻作品《攻壳机动队》中的场景：在技术高度发达的未来，黑客通过系统漏洞入侵电子脑，甚至抹除个人意识，将其变为傀儡。

或许在不远的将来，我们将能够用意念操控设备、直接在大脑中“下载”知识，甚至实现与他人的“心灵感应”。然而，一个严峻的问题随之而来：如果黑客入侵我们的大脑，窃取记忆、篡改思想，我们该如何应对？

当思想不再安全

回溯历史，1945年苏联赠送美国大使一块内含窃听器的木制国徽，这一隐秘设备直到7年后才被发现，历经4任大使。这种传统窃听手段与未来的脑机接口窃听相比，可谓小巫见大巫。

通过未加保护的脑机接口系统，窃听思想将变得轻而易举。2022年，日本科学家利用功能磁共振成像技术监测大脑信号，成功部分复现了受试者所观看的图像。

上图展示受试者观看的图像，下图则是通过脑信号复现的结果。| 参考文献[1]

既然能够“窃听”，那么“控制”大脑也并非遥不可及。许多80后、90后都玩过游戏《红色警戒》，其中的尤里单位可以操控其他单位，使其成为己方傀儡。类似地，通过刺激大脑的脑机接口系统，目前已在恢复运动功能的研究中取得进展，未来或可实现更直接的控制。

早在20世纪60年代，耶鲁大学教授José M. R. Delgado及其团队就通过植入大脑的芯片刺激神经，成功让狂奔的公牛停下。这一实验被视为脑机接口的早期雏形，当时便引发了广泛争议。

随着技术进步，“删除”和“植入”记忆也成为可能。电影《黑衣人》中，主角常用记忆清除器抹去普通人的相关记忆。未来，脑机接口技术或许不仅能删除记忆，还能写入或改写记忆。

2019年的一项研究在斑胸草雀中实现了记忆“移植”：记录一只雏鸟学习求偶歌曲时的海马体神经信号，然后用这串信号刺激另一只雏鸟的海马体，使其学会从未接触过的求偶歌曲。这展示了记忆传递的神经生物学可能性。

给大脑上个“密码”

尽管法律法规可以从外部禁止滥用行为，但科学家们正从技术本身入手，使脑机接口更加安全。今年，斯坦福大学研究团队在《细胞》期刊上发表论文，提出了一种创新思路——

他们首次开发出一种为内心语言设置“密码”的方法，确保个人思想真正私密。

传统脑机接口类似“翻译官”，科学家先建立单词表，记录用户想象说出这些词时的脑电特征。当用户再次想象时，系统便比对特征来猜测内容。

如同翻译官，脑机接口将大脑电信号转换为词语 | 图片由Gemini生成

但这种方法存在明显缺陷——想象说话容易疲劳，且速度慢于正常言语。因此，斯坦福团队提出了更巧妙的方案：直接“监听”内心语言。

内心语言，即内在独白，是人们在思考时脑中持续的声音流。生物学研究表明，内心语言与实际说话的大脑电位特征相似但不完全相同。这意味着，解码语音的脑机接口系统也可能解码内心语言。

但如果内心私语被脑机接口意外“窃听”，比如抱怨老板或隐藏秘密，该怎么办？解决方案是为其加上“密码”。研究团队称之为“关键词策略”（keyword strategy）。

他们选用一部英国儿童文学作品及其改编电影的名称作为独特“口令”——“Chitty-Chitty-Bang-Bang”（中文译名《飞天万能车》），收集参与者多次默念此词时的脑信号，并训练神经网络检测模块来精准识别对应的神经特征。

1968年电影《Chitty Chitty Bang Bang》的宣传海报。如今，科学家将其标题用作脑机接口研究的独特“口令”。| IMDb

只有当系统检测到这一特定神经活动模式后，才会“解锁”并解析后续脑信号；若无密码，系统则保持“静音”，不解码任何内容。实时测试中，关键词检测准确率高达98.75%，可靠性显著。

如同所有新技术，脑机接口既可造福人类，也可能被滥用。但当技术成熟时，人造的高速“脑”与自然的高效“脑”完美融合，突破肉体局限——这或许正是科学浪漫的体现。

参考文献

[1]Takagi, Y., & Nishimoto, S. (2022). High-resolution image reconstruction with latent diffusion models from human brain activity. bioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory). https://doi.org/10.1101/2022.11.18.517004

[2]Zhao, W., Garcia-Oscos, F., Dinh, D., & Roberts, T. F. (2019). Inception of memories that guide vocal learning in the songbird. Science, 366(6461), 83–89. https://doi.org/10.1126/science.aaw4226

[3]Kunz, E. M., Krasa, B. A., Kamdar, F., Avansino, D. T., Hahn, N., Yoon, S., Singh, A., Nason-Tomaszewski, S. R., Card, N. S., Jude, J. J., Jacques, B. G., Bechefsky, P. H., Iacobacci, C., Hochberg, L. R., Rubin, D. B., Williams, Z. M., Brandman, D. M., Stavisky, S. D., AuYong, N., . . . Willett, F. R. (2025). Inner speech in motor cortex and implications for speech neuroprostheses. Cell, 188(17), 4658-4673.e17. https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.06.015