30年前的AI长什么样子?《攻壳机动队》重映,这些科幻科技如今成真了吗?

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赛博朋克照进现实:AI、义体化与隐身的科技革命

编者按:本文来自微信公众号 纪源资本(ID:JiyuanCap),作者:投资笔记,创业邦经授权转载。

今年5月10日,诞生于1995年的《攻壳机动队》修复版在国内上映。影片讲述了在未来世界,某国为了对抗高科技犯罪成立了公安9科,由保留了部分人类大脑的全身机械化义体人——草薙素子带队,抓捕史上最强网络黑客——“傀儡师”。

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图片来源:电影《攻壳机动队》官方海报

这部世界科幻动画电影史上的经典之作由押井守执导,虽然诞生于30年前,意识却格外超前,被公认为“赛博朋克”美学鼻祖,与《银翼杀手》并列为科幻影史双璧。同时它也是《黑客帝国》系列的灵感启发来源,推动“赛博朋克”从亚文化走向主流。

与此同时,这部作品还具有极强的科技属性,影片中故事情节里直接出现多个预见未来的核心科技设定,包括——

·义体化:女主角草薙素子的全身可替换机械躯干,预言了现代仿生假肢与器官移植。

·电子脑:人脑直接联网与记忆数字化,精准预测脑机接口(BCI)发展方向。

·光学迷彩:动态隐形技术,启发现实中超材料隐身研究。

·强人工智能:网络黑客“傀儡师”AI的自我意识觉醒,直指当前GPT-4等大模型的伦理争议。

……

这些数十年前的科技寓言如今实现了哪些?和电影里相比,是否在现实中有了真实的技术解决方案?我们分析了“电子脑”“义体化”“光学迷彩”等影片里主要涉及的三大科技,并总结了它们发展至今的技术能力及应用场景,以下为正文:(本文由AI辅助生成,请注意甄别文内信息)


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《攻壳机动队》从1989年漫画连载开始,经历了多次改编和重新诠释,每一次都反映了当时的技术发展和社会关切。在这个充满未来感的世界里,草薙素子少校作为一个全身义体化的赛博格,带领着公安九课应对各种高科技犯罪和恐怖活动。作品中的“幽灵”(Ghost)概念——人类的意识、灵魂或自我认知——与“壳”(Shell)——可替换的身体或义体——之间的关系,构成了对人工智能和人类意识本质的深刻探讨。《攻壳机动队》中描绘了多种形式的人工智能和相关技术,这些概念不仅构成了作品的核心,也对现实世界的AI研究提供了丰富的思考维度。

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电子脑:从科幻到现实,一场笨拙的神经元交响乐

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当草薙素子后颈的神经接口闪烁蓝光时,她正用金属手指触碰雨滴——这个充满诗意的镜头恰似人类与技术关系的隐喻。

在《攻壳机动队》中,主角草薙素子是一名全身义体化的公安九课成员,她的身体几乎完全由机械构成,只有大脑仍然是生物的。通过脑机接口,她能够直接接入网络,获取信息,甚至与其他人的意识进行交流。这种技术使得她在执行任务时如虎添翼,能够快速分析和处理复杂的信息。这种技术不仅增强了人类的感知和能力,还模糊了人机之间的界限。

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影片的“电子脑”世界里,草薙素子的意识如游鱼一般,游刃有余地穿梭于数据洪流之中,而现实中,科学家们却正在用比头发丝还要细十倍的电极,在神经元的汪洋大海中捕捞支离破碎的信号碎片——这艰难的场景就是“在一把漏勺打捞水中的星辰

回到现实中,十几年前,南加州大学曾经开展过一起“记忆实验”:Theodore Berger团队在2011年实现大鼠记忆移植,2015年拓展到灵长类,但因人类记忆涉及4000亿个突触连接,技术难度过大,至今无人敢宣称破译。

而现在,脑机接口技术虽然还未达到影片中的水平,但近年来取得了显著的进展。科学家们已经开发出能够帮助瘫痪患者通过意念控制机械臂的技术,这些设备通过读取大脑中的神经信号,将其转化为机械运动指令。虽然目前的技术在速度和精确度上仍有待提高,但它为许多失去行动能力的人带来了希望。


目前,脑机接口技术主要用于医疗领域,帮助瘫痪患者通过大脑信号控制计算机或机械臂。技术公司如Neuralink和OpenBCI正在开发更先进的BCI设备,旨在实现更高效的人机交互。另外,神经信号解码技术通过电极阵列记录大脑活动,研究人员能够解码神经信号,翻译成计算机指令,在控制假肢和恢复运动功能方面取得了显著进展。

近年来,脑机接口领域最受关注的实验来源于Neuralink,这是一种侵入式BCI技术手段:2021年,Neuralink将N1芯片植入猴脑后,实现了猴子用意识玩《Pong》游戏,但其1024个电极仅能捕获约700个神经元活动,不到人脑千亿神经元的千万分之一。2024年,Neuralink宣布完成了首例人类植入试验,实现了用“意念”控制鼠标、键盘、游戏设备等。

另一种脑机接口方式是采用非侵入式设备,多家大厂已加入研发队伍,其中Meta宣布其资助的研究团队成功实现了无需植入的脑信号解码,能够将大脑活动转化为文字输入。并且他们发明的腕带并非读取脑信号,而是通过肌电(EMG)捕捉手腕肌肉电流,2023年,发布的原型机可以识别5种手势。

目前,整个BCI产业正处于从实验室走向产品化的关键过渡期,值得密切关注。

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义体化:我们离全身义体化还有多少光年?

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在《攻壳机动队》的霓虹光影中,草薙素子游走于数据洪流与机械躯壳之间,完美诠释着赛博朋克的终极幻想。然而现实中的“义体化”进程,更像是一场在ICU病房与实验室之间反复折返的马拉松。

影片女主角草薙素子拥有一个完全机械化的义体身体,仅保留“脑干中的灵魂”——象征人类意识的“Ghost”。在她的世界里,人类可以用机械组件替代几乎所有身体组织,实现对身体性能、感官、甚至身份的重塑。这种“全身义体化”设定成为赛博朋克文化的核心标志之一。

今天,随着脑机接口、仿生材料、神经信号解码等技术的突破,从部分义肢到全身义体化的原型模型正逐步从实验室走向临床与产业。

义体化(Cybernetic Prosthetics)不仅指替代人体残缺肢体的机械义肢,更是人类机体的深度重构,若想实现义体化,整个过程将包含三类关键技术模块:

第一是神经接口(Neural Interface),用于实现人脑与外部机械设备之间的信号交互。其代表技术包括:脑机接口(BCI)、肌电信号(EMG)控制、外周神经接口。

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第二需要仿生义肢(Bionic Limbs),可以替代手臂、腿部、手指等部位,通过电信号驱动完成抓握、行走等功能,并且同时可嵌入压力、温度、触觉传感器,实现“感知回馈”。

第三需要人工器官与生物融合材料的配合,其中包括人造皮肤、肌肉纤维、视觉/听觉装置等,材料需满足生物相容性、可穿戴性、能源自供等条件。

在草薙素子的设定中,这三类技术均被高度集成,实现了“意识-机体”的无缝融合。义体化的技术初衷其实是源于对残障人群生活质量的修复,随后被科幻文化引向了“性能增强”与“人机融合”,从而引来一大票影迷的关注与畅想。

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义体化的灵感来源最早来自战争:一战、二战后大量士兵因伤失去四肢,推动了现代义肢学诞生。而冷战时期,美国VA(退伍军人事务部)资助了大量仿生义肢研发。

另外,在生物仿生与动物研究学科中也可以瞥到义体化技术的身影:鱿鱼触腕结构启发柔性机械;章鱼“神经外控”启发独立控制单元设计等等……

而随着《攻壳机动队》《银翼杀手》《机械战警》等作品推动了公众对“身份”“身体”“意识”的重新定义;一系列技术伦理与哲学议题也被提及:“如果身体全部被替换,人类是否还存在?”

义体化,是下一代人类能力延展的起点。我们希望看到有一天,草薙素子的全身义体,不再是幻想的终点,而是现实科技正在逼近的“人机融合范式”。这项技术不仅重塑残障者生活质量,更可能成为“超级人类”“数字意识”与“智能身体”的关键路径。

这是一个融合医疗、AI、硬科技与哲学深度的未来赛道;也是一个可能在未来10-15年产生“新物种公司”的战略风口。

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光学迷彩:“隐身斗篷”技术如何实现?

押井守在影片里创造的经典镜头——女主角草薙素子运用“光学迷彩”技术在战斗中隐身,仅留下水波荡漾般的视觉残影。她赤裸身体跳跃、潜行、战斗,令这一技术场景成为影史经典,也引发了无数人对“隐身”技术的向往与猜想。

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这一场景的震撼力源于其科学逻辑的严密性:通过动态折射光线实现实时隐形,而非哈利·波特式的魔法消失。

然而,这种科幻设想在现实中可能实现吗?科学家是否已经将光学迷彩从幻想拉入现实?

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光学迷彩的原理其实是弯曲光线与视觉欺骗。所谓“光学迷彩”(Optical Camouflage),本质上是一种通过操纵光线来隐藏物体或人体的技术。这并非传统意义上的“隐形”,而是让观察者误以为某物体“看不见了”。

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其最初的灵感可追溯至第一次世界大战,1917年,英国海军画家诺曼·威尔金森(Norman Wilkinson)提出了“Dazzle”迷彩方案,通过在舰船上绘制复杂的几何图案,扰乱敌方潜艇的瞄准,使其难以准确判断舰船的速度和方向。该技术在英国和美国海军中得到广泛应用,显著降低了舰船被击中的概率。

1943年,美国海军开发了“Yehudi灯光”系统,在飞机前缘安装自动调节亮度的灯光,使飞机的亮度与天空背景匹配,从而减少被敌方发现的可能性,这是早期“光学欺骗”案例的雏形。

几乎同时期,加拿大皇家海军在1941年测试了“扩散照明伪装”技术,通过在舰船侧面安装灯光,使其亮度与夜空背景相匹配,降低被敌方潜艇发现的风险。

自然界里也有很多隐身大师为人类带来了灵感:如章鱼、鱿鱼、变色龙等能随环境改变表皮颜色和纹理,甚至模仿光线反射方式。这启发了生物仿生材料的研究方向,科学家们纷纷开始研究能够根据环境变化自动调整颜色的材料:2014年,研究人员开发了一种受章鱼皮肤启发的自适应光电子伪装系统,能够根据环境变化自动调整表面图案,实现动态伪装。2024年,一种基于一维光子晶体凝胶的仿生伪装皮肤被开发,它结合了优异的机械性能和环境稳定性,能够快速响应外部刺激,实现自适应伪装。

另外,超材料隐身(Metamaterials Cloaking)也是科学家们研究的方向,通过人工设计的纳米结构,干预光波传播路径,使其“绕过”物体。这一原理受限于材料制造工艺,目前主要在微波、红外波段实现了低维度实验效果,正在向可见光波段推进。因此,为了在可见光和红外波段实现同时伪装,研究人员开发了多种多波段伪装材料,比如可见-红外兼容的光子晶体、多光谱伪装薄膜等等。

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其中,大型科技公司也不甘落后,例如Meta公司2023年公开了他们的“镜面透镜”技术,可通过AR实现部分光学隐身效果。

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《攻壳机动队》中的光学迷彩是一种典型的“硬科幻”元素,它虽未完全实现,却早已驱动了真实世界的科技研发。

随着材料科学、人工智能、量子物理的飞速发展,光学迷彩已不再是遥不可及的幻梦,而是渐渐现身于我们真实的世界中。

也许不久之后,我们就能看到一个身披隐形斗篷的现实版“素子”,静悄悄地穿行于城市之中——科技与幻想,从未如此接近。

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