在前篇我们简单介绍了下 DARPA 的历史和他们的技术。简而言之，他们的每一个技术都有可以让美国拥有开挂能力的实用性，和让世界进程改变的研究深度。比如 ARPANET 的商用版（互联网前身），开启了整个的互联网时代以及接下来的物联网时代；GPS 技术将所有事物有机的结合在一起，所有与物流和社交概念相关的技术得以实现。同时，它也催生了 O2O、社区+ 这样的新型概念，并且将智能城市、智能汽车在 30 年前听起来都天方夜谭的概念变得可行起来。我们现在所有的创新技术本质上都可以和 DARPA 联系起来。因此，DARPA 的每个项目都拥有其独特的历史意义。
当然这次的技术则更为有趣。在 4 月 8 日，靶向神经可塑性训练（Targeted Neuroplasticity Training，简称 TNT）发布会正式启动，而在那之后的24小时内，著名私立研究型大学东北大学（Northeastern University，简称 NW）就在他们的科研办公室主页上发布了 TNT 的筹资介绍，预示着第一个合作伙伴的正式加盟。虽然 NW 国际知名度相比麻省理工，斯坦佛和剑桥要差得远，但它的研究实验室，比如 Dr.Abigail 的 ABNEL Lab 在神经工程领域是具有影响力的。也因为它私人化的特点，造成了它的研究范围更加广泛，技术使用更加不拘一格。
冷知识：私有化实验室的好处
虽然著名大学的实验室通常都会引起众多的青睐。强大的资源后盾和精密的仪器导致了他们在学校的科研战争中一定会脱引而出。但实际上真是如此么。私立化科研机构因为技术研究比较专一，而且相对自由的特点导致了他们经常可以做一些很疯狂的项目。最重要的是，他们的项目可以是完全保密的。
引发人类进化的 TNT
首先在说人类进化这个词之前，我们先了解下「进化」的定义。在达尔文进化论中，进化是指生物在自然界中通过历代繁衍导致基因受到变异，从而造成的某项机能与前一代生物有所不同或提升。虽然不管从基因还是纯粹的功能角度来看，每一代繁衍的改变都微乎其微，但在日积月累的条件下，还是让生物发生了巨大改变。以此看来，假若我们将某些技术与人类的肉体部分连接，造成了人体某项功能的改变或者提升，那么这就可以被称为进化。不是么？
从进化的目的来看这个项目，你就能理解下面这两个为什么了：
1. 为何这个项目不仅仅是为了帮助学生学习更好，帮助中年人学习新知识再就业 。
2. DARPA 为何会将已经可以提升学习能力 200% 并且安全的 tDCS 项目放弃，而研究更进阶版的电流刺激的项目。
人类进化速度之慢与机器的进化速度形成了鲜明对比。按照摩尔定律（Moore‘s law），机器人的提升永远是成成指数增长（指数本身根据材料不同也有不同说法），而人类增长相对的却总是近乎于平行直线。 实际上，如果考虑小白鼠的大脑的话，现在机器已经无限趋于这个水准。但人们没考虑到的是，机器的高速进化其实是由最聪明的工程师和科学家的合作才得以完成。这些高级算法，运算模型，电路构成都是由妄图改变世界的人的意志来决定的，假如他们有一天决定来制作人类智能增强而不是机械智能增强的话，那么下图将会有一个完全不同的画法。
那么这个时候，我们可能会想到两点：1）它如何来挑战脑力增强这个领域，2）它的做法对于这个世界的进展意味着什么。
我们首先来看一下对 TNT 项目的介绍：
Service members are required to learn a variety of specialized skills that require sharp perceptual acuity, rapid and accurate judgement, and effective planning and execution of complex actions. Many of these skills, such as understanding and speaking a new foreign language, can be challenging to learn. Current training programs are time consuming, require intensive study, and usually require evidence of a more-than-minimal aptitude for eligibility. Thus, improving cognitive skill learning in healthy adults is of great interest to our national security. To address this challenge, DARPA is pursuing the advancement of technology to enhance learning through an approach called Targeted Neuroplasticity Training (TNT), which uses peripheral neurostimulation to selectively promote synaptic plasticity in the brain. TNT aims to develop a platform technology to enhance learning of a wide range of cognitive skills.
The research objectives of the TNT program are as follows: 1) elucidate the anatomical and functional map(s) of the peripheral and central nervous system circuitry that regulates synaptic plasticity in the brain, 2) demonstrate effects of peripheral neurostimulation on cognitive skills learning and the brain activity supporting that learning, and 3) optimize noninvasive stimulation methods and training protocols for long-term retention without negative side effects.
我认为，可以从中分析出以下几条重点信息：
1. 很多能力比如学习一门新的语言需要极为高速的大脑运转能力，正确而又迅速的判断力，以及高效的思维整合和问题解析能力。相对的，思维速度，判断力和思维能力的提升就是脑提升的重要指标。
2. 这个项目的主要面向对象是健康的成年人，而非老年人或者有疾病人群。
3. 通过脊髓和末梢神经刺激来达到增强脑力的效果，这其中包括了学习能力、认知能力和识别能力的提升。也就我们通常意义上的智商提升。
4. 提升方式是通过提升「神经可塑性」 ( Neuro-Plasticity )，这种神经可塑性被证明与学习能力的提升有至关重要的关系。
5. DARPA把增强学习能力作为国家安全的重大问题之一，理由是强大的学习能力能极大程度的减少复杂知识的消化时间和门槛。
6. 这个技术作为侵入性（invasive，比如 DBS）较强的技术，可以给无侵入技术（noninvasive，比如 tDCS 技术）带来提升空间并且去除掉他们给使用者的副作用。
两种提升思维速度的手段：tMS 和 tDCS
第一个重点就是思维提升的手段。这就必须要介绍两个已经证实可以帮助脑提升的手段：经颅磁刺激( TMS:Transcranial Magnetic Simulation）和经颅直流电刺激（tDCS：Transcranial Direct Current Stimulation）。
不要被专用词汇所吓倒，他们就是一个用电磁铁、一个用直流电所达成的「脑编程」手段。实际的仪器会因为使用机构的不同而有不同的功能，但基本原理就是用电磁或者电流本身在大脑中生成电流，并且用这种电流来提升或者抑制大脑的某些功能和状态。
冷知识：脑编程
准确叫法是神经调节技术（ Neuromodulation），技术特点是依靠正极或者负极的电流来提升或者抑制神经元的兴奋。详细请查询超极化和去极化两个专用词汇。但它的本质是借由兴奋和抑制来对脑皮层的神经元进行引导，所以也可以说是在对神经进行编程。
首先我们说下 TMS。这个技术本身虽然还很新，但由于它在治疗抑郁症、偏头痛和一定程度的失忆症上的功效，使得它迅速的受到了生物黑客（biohack） 群体以及私有实验室的关注。它的原理就是利用两个电磁铁产生出电流。只不过在这里面，其终点不是个灯泡，而是人的大脑。由于电流释放的频率和位置可以通过电磁来掌控，所以利用 TMS 还可以在脑内产生出不同速度的电流脉冲。通常高速的电流脉冲拥有刺激的作用，而低速的电流脉冲有抑制作用。
DARPA 和 TMS 的关系则很奇妙。在 2013 年一篇泄露的文档中，指出 DARPA 通过 TMS 来改变颞叶（Temporal lobe）的状态来达到控制使用者大脑的目的（mind control）。DARPA 希望通过刺激或者抑制来对改变人们的五感采集能力（sensory input）、认知能力（perception），甚至他们根深蒂固的信仰。这能导致实验者会做平时不会做的事情，会去相信平时不会相信的东西，甚至会开始无意识的创造出新的人格或者说形象。听起来脑洞很大是么，但假设我们把大脑比喻成电路。每条线路，也就是很多专业人士会说的 neural circuitry 或者 pathway 的改变都会导致大脑状态的改变。大家最常听到的例子就是脑部受伤的人的性格和行为习惯突然改变。
这项技术我本人并没有亲自试验过，但 HI 实验室（哈佛大学创新实验室）的师兄曾经在一个生物研究室做过这个实验。实验效果按他本人的说法就是「确实感觉人状态不同了。」我相信很多读者这时候会想，到底是哪里不同了，但感觉上的事是很难用语言表达的，不像逻辑能力这样可以被测试和归类。
冷知识：脑部受损和心理问题
最著名的脑部受损例子就是 Phineas P. Gage 。1823 年出生的他由于一场意外破坏了左脑，从这以后他就出现了一系列匪夷所思的变化。他的性格发生了改变，变得喜欢骂人、喜怒无常、容易被影响，以及无法接受任何安排。这一切都与他之前的样子完全不同，也使脑科学家第一次对大脑每个部分的开始关键性的讨论。
第二种手段就是 tDCS，tDCS 的崛起似乎和 Biohack 社区有绝对的关系。现在在 Longecity 和 Reddit 的 tDCS 版还能看到很多科技新闻和研究的更新，还有一些实验者的自我测试。tDCS 在技术上就是直流电通过皮肤和头骨刺激大脑皮质。它的难点在于两个方面：一个是安全难以保证，一个是难以找到正确的电极安放位置。由于大脑的极端复杂和其难被模型化的特点，导致了电刺激脑提升基本上是靠反复尝试（trial and error）得来的（当然，大部分的精神疾病治疗法其实也是靠同样原理）。而也正是因为各类私立研究室和独立研究员的测试，导致我们发现了很多不同的排列组合。
现今为止，已知 tDCS 可以缓解抑郁症、失智症、躁郁症还有 ADHD （注意力缺陷多动障碍）。而它对正常人的作用是可以改善情绪、增强上进心、提高逻辑运算能力和思维清晰度等。在我2015年的测试数据当中，发现 tDCS 可以明显提升一个人本身擅长的功能，比如某个人擅长演讲，他的语言能力提升的速度会加快；比如某人擅长数学，他逻辑思维能力会加强。从这点上，我的假设是 tDCS 是对智商高或者某些脑部机能过强的人最有用。当然了，这些假设的真正来由其实是 Steve Mann 教授的评价「这玩意让我能看到我前进的每一条路线的可能性『并找到最合适的那条』。」
DARPA 对 tDCS 一直是遮掩的态度。而我们想在所看到的，都是有心人整理的资料。
比如，一种名为 DARPA Accelerated Learning Montage 的刺激模式是将正极放在右太阳穴，负电极放在左肩上进行刺激，每次刺激的时间为20分钟到一小时不等。得到的数据图如下：
红色代表用过 tDCS 后的数据，蓝色代表 SHAM（就是假电刺激，等同于没有电击）用过后的数据。大家可以明显看到红色数据平均比蓝色高100%。尤其是随着数量的增加以后，电刺激的效果也会越发明显。在实际测试当中，电流的大小、输出时间长短全都根据大脑当时的状态，也就是当时的脑皮层兴奋度来决定的。很多时候同样的提升是由睡眠，脑活跃度，吃饭时间和前一天的脑状态等多种因素决定的。而 DARPA 并没有明说是否考量了这些因素。但可以肯定的是，如果测试者都是军人的话，那么基本上作息时间和运动量这样的数据是可以完全保证的。并且 DARPA 还有多项脑电图（EEG）和心电图（EKG）的专利，所以在数据准确度方面应该完全不用担心。
刺激脊髓和末梢神经增强脑力
关于末梢神经和中枢神经刺激的方法，这个技术在学术圈叫做深度电流刺激（DBS：Deep Brain Stimulation），它属于颅外电流刺激（也就是在头皮上放置电机的方法）的进阶版。将芯片放入小脑，借由电击来造成对大脑更直接的效果和更精细的调控。 DBS 在 1947 正式被 Ernst Spiegel 和 Henry Wycis 提出，它最初的临床功效仅限于癫痫病和中风的治疗，但随着研究的进步，研究员发现了它实际可以通过操控大脑的每一个细微部分来直接或间接改变大脑的运行原理，增强（或抑制）脑内化学物质如多巴胺（Dopamine）的分泌量，并以此来完成对大脑状态的提升。这包括对抑郁症、失智症、燥郁症的治疗，以及对健康人的脑力提升。
在与多伦多大学的脑神经博士的聊天中，我明白了现在 DBS 还无法达到准确控制情绪或者提高学习机能的能力。这是由多种因素造成的，但主要原因还是因为大脑太过复杂，所以很多刺激实验很难准确进行。而 DARPA 这次的研究重点显然是在于找到那个提升脑力的关键点，并且不断地对他进行刺激。
冷知识：多巴胺
又被称为快乐因子和神的礼物。他由于掌管人的兴奋感而造成了他跟欲望，情欲和动机的直接挂钩。社会学家认为多巴胺与一个人的成就是有极大地关联性的。
理论基础：神经可塑性
提到刺激，就必须要讲脑电刺激的理论根据。这就来到第四条的 Neuroplasticity。神经可塑性在神经科学里被称为跟学习能力直接挂钩的概念。在研究里，小孩的神经可塑性是一生的峰值，随着年龄的增长，其可塑性会降低，这也是为何我们总说小孩学习快的原因，尤其对语言的学习。从这个角度看，如果能随时随地的把神经可塑性调到峰值，那么便可以让一个人轻松的拥有孩童时期的学习能力。而且如果能将神经可塑性调整到超过峰值并且无副作用的话，便可以随时创造出爱因斯坦级别的天才。实际上，美国科学家证实了通过小时候的大脑训练可以提升智商这个事实，但他们没有告诉你的是，大脑就跟电脑芯片一样，它本身是可以被超频的，虽然不会像电影里一样让你拥有超能力，但它确实能让你变成状态最好的自己。
实际上很多人最大的问题是为何 DARPA 把学习提升作为国家安全项目来标注。因为学习能力听起来完全就是个只有学生在考试时才会遇到的问题。你这么想就真的大错特错了。实际上学习提升，亦或智力提升并不是个安全问题，它是个解决安全隐患的手段。真正的问题是日渐快速的科技进展以及与之相比越来越稀少的精英科技人员。这导致了高新领域的高科技人才的稀少，比如真正懂深度学习（Deep Learning）的人。从而造成了大多数公司拼命争抢一个精英，而下面的基层人员的技术又无法提升到那个职位的需求。这不单单会造成财富差距的增大，更重要的是人和人之间知识储备量和技术能力差距的增大。并引发斗争仇恨甚至内战。因此，一个国家或公司，必须寻找一个解决途径，而这就会牵扯到一个在北美渐渐流行的概念，AI vs IA。
与前面几个重点不同，最后一条的重点完全是我的个人见解，一个有根据的推测（educated guess）。 从商业角度来讲，DBS 的商业化受限很大，依赖于脑外科医生的辅助，并且还需要精密仪器才可以实现，这使得他的商业化变得寥寥无期。诚然，DBS 在军事的应用将会大幅度增强士兵将士的作战能力，提高指挥官的应对能力和研究员的学习能力。但如此优秀的技术无法商业化仍然太过可惜，也绝不会被美国这个商业大国所接受。看看 DARPA 的历史，就是一个将研究技术军事化，军事技术商品化的过程。对于已经成功军事化的 tDCS 技术，利用 TNT 所研究出的成果来提升其精度，然后帮助其产品商业化是必然会发生的。
结语
所有的革命一开始都伴随着极端的不确定性和大部分人的不认同，只有当你看的足够远的时候那些看似无法理解的东西才会显得如此亲近。
那么现在我们再回头看在本篇前面的两个问题：1） 为什么 TNT 不仅仅是一个简单地帮助学习的项目 ；2）为什么放弃更容易商业化的 tDCS。
TNT 项目的本质在于一群否定了 AI（机器人）对未来作用的聪明人决定通过提升人类来真正的主导这个世界的未来。他不拘泥于学习提升，而是以此为契机创造出拥有更强大脑，「人机合一」的人类。这是他们作为 IA（脑力提升）对于 AI界的一个挑战，也是他们作为工程师和科学家对于人类极限的一个探索。
究其本质，这一系列步骤都是为了彻底的将人类从自然界的束缚中解脱出来。他们在这些年来尝试了各种技术，使用了各种手段。放弃了更容易商业化的 tDCS，这一切都是为了更好的从根本来提升人类。作为一个 Biohacker 而言，我为这样的 DARPA 感到自豪，因为正是这种挑战自我的精神让我们人类闯过了一个个难关，成为了世界的霸主。
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