当前,国内外对于脑机接口(brain-computer interface, BCI)的研发工作逐渐进入深化阶段,并成为全球科技重点布局领域。例如,美国已将脑机接口技术纳入国家战略计划、欧盟提出“人类脑”计划、日本提出“脑/思维”计划等。2024年1月,中国工信部等七部门联合印发《关于推动未来产业创新发展的实施意见》
[1],指出脑机接口等前沿科技才是未来产业发展的核心,并提出走向“技术创新—前瞻识别—成果转化”的实践之路。
2024年,联合国教科文组织成立全球神经技术伦理标准专家组,该专家组由来自世界各地的24名专家组成,共同制定首个神经技术伦理全球框架,致力于保障人类的“神经权利”。脑机接口在应用中实现了人与技术的深度融合,在相关法律与政策不健全的背景下,由于人类思维的可读取性、技术自身的缺陷性以及技术价值的非中立性,带来了认知错位风险与责任归属模糊等问题,造成人类意识被技术监视的风险
[2]。当前学界已逐渐认识到神经隐私保护在技术伦理场域中的基础性地位及其社会价值,但现有研究对脑机接口技术可能引发的多维度隐私数据泄露、意识信息解码以及认知自由侵蚀等潜在伦理风险仍缺乏探讨与剖析。本研究聚焦脑机接口的伦理挑战与应对,系统整理脑机接口在技术研发、技术应用等阶段,因不确定性和易误性等技术特征,其可能在安全、隐私、自我同一性、自治、责任等领域存在潜在伦理问题
[3]。基于此,为确保脑机接口技术在人类社会应用中的可持续发展,亟须围绕该技术在伦理政策、研发理念与反制技术等维度践行伦理应对研究。
1 脑机接口的内涵
1.1 脑机接口的概念
脑机接口是指在人类大脑与外部设备之间创建信息通道,实现两者之间直接信息交互的新型交叉技术,通过记录装置采集颅内或脑外的大脑神经活动,再经机器学习模型等对神经活动进行解码,解析出神经活动中蕴含的主观意图等信息,利用所采集的信息进而输出相应的指令,最终操控外部装置实现与人类主观意愿一致的行为,并接收来自外部设备的反馈信号,构成一个交互式的闭环系统
[4]。脑机接口技术根据其功能及其应用状况,在医疗、教育、军事等诸多领域展现出广阔应用前景,有望为这些领域带来创新性的改变与发展
[5]。在医疗康复领域,脑机接口技术在治疗肢体运动障碍、精神疾病、意识与认知障碍等方面具有良好应用前景:①肢体运动障碍。因为脑出血、脑外伤、脑卒中等疾病所导致的患者侧脑对应的肢体控制出现障碍。②精神疾病。抑郁症、焦虑症、精神分裂症等疑难性精神疾病。③意识与认知障碍。因颅脑外伤、脑卒中、缺血缺氧性脑病等疾病陷入长期昏迷状态,继而进入意识障碍状态
[6]。
1.2 脑机接口分类
脑机接口可以按照脑机接口介入对象、接口方式与赋能限度进行分类。一是,依据脑机接口技术的介入对象、实验对象进行初步分类,大致分为动物脑机接口与人类脑机接口
[7]。二是,按照脑机接口技术的接口方式、人体结合程度,主要分为侵入式脑机接口、半侵入式(介入式)脑机接口与非侵入式脑机接口。侵入式脑机接口(invasive BCI)是指通过手术的方式将电极植入大脑皮层,以达到接收大脑皮层信号的目的。此类脑机接口优势在于收集到的神经信号是高强度、高清晰度、高采样率、高自由度的;劣势是介入手术尚未成熟,手术风险较大,易导致严重的免疫反应,造成瘢痕组织或脑内出血
[8]。半侵入式(介入式)脑机接口(interventional BCI)是指将脑机接口植入大脑,位于大脑皮层外。优势是收集到的大脑信号相对清晰,强度相对较高,并且手术负面影响较小。非侵入式脑机接口(noninvasive BCI)是指无需进行手术使得电极侵入大脑,仅通过佩戴附着在头皮上的信号接收设备即可实现神经信号的收集
[9]。优势是避免手术带来的负面影响;劣势是所收集的信号较为模糊,并不能确认信号发出的具体部位(详见
表1)。三是,按照脑机接口介入目的进行分类。2023年12月,国家科技伦理委员会人工智能伦理分委员会正式印发《脑机接口研究伦理指引》(以下简称《指引》)
[10],参考脑机接口的使用目的与赋能限度对其进行基本分类,主要分为修复型脑机接口与增强型脑机接口
[11]。修复型脑机接口是指通过技术介入等方式帮助一些临床患者或残障人士恢复和替代部分缺失的功能,包括感知功能、运动功能和语言功能等,使各项生理指标逐步趋近正常范围。增强型脑机接口是指通过技术介入等方式帮助身体机能正常的使用者增强感知、认知和运动能力。该技术体系通过强化神经信息处理带宽、提升感知觉灵敏度及拓展运动执行维度等方式,实现人体机能的系统性增强。两者差异在于:修复型脑机接口普遍将其归纳于医疗康复领域,强调其对人体多项功能的补偿作用,其应遵循医疗器械准入标准;而增强型脑机接口更为关注人体感知觉的提升,以获得超自然能力。
1.3 脑机接口的原理
脑机接口是将人类大脑与外部设备连接,通过对人脑神经数据的采集与利用进而凸显其核心价值:突破传统生物体输入和输出通路的物理限制,既可通过神经功能代偿机制帮助残障群体实现运动和感知功能重建,也可为健康人群拓展多维感知与认知能力。通过梳理脑机接口技术原理,有助于明晰技术层面可能潜在的伦理风险。
脑机接口原理主要由信号采集、信号处理、信号控制、信号反馈四个单元组成系统闭环
[12]。信号采集单元也是侵入式、半侵入式、非侵入式脑机接口重点区分环节
[13]。①信号采集:是指通过各种侵入或非侵入脑电采集设备采集大脑皮层的脑电信号,并将采集到的信号传输至信号处理单元,此单元的作用是将采集的信号进行指涉性的处理,以达到脑机接口介入患者的基本目的。②信号处理:主要包含两个步骤,一是提取特征,此步骤是将获取到的信息进行脑电信号的特征判断,从中筛选出符合实验或治疗目的的可“解码”信号;二是分类判断,指将上述提取特征的信号依据分类原则进行组合,以便后续环节的开展。③信号控制:是指经过“信号处理”环节的脑电信号通过信号输出,指向性地实现目标设备的控制
[14]。④信号反馈:是实现“人脑与机器交互”的重要组成,是利用外部设备反向刺激大脑皮层,以增强人类的认知(见
图1)。
2 脑机接口的伦理挑战
2.1 神经隐私权存在遭受侵害的风险
脑机接口技术作为神经接口领域的革命性突破,能够通过构建大脑皮层与外部计算设备间的数据传输通道,开创生物智能与人工智能的新医疗维度。脑机接口技术通过捕捉大脑神经数据等举措,构建人机双向信息交互系统。在医疗领域中,脑机接口技术能够为多类疾病提供技术支持,并提出创新性神经康复方案。然而,脑机接口技术对于神经数据的不当应用与保管,会导致人类神经隐私权存在遭受侵害风险。
从脑机接口对于神经数据收集过程讨论神经数据泄露风险。伴随深层脑电检测技术研发力度的提升,脑机接口技术也愈发精进,其能够探查到的电信号会愈发多元。但脑机接口技术促使大脑意识数据化转变,将会造成人类意识被侵占或剥夺的风险。第一阶段:原始神经数据收集与归纳。利用三类脑机接口介入方式对脑电信号进行收集与归纳,本质是对多模态神经活动特征的采集。此时,所收集的神经数据具有全类目、未处理的特征,完全保留人类全频段生物电信息。第二阶段:神经数据解码与重构。此阶段强调利用多元数据处理方式,精确解析神经数据功能特征(语言、行为等)。然而,大脑具有800亿~1 000亿个神经元,面对大脑千亿级神经元的动态网络交互,现有脑机接口技术尚无法准确区分生理噪声、并行认知过程与目标神经编码之间的本质差异。第三阶段:神经—行为映射验证阶段。即对神经数据与人类行为的耦合关联,明确脑电波动所联系的具体行为,进行实现神经数据的传输与具体解读。这一阶段是数据转化为具体行为的关键环节,若错误解读神经数据,将会导致错误匹配语言、行动,导致人类行为混乱。从脑机接口治疗人类疾病的过程讨论神经数据泄漏风险。当前研究表明,大脑是通过改变神经元之间突触权重(连接强度)来塑造人类的记忆与功能
[15],因此人类大脑基本涵盖人类的精神隐私问题。当前,根据脑机接口功能剖析,未来治疗人类疾病将主要涉及“脑控”“读脑”“控脑”等领域
[16]。反观现有脑机接口技术限度,赋能康复医疗领域主要涉及“脑控”和“读脑”技术。例如,“脑控”技术是通过脑机接口解码大脑运动皮层神经信号的方式,增强患者对于肌肉的精确控制;“读脑”技术则是利用脑机接口技术评估运动康复进展与实际成效。脑机接口临床试验阶段,被试者和患者多是通过协议签署等方式准允脑机接口对于神经数据的监控与收集。然而,在大规模应用阶段,脑机接口对于神经数据的开发与计算将具备更加多元复杂的功能禀赋,在未构建合理化的伦理使用框架前,存在人类隐私权被侵害的潜在风险。
2.2 个人心智特征改变的自决权受到侵害
脑机接口所具备的“控脑”能力,对人类心智特征改变的自决权构成直接威胁。传统上,心智特征的形成与演变源于个体与环境的自然交互,其自决权也基于此框架。然而,脑机接口技术能够绕过自然过程,直接干预神经活动以重塑心智。这种技术外力的强制介入,侵害了个体在心智层面最根本的自主性。
根据《指引》对于脑机接口的具体分类,以下将从修复型、增强型脑机接口两大技术范式切入,在神经主体性建构维度系统解析其作用于人类心智特征改变的自决权边界问题。①修复型脑机接口影响个人心智改变的自决权。从技术伦理维度审视,其临床适用群体限定于具有康复医疗需求的患者,技术本质在于通过神经调控机制实现生理性功能补偿,其干预限度在科技伦理阈值之内。修复型脑机接口技术的介入是基于个人心智可塑性的延伸,而非对个人心智特征体系的根本重构。②增强型脑机接口影响个人心智改变的自决权。增强型脑机接口技术对于个人心智特征改变具有功能性颠覆作用,其技术源于“控脑”的赋予
[17]。“控脑”技术通过神经调控工程直接介入神经编码的核心机制,本质是通过神经重构获得超自然的能力禀赋。从心智形成体系上可见,增强型脑机接口能够违背自然心智形成流程,颠覆神经本体论的主体性原则,存在侵害个人心智特征改变自决权的风险。依据《指引》,增强型脑机接口被定义:增强身体机能正常的使用者感知、认知和运动能力的脑机接口技术,可见其超越自然限度并潜藏影响思维与行为的风险。文件明确要求严格控制可能引起成瘾、影响人类正常思维和行为的研究。这表明,“控脑”技术通过神经重构颠覆心智自然形成流程,已触及侵害个人自决权的伦理红线
[18]。
2.3 脑机接口技术的相关责任归属问题
脑机接口技术介入大脑将促使自然人类趋向于人机结合的方向发展。脑机接口不同于其他人工智能技术,其主要介入于人类大脑中,达到调节人类语言、行为与意识功能的作用。责任归属问题是脑机接口介入人类生活的重要议题之一,责任归属问题是指介入脑机接口后,人类的语言、行为的主体难以确认,无法准确辨别是人类作为语言、行为的主体发出的还是脑机接口技术作为主体发出的
[19]。因此,针对脑机接口利益相关方进行重点审查,并推行相应的规制条例对于脑机接口的良性发展具有重要价值。
第一,非侵入式脑机接口的责任归属问题。非侵入式脑机接口技术多是指佩戴附着在头皮上的信号接收设备进行。这时信号接收装置是作为可拆卸的装置,认为其是人类可选择介入的设备,因此人类具有自主选择权。当佩戴非侵入式脑机接口的人类发生侵害他人的问题时,佩戴者需要承担相应责任。若因脑机接口本身出现故障时,在佩戴者承担相应责任外,脑机接口制造方也应当承担部分责任。第二,半侵入式脑机接口、侵入式脑机接口的责任归属问题。多数半侵入式、侵入式脑机接口技术为修复型脑机接口技术,旨在提高患者生存率和生存质量。但这类脑机接口出现系统或人为操纵问题时,将会影响康复情况,甚至造成介入者死亡。出现上述案例问题时,责任划分应当由黑客与人工心脏医疗设备制造商共同承担。但是脑机接口所涉及的主体更为复杂,且脑机接口技术介入治疗依旧处在发展初期,责任问题还未得到合理规划,后续责任归属事宜难以确认。
3 脑机接口的伦理应对
3.1 积极完善、推行神经技术伦理政策
脑机接口等神经技术主要通过对大脑神经数据的采集与利用,进而达到医疗康复与功能禀赋的作用。从政策体系构建逻辑梳理,早在2021年,联合国教科文组织生物伦理委员会首次发布《神经技术伦理问题》,指出神经技术能够对大脑完整性、个人身份等权利和基本自由构成威胁。2023年11月联合国教科文组织大会第42届会议上,会员国已同意启动设计和撰写神经技术伦理框架草案,以保障人权和基本自由。后于2025年11月5日,联合国教科文组织大会审议通过首个全球性神经技术伦理准则框架《神经技术伦理建议书草案》。笔者通过整理国内外涉及脑机接口等神经技术伦理性的专门性政策,发现呈现数量少、条文针对性不强的困境制约。因此,为保障脑机接口技术的可持续良性应用,亟须构建完善的神经伦理治理体系。
国际视野梳理涉及脑机接口科技伦理的专门性政策,主要以美国、欧盟、澳大利亚政策体系为例。美国:2013年推行《通过推动创新型神经技术开展大脑研究计划》,直到2021年才发布《国家人工智能倡议法案》,正式将脑机接口技术列为国家重点支持领域。欧盟:2013年,首次启动“人脑计划”。通过政策、资金双支撑逻辑重点支持脑研究十大领域,均关联脑机接口技术研发。2018年,欧盟委员会的人工智能高级专家组发布《可信人工智能伦理指南草案》,旨在框定脑机接口等人工智能相关技术的科技伦理框架,推动其可持续践行技术功能。澳大利亚:2016年开展国家“脑计划”。2022年欧盟通过《2022年隐私立法修正案(执法和其他措施)法案》,框定各类神经技术的伦理范围。通过梳理政策文本,发现对于脑机接口科技伦理的侧重点略有不同(详见
表2)。虽然各主体政策都涉及脑机接口科技伦理规范,但并未提出具体施行举措完善脑机接口伦理体系。
国际比较视角下针对脑机接口技术科技伦理政策分析,与美国、欧盟和澳大利亚相比,中国对于脑机接口科技伦理的专门性政策仅出现《指引》,表明脑机接口神经伦理问题的研究和治理尚处于萌芽期
[20]。基于使用者隐私保护的角度,中国应当对医疗脑机接口研究进行严格的伦理审查,对脑机接口医疗器械进行特殊的审批监管,对神经数据进行专门的立法保护等具体路径
[21]。当前脑机接口的科技伦理政策体系尚不完善,应当基于修复型与增强型脑机接口的功能差异制定针对性伦理规范。修复型脑机接口:主要功能是恢复“自然”人类的语言、行动。目前,中国修复型脑机接口仅按照《指引》进行规制,缺失专门针对修复型脑机接口技术的伦理指引,建议增加修复型脑机接口的政策规制,有助于其合理化研发与后期应用。增强型脑机接口:其功能是助力人类趋向于超自然禀赋的方向发展,《指引》中涉及增强型脑机接口技术的条例明确指出“由于该技术尚处于发展初期,技术的适用领域、合理的增强程度还不确定,其对人类的长期影响尚不明确,存在未知风险”。因此,增强型脑机接口的政策框架,应涵盖其分类依据、研究边界、风险应急机制及适用范围等核心维度。
3.2 坚持“以人为本”的神经技术研发理念
脑机接口作为神经技术的代表性技术组成,已经在脑科学领域占据关键地位。然而,科技能够赋予人类更加多维的功能与作用,过快的发展也可能造成科技伦理风险的衍生。通过技术监管者与技术研发者视角透析脑机接口技术现存的科技伦理风险,研究发现有效管控脑机接口技术研发进程,能够影响技术的合理化应用,避免科技应用异化引发科技伦理危机。神经技术研发理念作为脑机接口技术后续可持续应用的关键要素,在研发中应树立“以人为本”理念,强调技术的“属人性”特质。
在实验室研发期,应当着重加强脑机接口研发者的伦理素养
[22]:将伦理考量纳入研发流程开端,通过责任书等形式落实前瞻性治理;使伦理审查与风险评估动态贯穿研发过程,并借助培训明确责任边界;在研发完成节点,技术研发者需要重新认定科技伦理规制责任书。在临床转化期,应当着重保障被试者自主选择的权利。亟需落实以下原则:不应当以任何诱导式的言论或者其他行为引导受试者参与脑机接口试验;尊重其自由退出研究的权利,退出时数据应即行销毁并禁止复用;受试者的神经数据都应得到严格保存,且不允许运用于其他神经试验之中;全程保密试验信息,防范社会歧视风险。综上,建议从监管者与技术研发者等利益相关方入手,从实验室研发期和临床转化期等阶段规范“以人为本”的神经技术研发理念,防止出现神经技术地位危害人类主体性等问题。
3.3 注重脑机接口反制技术的研发攻关
反制技术指利用技术手段对抗某种威胁或攻击的行为,旨在保护脑机接口介入者生命健康安全、神经数据隐私权等多重权利。在关注脑机接口等数据隐私技术促进人类的促进意义外,更应当注重脑机接口可能带来的伦理危害。为防范脑机接口技术的无序发展与应用,建议在技术研发进程中注重脑机接口反制技术的研发攻关。
为应对脑机接口技术带来的科技伦理风险,应前瞻性地将反制技术纳入研发体系。脑机接口主要存在三类潜在风险:脑机接口技术可能造成身心健康负面影响;神经数据的广泛采集与使用加剧隐私泄露风险;人机界限模糊可能导致思维意识出现“机械化”倾向,侵蚀人的自然主体性。针对上述风险,脑机接口反制技术的研发需同步推进。建议从以下维度着手:一是积极推行脑机接口反制技术研发攻关政策;二是明确脑机接口技术研发进程中关联反制技术的研发攻关;三是确保反制技术本身的机密性;四是保障使用者生命安全和主体性为根本原则,杜绝以牺牲用户权益为代价的技术方案。综上,脑机接口反制技术的研发是保障其安全落地的重要举措。
4 结语
脑机接口作为医疗康复领域的新兴技术,对于治疗多类疾病有显著成效。但伴随脑机接口技术的快速发展,相应的科技伦理进程却存在滞后发展的现实状况,导致脑机接口技术在隐私权、个人心智、责任划分等领域存在相应的伦理挑战。鉴于此,应当积极提出在脑机接口研发、应用等阶段的伦理应对,以降低伦理负面侵害等。只有在科技进步与伦理责任并重的前提下,脑机接口技术才能真正发挥其增进人类健康福祉的作用。