机械躯壳中的数字灵魂

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  导言:
  在今年四月上映的大片中,科幻片《攻壳机动队》并不是最火爆的。虽然影片的女主角由大红的“寡姐”斯嘉丽·约翰逊扮演,但这部影片真正让我们记住的,却是从镜头里透出的凛冽气质。这种让人略微有些不适的邪典气质,来源于经典动画原作,以及最早的原著漫画。
  
  因此,这部科幻电影中真正触动人心、不落俗套的核心,并不是故事表面的感情和剧情,而是在近未来幻想中对现代科技的冷峻演绎。
  一 ﹑机壳
  作为整个科幻电影史上都少有的经典,《攻壳机动队》的动画原作通过冷冽空灵的镜头语言,在近未来的赛博朋克背景下,深入讨论了一系列晦涩复杂的科学和哲学命题。也正因为动画原作的珠玉在前,很多该系列的老粉丝普遍认为,新的电影版为了兼顾更广大的市场和观众群体,让剧情和角色都完全失去了原作的“灵魂”;留在屏幕上的,只是一部由无数动画经典镜头重拍后拼凑而成的爆米花“躯壳”。
  姑且不论剧情的改动是否成功,很多批评者都忽略了一件事:躯壳本身也能有自己的“灵魂”。影片中的每一个设定、每一处场景、每一点细节,都浸透了创作者对科技发展的思考。光是这个意象繁复的“躯壳”本身,就已值得我们细细解构、好好分析一番了。
  同所有优秀的科幻作品一样,《攻壳机动队》的设定也有着深厚的现实基础——虽然听上去可能有点儿不可思议,但科幻作为一种超越现实的艺术题材,却是深深扎根于现实世界的。《攻壳机动队》中风格独树一帜的科幻设定,之所以能有着超越故事情节的强烈感染力,正是因为这些看似虚构的想象与我们所栖身的现实有着千丝万缕的联系。
  
  伴着重新编曲的《傀儡谣》,电影几乎逐帧还原了动画原作中女主角诞生的经典过程。这一组似乎没有多少情节推动的镜头,之所以要占用如此长的时间,就是为了细致地表现出整部作品的核心要素之一:人的机械化。
  在《攻壳机动队》的设定中,在距今不远的近未来,通过对大脑的电子化改造,人类得以在自己体内植入各种功能的机械设备,用来增强自己的思维、感知和运动能力。比如女主角的好搭档、好“备胎”巴特,就对自己的强健身体进行了大量改造,标志性的“瓶盖眼”更是从动画版一直瞪到电影版。而女主角更不用说,除了一部分神经系统之外,浑身上下的几乎全部“零件”都换成了性能极其强大的机械义体,整个人完全变成了一部为特种作战而生的“人形兵器”。
  那么,当我们走出影院后,现实中对“人机结合”的研究又和电影中的演绎有何异同呢?电影的科幻场面,究竟哪些是艺术想象,哪些又是真的呢?
  自工业革命以来,机械在速度、力量、精度甚至一些思维能力上都远远超越了人类,而如何自如掌控这种由自己创造的强大力量,就成了一个对科技文明至关重要的根本性问题。从拉杆、按钮到键盘、鼠标、触摸屏,我们发明了无数种向机械传达我们思维意志的手段。但归根结底,我们想要实现的,就是像控制自己的身体一样操纵这些由钢铁和电流组成的机械,让自己变得更加强大、智慧。
  因此,美国国防高级研究计划局(DARPA)在20世纪中叶率先将神经电生理学与信号分析技术相结合,提出了“脑机接口”(brain computer interface, BCI)的概念。
  
  作为脑机接口的信号源,我们的脑是一个由860亿神经元连接而成的庞大网络;而神经元胞体产生的动作电位(action potential),则作为信息的载体,飞驰在胞体发出的神经纤维上。我们的“灵魂”,就是一片动作电位组成的海洋。为了探明脑的电活动,人类制造了各种精密的电极;为了解读电极读取的信号,我们又制造了一整套信号分析系统。但这也触碰到了现实与幻想间的界线。
  现实中,电极之于探测的神经元,就如同麦克风之于人。精密的植入式电极可以极为精确地接近,甚至刺入单个神经元,记录到清晰的动作电位,就好比在用手机、电话听一个人说话;而不需要钻开脑壳的头皮电极,则类似悬挂在大厅、球场上的防风毛套麦克风,虽然能同时听到很多人的话语,但因为隔着头皮、颅骨和脑膜,最终听到的只是一片模糊的“嗡嗡”声。
  于是,矛盾出现了:头皮电极虽然可以监控较大范围内的脑电活动,但无法精确反映神经环路的工作状态,输出的结果只是“大而化之”的脑电地形图;植入式电极固然可以精准地记录到具体神经元的动作电位,但即便使用阵列式电极,一次捕捉到的信号数量还是极少——而相对于整个人脑的860亿神经元来说,这样寥寥无几的神经元信号,究竟又能说明多少问题呢?
  此外,更不用说电极背后那一整套庞大的信号分析设备了。
  正是因为这些原因,目前的脑机接口技术在“带宽”和小型化方面都面临着很大的技术挑战,只能用于帮助残障人士或者辅助某些特殊工作。像电影或动画里那样直接用电子化的大脑控制功能精密复杂的义体、在现实战场或者虚拟空间里完成各种超人之举,目前看来还是遥不可及的幻想。相比于电影中主角们输出功率强大的钢筋铁骨、明察秋毫的光电义眼,甚至匿踪性能逆天的光学迷彩,他们脑壳里那个电子化的大脑,才是整部影片里最难以实现的“黑科技”。
  那这样一部连核心创意都“脱离现实”的科幻作品,又为何能够触动人心呢?
  如果我们抛开个体与机械连接的复杂技术,而将视野放到“人类”的层面,就会惊讶地发现,我们作为一个整体,早已是个“义体人”了。从敲碎石块、点燃火炬的那一刻起,人类就已经让自己的造物成了自己的延伸,二者融为一体,对抗第四紀冰川严酷的自然选择。在这之后,凭借着金属、文字、燃料和电流,围绕人类本体的机械外延越来越多、越来越强。直到现在,我们的人体本身反而更像是社会大机械中的血肉零件,而非自己造物的主宰。   《攻壳机动队》中那个看似遥不可及的半机械女主角,隐喻的恰恰就是我们——所有生活在现代社会中的人类。
  这种被自己造物的异化,在让我们力量空前强大的同时,也带来了严重的自我认同问题。对于女主角来说,不管在动画还是电影中,她的灵魂一直都追寻着“我是谁?”的终极命题;而驱动这种渴望的根源,就是对自己灵魂所栖居的义体,抱有深深的焦虑和不安。
  当你赖以生存的一切外部资料都不只属于你,而是依赖于整个社会时,究竟什么才是你自己?特别是当这些“外部资料”甚至开始变成与你融为一体的“内部资料”时,个体和群体、自我和社会的边界究竟在哪里?
  而相比于被动接受这一切的女主角来说,现实中的人类却主动把自己一步一步地装进了这个巨大的“机壳”之中。生活在今天的我们,已经离不开网络、电器、汽车、抗生素和抽水马桶,可以想见,以后我们离不开的东西,只会更多。
  就如同女主角一样,我们在被自己造物包围异化的时候,不禁要问一个最本源的问题:我是谁?
  二 、灵魂
  从神经科学和社会科学的角度看,决定一个人独立性的,是他/她的思维和记忆——或者更直白一点说:他/她大脑中的神经环路结构。
  片中另一个重要人物“久世”(Kuze)对女主角说过:“他们告诉你的一切都是谎言。”这句话直接推动了女主角调查身世、对抗阴谋的情节。而作为一个在科幻片、悬疑片甚至剧情片中反复演绎的老梗——洗脑和失忆已经成了大众流行文化中对自我认同焦虑的寓言模板。也正因为这个剧情上的重大改动,让很多老粉丝觉得电影版失去了动画原作的“灵魂”。
  但相比于银幕上的陈词滥调,大脑中的记忆真能和硬盘数据一样被随便擦写吗?
  
  之前我们说到,脑内的神经元彼此连接形成网络。而这些神经元彼此连接的“接口”,则是一种被称为“突触”的神经末梢结构。在这里,上一个神经元的电信号会转化成名为“神经递质”的化学信号,然后被下一个神经元的纤维末梢接收,从而产生或兴奋或抑制的作用。一个神经元,往往会在胞体和神经纤维上与其他神经元形成从几十到上万个不等的突触连接。这些突触,传递着动作电位的信息,承载着灵魂碎片间的连接。
  当我们受到外界刺激时,信息沿着神经元连接形成的感觉通路传入大脑,并激活对应功能的神经环路,大脑将信息处理后,发出控制机体的输出信号,指挥身体对刺激做出反应。
  作为整个系统的核心,大脑神经环路处理信息的过程,就是广义上的“思维”;而神经环路因为反复刺激而得到的强化,就是神经科学语境中的“记忆”。
  作为连接神经元的关键结构,突触的连接强度、数量都有着很大的可塑性。1949年,加拿大心理学家唐纳德·赫布在其著作——《行为的组构》(The Organisation of Behavior)中提出了影响至今的“赫布理论”(Hebbian theory)。这个理论认为,大脑对外部世界的记忆痕迹,就是该事物激活的所有神经元环路之和。之后,他更进一步地猜测,当一个突触前后的两个神经元在很短的时间内先后兴奋时,这种同步激活会通过某种途径强化突触连接,从而让神经环路结构得到巩固,形成记忆。
  赫布理论在提出之后,得到了大量实验数据的验证与修正,其影响力也延伸出神经科学和心理学之外,对人工智能领域产生了深远影响,直接促进了人工神经网络的发展。
  进一步的研究表明,人脑之中,陈述性记忆是由大脑两侧名为“海马”的结构形成的,双侧海马受损的患者,虽然之前的长期记忆不会遗忘,却再也记不住任何新东西了;这种情况,被称为“顺行性遗忘”。与此相对,当大脑受到外力冲击等暂时性创伤时,往往会丧失创伤发生前后的一段记忆,被称为“逆行性遗忘”。片中女主角在实验台上醒来时不记得自己是谁,就是这种遗忘的典型表现。不过,现实中的逆行性遗忘一般都会逐渐恢复,而且几乎不会影响诸如姓名身份之类极为稳固的长期记忆。
  既然记忆的本质就是固化的环路结构,那么我们能不能对其进行修改呢?
  令人意外的是,修改记忆并没有看起来那么困难。我们的大脑,可塑性非常之高。从经典的条件反射到复杂的抽象概念,我们的大脑会对一切认为有意义的刺激做出改变,形成各种各样的记忆。而通过特定的实验设计与精确的神经刺激,我们在实验室里甚至可以对实验动物的记忆进行一些简单的“篡改”,让它们在并未受到實际伤害的情况下,对一些原本安全的环境产生强烈的恐惧。
  但是,若要实现影视作品中经常演绎的那种“洗脑”,工程难度就直线蹿升了。因为我们的大脑太过于复杂了,在一块指甲盖大小的脑区里,就有着上亿的神经元和高出它们至少两个数量级的突触连接,想要在这样一张复杂的大网里精确地定位某一个记忆的神经环路,无异于大海捞针,若还想进行全面改写,那技术复杂程度不亚于开天辟地,绝非把脑袋塞进某些高科技滚筒洗脑机里涮一涮那么简单。
  那么,我们又为什么会对这样一个技术上难以实现的威胁如此着迷呢?
  广义来看,记忆就是我们大脑在自身可塑性范围内对所受一切经历做出的全部改变之和,是我们自我认同的根本。“洗脑”作为一种反复演绎的故事情节,它所寓示的,就是我们对失去自我判断的恐惧。特别是进入20世纪后,随着无线电报、同步卫星转播、万维网等传媒技术的爆发性发展,我们越来越容易陷入外部信息的汪洋之中无法自拔。虽然“娱乐至死”和“魔弹理论”都不是严谨的科学理论,但这种恐惧本身却是真实的。
  “我周围的人都觉得他们和某些东西有联系,而我却没有这种感觉。”
  片中女主角的这番言论,既是在表明自己的孤独,也是一种对自我独立思考的坚持。那么,我们的大脑,以及其上运行的“灵魂”,在科技奔涌爆发的当下,又该何去何从?   三、 机魂
  影片中引导主角灵魂的,反而是看似反派的“久世”(Kuze)。
  就如同電视动画中的原型角色一样,电影版的久世同样利用“黑科技”化的超级脑机接口,引导着他的追随者们,让众人的意识在网络空间实现了统一。
  这种将思维记忆数据化的行为,在动画中代表了人类更高的存在形态。但不同于科幻片中近乎“灵魂飞升”的意识上传,现实中的相关科技,则要显得复杂许多。
  
  目前最为接近这一点的技术,就是“透明脑”(CLARITY)了。这个技术通过向大脑灌注水凝胶溶液,并用脱脂剂进行电泳清洗,去除了脑中的脂质,并用透明的水凝胶进行“偷梁换柱”,最终让大脑标本在保持微观结构的同时,呈现出光学上的高度透明。这种情况下,我们不需要将大脑标本切片,单凭显微镜变焦,就能直接观察到位于大脑深部的复杂神经环路,并将其在计算机中进行三维重建,完成神经环路的“数字化”。
  当然,因为这种处理会导致大脑的死亡,所以我们无法在透明的大脑里观察到神经环路的动态变化,但这毕竟迈出了关键的第一步。而随着双光子显微镜和离子探针等新一代技术的应用,在活体实验动物上定位并解读神经环路的功能,也不再是梦想。
  当然,现实中基于联结主义(connectionism)的各种技术推演,都还无法企及动画电影中表现的超人类主义(transhumanism)未来。但正是因为这种差异与冲突,让科学与科幻各自的魅力都得到了更大的展现。
  科幻之所以为科幻,就是在基于现实科学理论的情况下,或多或少地跳过一些可行性上的技术环节,最终形象生动地呈现出一个虽然技术上未必完全科学,却又深刻反映了时代精神的幻想图景。这种基于现实、超越现实,最终又回到现实的叙事方式,正是科幻作品最重大的现实意义。而科学,通过科幻的演绎以及对比,也能得到大众们更多的关注和了解,让更多的人了解科学、参与科学。
  因此,《攻壳机动队》从根本上描写的,并非银幕上那个充满“黑科技”的近未来,而恰恰是我们所处的当下。片中主角们经历的冲突,正是对我们日常切身感受的艺术夸张。解决这一切的根本手段,就是放开我们的大脑,让它摆脱束缚、自由探索这个世界,用不断的分析、学习和记忆,将自己塑造为一个拥有科学思维、适应科技社会的真正现代人类。
  【责任编辑:刘维佳】
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