文丨華商韜略 南來
用意念控制電腦，這個看似瘋狂的構(gòu)想，其實離我們并不遙遠。
2022年，馬斯克的Neuralink公司將首次開展人體實驗，將芯片植入人類大腦。
就在去年4月，馬斯克旗下的腦機接口公司Neuralink展示了一段驚人的視頻：一只大腦被植入了芯片的猴子，通過意念玩電子乒乓球游戲。
視頻中是一只名為Pager的猴子，其大腦中被植入了Neuralink的電子芯片。
在視頻的前半部分，Pager學(xué)習(xí)如何使用操縱桿移動光標(biāo)，并通過面前的金屬吸管喝到香蕉奶昔作為獎勵。
在學(xué)習(xí)過程中，芯片會記錄下Pager的腦電信號，并傳輸給計算機，用來學(xué)習(xí)、分析、并且預(yù)測猴子大腦的下一步活動。
從視頻2:17開始，研究人員撤掉了操縱桿，發(fā)現(xiàn)Pager依舊可以用意念繼續(xù)控制電腦，順利地玩了下去。
這視頻一經(jīng)發(fā)布，立刻引發(fā)了網(wǎng)友們的激烈討論，有人認為它將為癱瘓病人帶來福音，讓人類未來可以用意念交流。
但也有人恐懼它將帶來的后果：“仔細想想，前景簡直大到可怕，顛覆一切?！薄叭绻芸刂迫四X，離毀滅又近了一步?！?/p>
而在去年12月初，在接受《華爾街日報》CEO理事會峰會的直播采訪時，馬斯克則公開表示，Neuralink將在2022年首度展開人體試驗，將芯片植入人類大腦。
研發(fā)“人腦芯片”，馬斯克究竟想干什么？
這一切要從“人工智能威脅論”開始講起。
隨著人工智能技術(shù)的不斷強大，越來越多人開始擔(dān)憂它所帶來的負面影響——馬斯克也是其中一員。
人臉識別帶來的隱私安全威脅、AI語音合成幫助詐騙犯罪、換臉視頻引起的道德風(fēng)波……這些都還只是我們現(xiàn)在遇到的問題，未來，也許人工智能將會全面替代人類，造成大規(guī)模失業(yè)、隱私侵犯、失去自由意志、甚至戰(zhàn)爭與種族的終結(jié)。
馬斯克本人是人工智能威脅論的強烈擁躉者，他曾不止一次在公開場合強調(diào)：“人工智能將是人類文明面臨的最大威脅?！?/p>
不過，馬斯克并不反對人工智能發(fā)展，他選擇的應(yīng)對方法是——改造人類，改造大腦，讓人類擁有和機器一樣的能力。
這就是馬斯克參與創(chuàng)辦Neuralink公司的初衷。
這是一家致力于研發(fā)腦機接口技術(shù)的初創(chuàng)企業(yè)，由馬斯克與一群硅谷科學(xué)家們在2016年共同創(chuàng)辦。截止到目前，Neuralink一共獲得了三輪融資，共計3.63億美元。
除了馬斯克早期投入的超過1億美元資金外，Neuralink還吸引了來自迪拜風(fēng)險投資公司Vy Capital、谷歌、Craft Ventures等資本的入局。
與此同時，馬斯克還熱衷于為Neuralink與腦機接口技術(shù)“站臺”，除了日常在社交媒體上宣傳自家公司的技術(shù)，馬斯克還親自主持Neuralink每年舉辦的發(fā)布會。
在2019年和2020年，Neuralink分別展示了其技術(shù)在老鼠、小豬身上的實驗結(jié)果。
Neuralink 2019年的老鼠實驗 來源：Neuralink
在2019年的小鼠實驗中，馬斯克展示了在老鼠腦中植入電子芯片的效果。
通過連接到頭部的USB接口，芯片可以將老鼠大腦的電信號傳輸?shù)接嬎銠C當(dāng)中，并通過軟件記錄分析其大腦的活動。
而在2020年的小豬實驗中，Neuralink不僅升級了實驗動物、升級了用于植入芯片的手術(shù)機器人，更升級了定制的芯片。
新款芯片“Link 0.9”的設(shè)計更加精致緊湊，直徑為23mm，大約為一個硬幣的大小，厚度為8mm，使用時將植入人類頭骨的小孔中，并且支持無線傳輸，信號范圍達到5-10米。
通過Neuralink研發(fā)的外科手術(shù)機器人，機器將首先在大腦皮質(zhì)表面插入1024個5微米寬的超薄電極，信號會通過這些電極傳到“Link 0.9”芯片中，再無線傳輸給計算機。
馬斯克在現(xiàn)場表示，整個安裝芯片所需要的時間不到一小時，而且這一過程是可逆的，對人體安全無害。
在現(xiàn)場，Neuralink展示了三只小豬，一只沒有植入芯片、一只植入了芯片、還有一只植入了芯片后又被取出，三只小豬都身體健康，正常生活。
而通過被植入芯片的小豬，計算機可以實時觀察小豬的生活狀態(tài)。比如當(dāng)小豬聞到氣味時、運動行走時，大腦都會產(chǎn)生特定的信號。
當(dāng)然，這一切離馬斯克真正想要的“武裝人類大腦”還有一定距離。目前，Neuralink的階段性目標(biāo)是幫助殘障人士、以及癲癇、焦慮、抑郁癥等患者控制假肢或是修復(fù)感官缺陷。
從火星定居到深海隧道，就像馬斯克所有其他天方夜譚的想法一樣，Neuralink的人腦芯片計劃也受到了廣泛的爭議。
但事實上，植入大腦電極、讀取大腦信號的技術(shù)并非Neuralink初創(chuàng)。
這項將人類大腦與外部設(shè)備直接連接的技術(shù)被稱為腦機接口技術(shù)（Brain Computer Interface，BCI）。這一概念最早可以追溯到半個世紀以前，由美國加州大學(xué)洛杉磯分校的Jacques Vidal教授在1973年首次提出。
通過機器記錄大腦生理活動的神經(jīng)信號，腦機接口跨越了人類肉體的指令與控制功能，由機器直接采集、解碼、生成控制指令，實現(xiàn)人腦與外部世界的直接通訊。
隨后，1988年，L.A.Farwell和E.Donchin提出了日后廣泛使用的腦機接口范式“P300拼寫器”。
1998年，美國神經(jīng)科學(xué)家Philip R.Kenned將特制電極植入一位癱瘓病人的體內(nèi)，成功實現(xiàn)了讓病人通過意識控制電腦光標(biāo)。
1999年，人類首次實驗證明大腦皮層神經(jīng)元群可以直接控制機械手臂。
2005年，美國BrainGate團隊更是通過腦機接口技術(shù)，讓癱瘓15年的Cathy成功地用大腦控制機械手臂，將桌上一杯咖啡握住并送到嘴邊。
2014年，在巴西世界杯的開幕式上，美國杜克大學(xué)杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)家Miguel Nicolelis的團隊通過腦機接口技術(shù)讓一名癱瘓少年重新“站”了起來，并用意念踢動了腳下的足球。
去年5月，頂級科學(xué)雜志《Nature》更是在封面刊登了一次重大突破，患者只需要在大腦中“手寫”出想要的字母，系統(tǒng)就會自動識別生成文字，平均耗時只需要0.5秒。
這一研究一經(jīng)發(fā)布，就受到了學(xué)術(shù)界的重大關(guān)注，華盛頓大學(xué)的Tae Seok Moon教授在社交媒體上開玩笑稱：“哇，我比它打得都慢。”
這些科學(xué)進展緩慢、嚴謹，并且相對小眾。與他們相比，馬斯克與Neuralink實在是有些過分高調(diào)，這也因此引來了學(xué)術(shù)界的諸多爭議。
過度包裝、過度宣傳、夸大事實效果……這些都是馬斯克與Neuralink遭受到的學(xué)術(shù)界質(zhì)疑。與此同時，Neuralink僅僅展示成果，卻從不披露實驗論文、實驗數(shù)據(jù)的行為也讓學(xué)術(shù)界對其更加不信任。
有著近40年腦機接口研究經(jīng)驗，曾主導(dǎo)巴西世界杯癱瘓少年開球的杜克大學(xué)Miguel Nicolelis教授就曾公開表示，馬斯克對于腦機接口的宣傳太過玄幻，“我一個字都不同意?！?/p>
他說，“我本人作為腦機接口技術(shù)的創(chuàng)造者，可以說，像科幻電影和小說里提到的，通過腦機接口完全實現(xiàn)意念控制，是不可能的，這沒有科學(xué)依據(jù)。我很遺憾，馬斯克做出這樣錯誤的說法。這種說法無助于我們領(lǐng)域的科學(xué)發(fā)展?！?/p>
國內(nèi)腦機接口企業(yè)BrainCo的創(chuàng)始人韓璧丞也在媒體采訪中表示，“（Neuralink）是工程上的巨大突破，但就實驗本身來說，十幾年前已有諸多腦機接口實驗室實現(xiàn)過?！?/p>
而馬斯克認為的“通過腦機接口可交流思想”，韓璧丞認為再過三十年都難以實現(xiàn)。
即便爭議纏身，但不可否認的是，馬斯克與Neuralink的確極大引發(fā)了公眾對于腦機接口技術(shù)的熱情。
在2020年7月的發(fā)布會上，馬斯克就曾表示，Neuralink已被美國FDA授予“突破性設(shè)備狀態(tài)”，正在籌備第一次人體實驗。
除了將芯片植入大腦，讓癱瘓病人用意念控制機器這種重度應(yīng)用之外，其實腦機接口技術(shù)還有很多其他的用途，有些產(chǎn)品只需要像個帽子一樣戴在頭上，甚至你現(xiàn)在就能上網(wǎng)買到。
腦機接口可以分為“侵入式”與“非侵入式”兩種。
比如，Neuralink采用的是侵入式技術(shù)，需要用外科手術(shù)將電極植入大腦當(dāng)中。這種方式能夠直接記錄腦電活動，信號清晰、噪聲小、而且長期穩(wěn)定。
而非侵入式技術(shù)則包括腦電帽、近紅外頭盔、磁共振頭線圈等附著在頭皮上的穿戴設(shè)備，它們采集的信號干擾較多，但是優(yōu)點在于無需手術(shù)，安全無創(chuàng)，適用于普通民眾。
舉個例子，清華大學(xué)清華大學(xué)腦機接口實驗室的“意念打字”項目，就是通過腦電帽采集大腦活動信息。
而根據(jù)腦機接口技術(shù)的應(yīng)用效果，又可以分為“讀”和“寫”兩類。
目前的研究主要集中在“讀”，通過技術(shù)將大腦的電信號“翻譯”成機器與人類可以理解的語言，進而檢測大腦活動，甚至控制外接設(shè)備。
更“瘋狂”的技術(shù)則是“寫”，通過外部設(shè)備對大腦進行寫入與刺激，對抑郁、焦慮、癲癇等病癥進行治療，甚至在未來進行人腦增強等研究。
近年來，腦機接口技術(shù)的研究規(guī)模正在快速增長。
根據(jù)Allied Market Research數(shù)據(jù)顯示，2020年，全球腦機接口的市場規(guī)模已經(jīng)達到了14.6億美元。
同時，截至2020年，全球范圍腦機接口相關(guān)專利技術(shù)已經(jīng)超過2000件，相關(guān)專利申請量排名前4位的國家分別是中國、美國、韓國、德國。其中中美申請量分別占全球39.4%和34.7%。
除了仿生義肢、癱瘓控制、意念打字、病癥治療等醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用外，也有部分企業(yè)在進行腦機接口非醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的探索。
比如，國內(nèi)企業(yè)腦陸科技推出家用助眠智能腦機交互頭環(huán)BrainUp、BrainCo推出兒童教育專注力提升系統(tǒng)Focus、澳大利亞SmartCap公司通過在棒球帽內(nèi)植入電極實時監(jiān)測用戶疲勞狀態(tài)等等。
雖然專利申請數(shù)量較多，但是我國腦機接口技術(shù)還在起步階段，整體發(fā)展水平低于歐美等發(fā)達國家。
其中，美國在理論、方法、實踐等方面領(lǐng)先優(yōu)勢十分明顯，絕大多數(shù)侵入式腦機接口研究集中于美國。
腦機接口技術(shù)國內(nèi)外主要研究機構(gòu)來源：《腦機接口技術(shù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用白皮書（2021年）》
美國政府在1989年率先提出了“腦科學(xué)計劃”，并把20世紀最后10年命名為“腦的10年”。
奧巴馬政府更于2013年宣布了推進創(chuàng)新神經(jīng)技術(shù)大腦研究的“腦計劃”(BRAIN Initiative），并宣布于未來12年間共投入45億美元用于研發(fā)。
而在我國，“中國腦計劃”也自2016年開始啟動，主攻方向包括：以探索大腦秘密并攻克大腦疾病為導(dǎo)向的腦科學(xué)研究，以及以建立并發(fā)展人工智能技術(shù)為導(dǎo)向的類腦研究。
在十四五規(guī)劃和2035年遠景目標(biāo)綱要中，人工智能和腦科學(xué)也作為國家戰(zhàn)略科技力量加入其中。
大腦，作為人體最奇妙的器官，人類對它的探索從未停歇。
也許正應(yīng)了比爾·蓋茨那句名言，“人們總是高估未來一兩年的變化，卻又低估未來十年的變革?！?/p>
在馬斯克、Neuralink、與其他一眾科學(xué)家的努力之下，“人腦芯片”也許在不久之后便會成為現(xiàn)實。
[1]《2021年腦機接口技術(shù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用白皮書》中國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟
[2]《意念打字登Nature封面！每分鐘寫90個字符，準(zhǔn)確率超99%，網(wǎng)友：我打的都比它慢》量子位
[3]《馬斯克Neuralink并無科學(xué)進展、只是重現(xiàn)經(jīng)典實驗？業(yè)內(nèi)人士指出，用意識交流起碼還得三十年》DeepTech