《阿凡达》的“化身计划”离现实还有多远
作者 田子
发表于 2026年1月

在詹姆斯·卡梅隆导演的科幻电影《阿凡达》中,有一个设定至今让人津津乐道,它就是“化身计划”。相信不少人记得影片中的一个经典场景,人类科学家躺进一台透明的神经舱里,眼睛慢慢闭上,呼吸、心跳渐渐放缓……下一秒,当他们睁开眼睛,发现自己已经“转移”到另一具身体里,成为“阿凡达”(Avatar,化身)。这具身体高大健壮,皮肤泛着蓝色光泽,五官和四肢虽与人类相似,却流淌着外星智慧生物纳美人的血液。他们在潘多拉星球的丛林中奔跑、攀爬、狩猎,感受着树叶的凉意、河水的冰冷,甚至能闻到空气中奇异花朵的甜香。

这一幕几乎满足了人类对“意识迁移”的全部幻想:灵魂不灭,肉身可换。如今,距离首部《阿凡达》在中国上映已过去15年,卡梅隆带着该系列的第三部《阿凡达:火与烬》归来,现实世界的科技发展也正悄然逼近电影的想象边界,人类正一步步走向“化身计划”的核心:电影中的化身究竟会不会在现实中诞生?人类目前在神经科学、脑机接口、人工智能(AI)等领域的研究,是否已迈出了通往化身之路的第一步?

意识迁移:以科学叩问灵魂本质

电影中,意识仿佛是一股可以脱离肉体的水流—人在神经舱中沉睡,意识便“漂移”至阿凡达体内苏醒。这个设定引出了一个根本性的问题:意识到底是一种可迁移的信息模式,还是一种不可转移的主观体验?

科学界对此众说纷纭。一派观点认为,意识并非灵魂般的神秘存在,而是一种可被编码的“神经动态图谱”。如果能完整记录大脑中约860亿个神经元的活动模式及其连接关系,并将其复制到另一平台上,理论上即可重建一个思维模式与行为模式完全一致的新个体,这被称为“整脑仿真”或“意识上传”。以果蝇为例,英国剑桥大学的一个研究团队绘制出果蝇幼虫大脑的全连接图谱(包含约3000个神经元、50万个突触),同时,研究者还推断出其大脑的等效数据量约为1.4太字节(TB)。根据理论估算,人脑的等效数据量或达数千太字节,相当于数百万部高清电影的数据量。同时,意识还具有动态性与情境性,不是静态复制就能还原的。

目前,最接近这一目标的科研项目包括:欧盟“人脑计划”—试图将人脑各区域的结构与活动数字化,建立神经活动的数学模型;美国的“脑计划”(BRAINInitiative)—力图绘制出完整的人脑“神经地图”,实现脑区之间的信息流建模;“中国脑计划”—理解大脑认知功能的神经机制,注重基础研究,也强调应用和转化。

此外,美国哈佛大学脑科学中心的一项研究指出,即使在“理论上完成意识上传”,新载体中的意识是否等同于“原来的我”,仍是无法验证的哲学命题。换句话说,我们或许能创造一个“你的副本”,但你未必能“穿越”到副本上去。

脑机接口:连接两具身体之桥

与其幻想意识可以整体“上传”,当前科学界更务实的努力方向是建立大脑与外部系统之间的高精度“神经桥梁”—脑机接口。这是一种直接将大脑神经活动转化为指令信号的技术,使人类可以用意念操控计算机或机械装置。脑机接口的研究已有几十年历史,早期的尝试主要依靠非侵入式脑电图(EEG),比如,在头皮表面放置电极以读取神经信号。为了提升分辨率,科学家逐步尝试使用侵入式手段,如皮层电极阵列(ECoG)或更先进的微电极阵列,将电极直接植入大脑皮层,实时捕捉单个神经元的放电活动。

2006年,美国匹兹堡大学的研究团队首次让一位四肢瘫痪者通过植入电极,实现了用意念控制机械臂抓起一瓶水并送至口边,完成了自20世纪70年代以来脑控机械的跨越性突破。2021年,美国斯坦福大学的研究团队在一名渐冻症患者的头部植入微电极芯片,经过训练后,这位患者可凭借意念在电脑上打字,每分钟可输出90个字符,接近普通人用手机打字的速度。这说明,大脑与机器之间的高效连接已不再只是理论推演,而正在成为现实功能。

本文刊登于《百科知识》2025年24期
龙源期刊网正版版权
更多文章来自
订阅