你可能会好奇，有那么多“黑科技”，像自动驾驶、深度学习、混合现实，为什么得到的第一门前沿科技课，会是一个连名字都特别陌生的 “脑机接口”课程？
答案是，没有哪项技术像脑机接口一样，会彻底颠覆我们人类文明的进程。脑机技术的颠覆性在于，它在试图替代五万年来我们赖以为生的协作工具：语言。它要绕过语言，建立一个能让大脑和外界直接沟通的全新界面。
这可不仅仅是会改变我们交流的方式。它会赋予我们人类一系列“科幻级别”的新能力，比如用意识操控机器、移植记忆、用机械骨骼代替人体、以及全面提升大脑的算力。用一句话来说，脑机技术一旦实现，人类将一跃成为超人。
听起来特别玄乎，对吧？其实，我刚才所说的这些功能，科学家已经扎实地开展了几十年的研究。他们正在逐步揭晓，实现这些功能的科学基础。在全世界最顶尖的实验室里，脑机接口已经在人类实验上取得了惊人的进展。在实验室外，像人工耳蜗这样的脑机接口产品，也已经开拓出了每年上亿规模的市场。
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在这门课里，我会从一个科学家的视角，和你分享脑机技术的进程。不过，我想给你展示的，并不是我们距离超人的未来到底还有多远。我要告诉你的是，前沿技术的演进，其实是遵循着一些最为朴素的底层逻辑。
第一个底层逻辑是，技术的演进往往不是源于创造，更是源于“组合”。
在人类的技术史上，很多创新，都是因为我们把已经存在的技术，用一种全新的方式组合在了一起。比如说，喷气机，其实是压缩机、涡轮增压机、点火系统的组合，用新的方式呈现了出来。再比如机关枪，其实是组合了火药、弹簧、灭火器以及水冷系统的技术。
在这门课里，我会顺着这样的思路，带你一起拆解脑机接口。脑机技术就是一个超级跨界组合，囊括了脑科学、神经科学、材料科学、心理学、计算机科学等等多个学科的研究，也高度依赖于这些学科的协同进化。
你知道，我是一名材料科学家。所以我也会特别为你呈现，材料科学的视角。你会看到像石墨烯、电子纹身这样的柔性材料，是怎么让大脑和机器融合起来的。
脑机接口揭示的第二条底层逻辑，是技术的演进并不受困于理论，甚至会比理论先行一步。
如果我告诉你，对于自行车为什么能向前滚动而不倒的原理，直到现在都没有定论。如果我再告诉你，蒸汽机的发明，要比科学家提出热力学三定律，要早上100年呢？你会不会很惊讶？
对于有工程师思维的科学家来说，技术的突破走在理论前面，这毫不令人意外。虽然大脑的工作方式仍然是个谜团，但是并不妨碍我们在实验室里，用脑机技术操控机械手臂、激发心流、治疗中风、瘫痪。这难道不是，技术先行于理论的最佳案例吗？
脑机接口让我看到的第三条底层逻辑，是一个关于商业的规律。这个规律让我坚定地相信，在这个领域，未来一定会诞生万亿美金的公司。
我们知道，苹果公司是全世界第一个市值突破万亿美金的公司。我认为最关键的原因在于，移动互联网，为人类活动创造了全新的空间。这种“拓荒式”的突破，就像哥伦布发现新大陆一样，必然会带来巨大的机会。
你会看到，脑机接口将会开发出一片我们从未涉足的无人之地。如果我们的交流是通过意识，如果我们能把思想、情感、记忆都上传到云端，那么，我们人类完成协作和创造价值的界面，就会彻底改变。这个新界面，现在还是一片荒原，但是未来必将被开拓。
所以你看，脑机接口之所以值得我们花时间，不仅是因为它很“黑科技”。我希望你从这门前沿课收获的，是关于科技发展最普适的道理。
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当然，既然你来到了这门课，你肯定会好奇，脑机技术到底如何实现？它现在进展到了什么阶段？我会用8讲的时间，来回答你的问题。
在第一模块，我会为你讲解脑机接口的基本原理。
我们这里的“脑”，指的是大脑以及我们的神经系统。而“机”是外部设备，例如机械臂、外骨骼、无人机、键盘鼠标、视觉假体等等。所以脑机接口，是把我们大脑的想法通过它，传递给外部设备，甚至直接传递给其他人的大脑。我会告诉你大脑的可塑性原理，为什么对脑机技术格外重要。你还会看到科学家怎么采集大脑的信号，让计算机能真正读懂大脑。
在第二模块，我会为你讲解脑机接口的现实应用。
我搭建了一个四层的金字塔，这是一个从出发点到终极目标的清晰路径。通过攀登这个金字塔，你会看到脑机技术如何能让人成为超人。
在金字塔的最底层是“修复”，这指的是脑机技术如何修复身体机能。举例来说，让瘫痪病人重新站起来行走，让失明的人获得视觉的功能。这是脑机接口的初衷，因此也是实验室里研究最深入的一项应用。不过你一定可以想到，这一层的技术复杂性非常高。
在金字塔的第二层是“改善”，这指的是，利用脑机技术改善我们的精神状态，比如提高注意力、提升睡眠质量，甚至激发心流体验等。这是脑机技术目前离商业化最近的应用。
金字塔的第三层是“增强”。埃隆马斯克曾经做过这样一个论断：他说脑机接口，相当于给人类的大脑，添加了一个叫做“数字化第三层”的新结构。这个新结构，会让我们的智能大幅度增长，超越我们的生物极限。这是什么意思？能实现吗？在这个模块里，我们一起来探索。
登上金字塔的最顶层是“沟通”。如果我们把思考的尺度，从人类个体放大到群体会怎么样呢？在顶层，我们一起看看，脑机接口将如何颠覆“语言”这种低效的沟通方式，以及为什么这件事可能会创造出一种全新的“群体智能”。
这四层金字塔的应用，要是都实现了，那我们人类真的就靠技术的力量，实现了下一步的进化。
不过，这一定是好事吗？和机器完美融合之后，我们到底是“人类”，还是“机器人”呢？我们的脑数据安全，又如何保障呢？在最后一讲，我们会再次回归现实，探讨脑机接口给人类社会带来的伦理挑战和文明冲击。
