随笔之阿凡达正儿八经有意思

 

狂想的肇始

(本文纯属意淫,如有雷同,外设卖不卖?)

(版权无所谓,欢迎转载)

(PS:为了全人类的幸福)

        卡梅隆的阿凡达上映有些年头了,关于这部电影,小伙伴们常常惊叹的是动画特效制作的精良。然而作为一个不正经的医疗设备工程师和严肃的科幻爱好者以及民间野史学家,关注点完全不在特效上。具体如何,且听我道来。

阿凡达的故事是个诱人的故事

----------------------------------不诱人的背景--------------------------------

        首先,故事的背景发生在一个距离地球4.4光年的磁场颇为强烈的类似木星的卫星的星球上,磁场强到什么程度呢?石头山能飘起来。

        然后,这个星球上的所有物种似乎都有某种不可思议的通信系统,能够通过有线或者无线的方式进行交流和通信,有点自带手机的意思~

        在这样的大的时代背景下,借着创业的热潮,来自地球的矿工们,不辞辛劳跑到遥远的4.4光年之外的星球去开采磁石矿。


图1 类似木星卫星的潘多拉星球


图2 磁悬浮的仙山



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什么样的技术让人激动?

        渐入主线了,男主角,我们姑且叫他瘫子哥。瘫子哥本来不知道是干啥的,被矿工招募的原因,是因为一个叫阿凡达的生物机器人计划,此种机器人的特点,在影片中有比较详细的描述,代入感比较强,可远程连线,最重要的,可以去把妹,还能不可描述!!!!!!


图3 瘫子哥

        试想,男同学们都喜欢开车,开人是什么体验?还能开人去干不可描述的事情,激动!期待!盼望!迫不及待!

        但是毕竟,美好的生活是要靠双手去创造的,毕竟柏拉图说过,对某些活动的憧憬是人类的原力。在这种美好的憧憬下,咱们就开动脑筋,看看实现的可能性。

1个猜想:依赖基因相似性的脑区映射技术


一切生物行为都是脑活动的投影,一切生物感受都将反映在脑活动中

        首先带着万分激动的心情意淫通过某种方法去身临其境的控制某种生物去干羞羞的事情的可能性。

        毋庸置疑的,要想控制一种生物,控制住大脑的活动是最有效的方式。要控制生物体的大脑,最直接的可行的方式是脑活动的双向映射。

        试想,任何生物在接受外界刺激的时候,一定会在对应的脑区形成某种程度的神经活动。任何生物在发起某种动作和行为的时候,一定会首先在某些脑区形成稳定的神经脉搏。

        总的来说脑子是个好东西,脑子是一切行为的发起区域,是最初的,是阿尔法,脑子是一切感受的汇总区域,是最后的,是欧米茄。

脑区映射

        所谓脑区映射,则是把生物A的大脑活动,同步的拷贝到生物B的大脑中,如果两个生物的脑活动完全相同,那这两个生物的行为应该是同步的。

        如果有这么一种技术,能够把生物A的动作相关的脑区的活动实时投射到生物B的动作脑区,反过来又能把生物B的感受脑区的活动反向投射到生物A的感受脑区,A通过类似睡眠的方式,切断自己本身的动作和感知通路。在此种情况下,对A而言,就像做梦一样能够感知B的所有感受,对B而言,B的所有行为都在A的意识操控之下。

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        原理上似乎说得过去,那就继续朝着开车约PAO,不对,是开车体验生活的方向迈进。这么做有个障碍,不同种类的动物甚至同种动物,脑拓扑结构和脑活动的方式以及区域大约是有些差别的。然而这项技术对双方脑区对应功能的等同性的准确性要求不低。那前面提到的一样米养百样人,一猪生九崽这样的生物和生物之间的差异,成为我们造机器人开出去把妹的最大障碍。

        怎么解决生物差异性的技术障碍呢?阿凡达里面提了一种方式,取一部分人类(控制者)的基因,和一部分纳美人(被控着)的基因合成一个外形看起来像纳美人的生物。据急功近利的本人的分析,这个生物大约具有和人类DNA供体相同的中枢神经,以及和纳美人供体相同的外形。这样的组合体通过人工环境孕育孵化,可以批量制造。


图4 在人造环境中孕育的机器人


脑结构多样化障碍是技术难点在影视内容中的证据

        本着求真务实的态度,到电影里去看看有没有依据。

       最直接的依据,如果能不用外部手段直接把脑活动映射到纳美人的脑子里,那就不用费事用基因工程组合一个阿凡达了。当然这中间因素很多,比如可能是为了导入天线和前端采集功能哇。

        为了人类能早日去外星开车把妹,进一步的八一八细节,阿凡达男主角 瘫子哥的同卵双胞胎哥哥是项目的参与者,也是那个机器人的DNA供体,他的哥哥死于意外,按照正常的逻辑,矿业公司在潘多拉星球上找个同事临时接替就好了,然而挖矿公司并不这么做,而是高薪去4.4光年外的地球找瘫子哥,就一般常识而言瘫子哥的身体显然不适合去外星开车。为什么非瘫子哥不可呢?原因可能只有一个:DNA相似性导致的脑相似性。换言之,高定机器人,只有基因相似的人才能开。

        到这里,通过剧情验证了此猜想,要开机器人,就要映射脑区,就要脑区功能等价,就要基因相似,最理想的就是同卵双胞胎。


第一步,怎么让机器人去主动撩妹

        怎们才能让机器人对姑娘做动作呢?????

        是关键,首先,驾驶员的脑活动必须被读取,才能投射,怎么判断电活动的强度呢?

        已知大脑的电生理活动必然会导致细胞膜的电位发生动作,这些动作要耗能,于是神经细胞里面的线粒体就要发生氧化反应来合成ATP为膜电位恢复过程的重要结构电荷马达供能。

        简而言之,就是脑细胞干了活得呼吸

        一切氧化反应都会产生在MRI或者电子扫描装置下可以观测到的电子活化。于是猜测一下,通过读取对应脑区的电子活化程度,就能获取脑区的活动信息,精度应该可以达到单个神经元细胞级别。类似的技术是天方夜谭吗?也不是。看看现有的工具。功能磁共振成像。

                以下是此种类型的现有技术的百度百科词条:

        血氧水平依赖功能磁共振成像 ,是利用脑活动区域局部血液中氧合血红蛋白与去氧血红蛋白比例的变化所引起的局部组织T2的改变,从而在T2加权像上可以反映出脑组织局部活动功能的一种MR成像技术,可用来研究大脑的皮层活动。是 Ogawa 等提出的在 fMRI 中,最重要的技术, 它已成为研究脑功能的强有力的技术手段。相对于传统的正电子发射断层图( positronemission tomography, PET)等脑成像方法,


电影里的装备是这样的吗?

        我们再来看阿凡达里潘多拉星球的环境

        不看不知道,一看就知道,简直是为司机设计的开车把妹环境

        首先,在地球上进行磁共振成像需要的静磁场是普遍存在的,磁场强到能让山飞起来。在此种环境下,磁共振省去了静磁场的需求,方便省心。

        再来看看电影里的设备,长得也很像磁共振,还有磁共振接收线圈结构。电影里大约是磁共振、电子扫描、电生理复合装置,精虫上脑 ,想不了那么细。

        再通过观察电影里的用户界面显示,一看就发现扫查的内容确实是脑活动,这似乎是不言自明的。且覆盖动作脑区、感知脑区、交换脑区,


图5 长得像磁共振的设备

图6 类似磁共振接收线圈的装置


图7 感知脑区皮层活动扫查


图8 交换脑区中央核团扫查


图9 动作脑区扫查



小结

        这么一来结合阿凡达电影的信息,就可以判断脑映射这条路,是不会错的,技术配套暂时跟不上,但是只要大家齐努力,迟早开机器人把外星妹!所谓子子孙孙无穷匮也,而外星妹不会跑。

这一回到此结束,接下来会有对配套技术的猜想。


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        以后有空再来寻摸这些内容吧,作者日常搬砖比较忙,且不正经,所以下回不知道什么时候更新。欢迎万众创新共商如何早(日)!


后续想接着YY的内容:

1. 生物端的天线是怎么构建的?

2. 生物端的控制数据刷新措施如何?

3. 生物端的脑活动采集如何实现?

4. 生物端采集的信息如何回传?

5. 由于1-4所列出的问题是必要的技术路线,那么如果脑活动映射直接能在生物端采集,脑映射刷新能直接在生物端实现,那么无设备支持的自我集成主控端是否可行?

        对于问题5的思考,通过生物天线和刷新装置对脑区进行刺激在视觉或者听觉上叠加一个图像或者声音是否可行?生物体自带多媒体终端是否可实现?

1. 既然拓展到文明了,接下来的脑洞也可以填一下:

2. 基于上述问题,如果人类的大脑是一个有限系统,那么在云端模拟这种系统并部署到受控生物端是否能够更灵活的配置社会人力资源?

3. 数字化生存是文明的一种方式吗?

4. 阿凡达是否有生育能力?

5. 如果有生育能力,这种人脑基因是否会在纳美人族群中传播?

6. 纳美人族群如果繁衍到一定数量,是否会定期有阿凡达出生?

7. 如果瘫子哥配合休眠技术,或者人类不断克隆瘫子哥,是否可能长期通过从人类这头控制新生的阿凡达影响纳美人族群的社会活动乃至文明进展?

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