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腦控術(shù)還是醫(yī)學(xué)革命?腦機(jī)接口讓人類擺脫AI控制

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腦控術(shù)還是醫(yī)學(xué)革命?腦機(jī)接口讓人類擺脫AI控制

我們的大腦正在拖累我們進(jìn)化。

圖片來源:圖蟲創(chuàng)意

文|飛觀App

我們的大腦正在拖累人類進(jìn)化

久不見其人的陳天橋出手了。

前一陣,一則略顯低調(diào)的融資消息傳出:致力于研發(fā)侵入式腦機(jī)接口設(shè)備的腦科學(xué)公司Neura Xess 腦虎科技完成總額達(dá)9700萬的天使輪及Pre-A輪融資,這輪融資由盛大陳天橋和沈南鵬創(chuàng)立的紅杉中國(guó)種子基金領(lǐng)投,涌鏵投資、聯(lián)新資本、腦智創(chuàng)聯(lián)跟投。

陳天橋和沈南鵬拿出了真金白銀的1個(gè)億,去支持腦虎科技這家創(chuàng)企。想必這家曾表示對(duì)標(biāo)馬斯克Neuralink的新銳腦科學(xué)公司,一定肚子里面有點(diǎn)東西。

在網(wǎng)上搜索腦虎科技這家公司,除了看到“國(guó)內(nèi)腦機(jī)接口領(lǐng)域最大規(guī)模的天使融資”新聞之外,相關(guān)的信息很少。有關(guān)聯(lián)的,還是2020年某媒體一篇關(guān)于陳天橋的報(bào)道中提到了腦虎科技的創(chuàng)始人陶虎。

2020年年底,陳天橋在參與中美腦科學(xué)專家的一次會(huì)議后,談到了馬斯克Neuralink選擇的侵入式腦機(jī)接口技術(shù)路線,侵入式路線需要開顱,他覺得“這種開顱治療并不屬于革命性的突破。我們支持的中科院微系統(tǒng)所陶虎教授的新型大腦電極,其實(shí)比Neuralink進(jìn)展更快。”

彼時(shí),腦虎科技創(chuàng)始人陶虎就帶著植入在小白鼠腦中的第一代產(chǎn)品亮相,作為天橋腦科學(xué)研究院的支持項(xiàng)目,盛大隨后便開始投資孵化了腦虎科技。

兩年后,被陳天橋視為比Neuralink更好的腦虎科技,就這樣收獲了陳天橋的大禮包。據(jù)資料顯示,陳天橋的盛大參與了腦虎科技迄今為止的全部3輪融資。

除了相關(guān)融資消息外,腦虎科技還宣布已經(jīng)與多家醫(yī)院達(dá)成合作,在其中兩家醫(yī)院已經(jīng)完成了倫理評(píng)審,將在2022年一季度開展人體臨床試驗(yàn)。

眾所周知,在陳天橋慢慢褪下“前中國(guó)最年輕首富”的光環(huán)后,他便開始涉足腦科學(xué)方面的研究。

他在投資腦虎科技后接受媒體采訪時(shí)表示,“腦機(jī)接口是他最感興趣的腦科學(xué)領(lǐng)域,決定全面支持陶虎這樣充滿夢(mèng)想又腳踏實(shí)地的科學(xué)家。”

腦科學(xué)作為硬科技前沿領(lǐng)域的代表,產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在“三高一長(zhǎng)”的基本規(guī)律,前期的資本支持和相關(guān)科研機(jī)構(gòu)的資源賦能能夠幫助其更好地跨越創(chuàng)業(yè)的“死亡之谷”。

腦科學(xué)在近些年成為硬科技投資領(lǐng)域的熱門賽道。據(jù)動(dòng)脈網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示,腦科學(xué)相關(guān)創(chuàng)企投融資在2016年迎來拐點(diǎn),當(dāng)年泛腦科學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)發(fā)生18起融資事件,此后的2017年-2021年,投融資數(shù)量穩(wěn)定在30起以上,2021年更是達(dá)到了38起的歷年高峰。

除了資本涌入外,包括天橋腦科學(xué)研究院、清華大學(xué)、浙江大學(xué)、北京腦科學(xué)與類腦研究中心、上海腦科學(xué)與類腦研究中心、IDG麥戈文腦科學(xué)研究院等90多家國(guó)內(nèi)腦科學(xué)研究機(jī)構(gòu)聚焦腦科學(xué)前沿基礎(chǔ)理論及相關(guān)實(shí)踐研究。

國(guó)內(nèi)不少腦科學(xué)創(chuàng)企也在同相關(guān)機(jī)構(gòu)的合作中,驗(yàn)證或加速了自身產(chǎn)品的研發(fā)或?qū)嶒?yàn)進(jìn)程。

過往,腦科學(xué)賽道是一群具有專業(yè)知識(shí)背景的科學(xué)家們的舞臺(tái),但隨著馬斯克Neuralink的出圈,腦機(jī)接口以及更大的腦科學(xué)賽道正在獲得越來越多的關(guān)注。

跟馬斯克造Space X火箭和搞Starlink衛(wèi)星星座相比,他的Neuralink公司知名度并不是特別高,對(duì)于這家2018年成立的腦機(jī)接口公司,馬斯克表示自己想做的就是幫助人類跟上AI的發(fā)展步伐。

去年4月,馬斯克的Nueralink展示了一只大腦被植入了芯片的猴子通過“意念”玩乒乓球電子游戲,那只名叫Pager的獼猴被植入了N1 link芯片,這使得它可以捕捉到猴子大腦運(yùn)動(dòng)皮層發(fā)出的運(yùn)動(dòng)信號(hào),從而操縱屏幕光標(biāo)玩電子游戲。

今年2月6日,馬斯克在《華爾街日?qǐng)?bào)》的CEO理事會(huì)峰會(huì)上表示,Neuralink希望在2022年開始在人類身上植入Link芯片,這將是患有脊髓損傷患者的福音。但馬斯克隨后表示,自己將等待美國(guó)FDA的批準(zhǔn),哪怕Neuralink公司的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過FDA的要求。

在峰會(huì)上,馬斯克還樂觀地表示,自己認(rèn)為Neuraink公司的產(chǎn)品能夠讓那些障礙人群自然地再次行走。

馬斯克喜歡天馬行空也不是一次兩次了,但基本上鋼鐵俠吹過的牛逼都實(shí)現(xiàn)了。這不得不讓我們思考:

腦機(jī)接口到底能給我們的生活帶來何種改變?腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)為何如此重要?我們?cè)撊绾慰创X機(jī)接口帶來的倫理和法律困境?帶著這些問題,我們來一起走進(jìn)腦機(jī)接口技術(shù)。

1.摸著馬斯克過河

相信對(duì)不少人來說,對(duì)于腦機(jī)接口最初的印象來自CCTV6上映的《蜘蛛俠2》。

劇中的反派章魚博士便是由腦機(jī)接口的一次意外而誕生。

在斯坦·李老爺子筆下,章魚博士的設(shè)定是一個(gè)核物理學(xué)家,因?yàn)榘l(fā)明了機(jī)械觸手,使得他在實(shí)驗(yàn)中能夠完全抵抗核輻射,并且力量、準(zhǔn)確度勝過常人百倍。

但一次意外地爆炸,核輻射使他的大腦組織發(fā)生變化,原本貼合在他脖頸的電極穿透進(jìn)博士的大腦皮層,將他的神經(jīng)線路重新排列,于是機(jī)械觸手便與博士的大腦直接連通,使得博士能夠像控制四肢那樣,操縱自己的機(jī)械手。另外機(jī)械手也有了自主意識(shí),不斷誘使章魚博士去控制世界。

電極、外部硬件設(shè)備和章魚博士的大腦,一個(gè)完整的腦機(jī)接口系統(tǒng)映入眼簾。

除了《蜘蛛俠2》中的章魚博士,《阿凡達(dá)》里的腦機(jī)接口則讓多年癱瘓?jiān)诩业拿绹?guó)海軍小伙杰克,成功與潘多拉星球的納美族公主涅提妮上演了一出《羅密歐與朱麗葉》的動(dòng)人愛情。不得不說腦機(jī)接口比春晚的趙本山還強(qiáng),直接讓癱瘓小伙告別輪椅,走上人生巔峰。

大腦作為人類最精密的器官,由大腦、小腦、間腦和腦干組成,人腦擁有1000億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞,將它們排列成一條直線,長(zhǎng)度達(dá)到1000億公里。這個(gè)只占我們身體重量2%的器官,卻占用了人體血液和氧氣供應(yīng)的20%,消耗人體卡路里的25%。

但這臺(tái)包含人類所有智力、創(chuàng)造力和想象力秘密的系統(tǒng),我們依舊知之甚少。

上世紀(jì)20年代,德國(guó)漢斯·伯格博士證明了放置在大腦頭皮的電極能夠測(cè)量反映大腦活動(dòng)的電流,“腦電波”自此被人類發(fā)現(xiàn)。

在60年代,科學(xué)家對(duì)于腦電的研究有了更為深入的理解,認(rèn)識(shí)到特定頻率的腦電會(huì)隨大腦狀態(tài)的變化出現(xiàn)或消失,意識(shí)到大腦內(nèi)部不同腦區(qū)神經(jīng)元活動(dòng)之間的關(guān)系。

由于對(duì)人腦腦電波規(guī)律的研究頻頻出現(xiàn)進(jìn)展,美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF)和美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)資助了加州大學(xué)洛杉磯分校的Vidal教授,他在1973年的論文中提出“是否可以通過將腦電波用作人機(jī)通信的信息載體或控制假肢、宇宙飛船之類的外部設(shè)備?”

他將這樣的一個(gè)系統(tǒng)命名為“腦機(jī)接口”,由此這個(gè)可能將人類變?yōu)椤鞍霗C(jī)械人”的黑科技便被定義了。

隨著半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,腦機(jī)接口技術(shù)迎來了諸多重大突破。但所謂知道的越多,問題就越多。

關(guān)于到底什么是腦機(jī)接口的問題,目前各界依然眾說紛紜。

對(duì)于我們來說,直接將它理解為一種通道更為簡(jiǎn)單,這種通道將人腦與外界連接。通過這種通道,人腦能與外部硬件設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)直接的信息交換。

實(shí)現(xiàn)這種信息交換,首先需要進(jìn)行腦電波的采集,根據(jù)采集腦電手段的不同,腦機(jī)接口分為侵入式和非侵入式。

馬斯克的Neuraink是典型的侵入式技術(shù)路線,2020年8月底,Neuralink展示了新的自動(dòng)手術(shù)系統(tǒng)“V2”的原型,這臺(tái)縫紉機(jī)機(jī)器人能夠?qū)⒍噙_(dá)1024個(gè)5微米寬的電極縫入大腦。

Neuralink目前僅將電極植入大腦皮質(zhì)層表面,從這個(gè)角度上講它仍屬于半侵入式腦機(jī)接口。未來電極將插入更深的大腦灰質(zhì)層中,這樣能更好地收集下丘腦區(qū)域的腦電信號(hào)。

對(duì)于馬斯克的選擇,陳天橋在接受媒體采訪時(shí)表示,“我不同意馬斯克那種將大腦炸開的方式,進(jìn)行強(qiáng)行連接和傳輸?!?/p>

與馬斯克Neuralink不同的是,Neuro Xess 腦虎科技雖然也采用侵入式技術(shù)路線,但他們卻不需要進(jìn)行開顱。

傳統(tǒng)的諸如Neuralink所采用的侵入式技術(shù)路線,很容易產(chǎn)生免疫反應(yīng)和愈傷組織,不僅會(huì)對(duì)大腦深層造成損傷,長(zhǎng)遠(yuǎn)也有可能影響電波信號(hào)質(zhì)量。作為對(duì)比,Neuro Xess腦虎科技采用半自動(dòng)微創(chuàng)植入柔性電極的手段,創(chuàng)口和損傷都更小。

另外,腦虎科技所采用的電極材料借鑒了蠶絲蛋白這一中國(guó)傳統(tǒng)材料,不僅性質(zhì)柔軟,并且與大腦組織的排異反應(yīng)也較小,安全程度明顯超過Neuralink。

經(jīng)過了半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,腦機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室漸漸走進(jìn)市場(chǎng),但腦機(jī)接口的商業(yè)化落地依舊需要持續(xù)探索。

2.萬腦互聯(lián):告別AI+,迎來HI+時(shí)代

除了馬斯克的Neuralink,國(guó)外還有不少腦機(jī)接口的前沿公司。

被不少媒體稱為”馬斯克最大對(duì)手“的Synchron,是一家在2021年獲得了美國(guó)FDA批準(zhǔn),可以進(jìn)行人體試驗(yàn)的腦機(jī)接口公司,他們主打的旗艦產(chǎn)品Stentrode 是一種微創(chuàng)腦機(jī)接口,可用作治療肢體癱瘓。

雖然它也是一家侵入式腦機(jī)接口公司,但它的電極植入十分巧妙,從血管中借道,2小時(shí)內(nèi)抵達(dá)大腦。這個(gè)原理有些類似于心臟搭橋,技術(shù)成熟,安全可靠。

還有一家名為NueroPace的公司,這家公司的產(chǎn)品是通過在腦部植入電極產(chǎn)生刺激來治療癲癇,他們的產(chǎn)品于2013年11月被FDA批準(zhǔn)上市。

美國(guó)約有340萬人患有癲癇,47萬名是兒童。對(duì)于癲癇,常規(guī)療法是使用抗癲癇藥物治療。但不同患者對(duì)癲癇藥物治療的效果并不可控,但NeuroPace的RNS系統(tǒng),可以用來幫助無法用藥物治療癲癇的病人。

圖/Neuro Pace的RNS系統(tǒng) 圖源/來自于官網(wǎng)

另外,國(guó)內(nèi)也有包括強(qiáng)腦科技Brain Co、博??怠⒄橄碇悄?、宏智力、Neura Matrix等腦機(jī)接口公司紛紛在醫(yī)療、教育和芯片領(lǐng)域發(fā)力。

腦機(jī)接口除了能給我們的大腦治病外,一些巨頭也在別的領(lǐng)域?qū)ふ抑赡苄浴?/p>

2019年,腦機(jī)接口領(lǐng)域最大的一則投融資事件是知名腦機(jī)接口創(chuàng)企CTRL-Labs被Facebook收購(gòu),CTRL-Labs是一家致力于將人類大腦與計(jì)算機(jī)直接溝通的公司,他們的腕帶能夠?qū)⒛X電信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中。

彼時(shí)的Facebook還不是現(xiàn)在的Meta,也沒有All in元宇宙,但當(dāng)時(shí)Facebook內(nèi)部的AR部門仍需要腦機(jī)接口技術(shù)作為AR系統(tǒng)的重要組成部分。

隨后,CTRL-Labs的首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人托馬斯·雷登也加入了Facebook 的 Reality Labs 部門,這個(gè)部門當(dāng)時(shí)主要負(fù)責(zé)開發(fā)AR眼鏡。

以現(xiàn)在小扎布局元宇宙的視角看,腦機(jī)接口技術(shù)對(duì)于VR/AR具有極其重要的意義,它可以將我們的意識(shí)以腦電波的形式直接轉(zhuǎn)化為行動(dòng),而不用借助語言、動(dòng)作和鼠標(biāo)、鍵盤這種低效的交互方式。

這種多模態(tài)的控制和多維交互方式,對(duì)于打造元宇宙這樣的虛擬生態(tài)來講,可以說是“所見即所得”。對(duì)于將元宇宙視為虛擬的墮落深淵的人來說,腦機(jī)接口便是開啟元宇宙大門的那把鑰匙,它讓我們對(duì)身處的世界深信不疑,“缸中之腦”的寓言早晚會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。

在一些好萊塢科幻或動(dòng)作片的設(shè)定中,往往有美國(guó)政府或中情局將某某特工改造成超級(jí)戰(zhàn)士,以消滅恐怖分子或完成困難任務(wù)的設(shè)定。

在現(xiàn)實(shí)生活中,這卻并不是完全的杜撰,起碼在腦機(jī)接口領(lǐng)域并不是這樣。

美軍曾依據(jù)伊拉克戰(zhàn)場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)做過一個(gè)實(shí)驗(yàn):美軍士兵在CH-47支努干直升機(jī)的配合下執(zhí)行巡邏任務(wù)。

但作戰(zhàn)小隊(duì)突然遭遇躲在建筑物內(nèi)敵人的猛烈襲擊,在士兵們尚未報(bào)告和呼救時(shí),CH-47支努干直升機(jī)快速抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。根據(jù)各方數(shù)據(jù)并快速處理后,向躲在建筑物內(nèi)的敵人展開攻擊,并將戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)實(shí)時(shí)傳遞給指揮部。

這種戰(zhàn)場(chǎng)開掛的行為不是游戲效果,而是真實(shí)發(fā)生的。

這歸功于美軍研發(fā)的腦機(jī)接口系統(tǒng),它包括集成到士兵戰(zhàn)斗眼鏡中的眼動(dòng)追蹤傳感器,和可以測(cè)量士兵腦電波的電極。

當(dāng)士兵看到敵人之前,腦電波信號(hào)已經(jīng)被檢測(cè)和傳輸。在士兵做出反應(yīng)前,直升機(jī)已經(jīng)展開了攻擊。

2020年8月,美國(guó)智庫(kù)蘭德公司發(fā)布了《腦機(jī)接口在美國(guó)軍事應(yīng)用中作用的初步評(píng)估》報(bào)告,報(bào)告將腦機(jī)接口視為在未來戰(zhàn)場(chǎng)上具備實(shí)際用途的技術(shù)。

2011 年,DARPA將電極貼在美國(guó)大兵大腦皮層的特定位置上,釋放少量電流,幫助新手在短時(shí)間內(nèi)提升戰(zhàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)效果。這項(xiàng)研究成果已被美國(guó)軍方用來訓(xùn)練士兵的認(rèn)知和決策能力,這大大減少了實(shí)際訓(xùn)練中的時(shí)間,提升了士兵的學(xué)習(xí)效率。

DAPRA的一位相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,美國(guó)空軍已經(jīng)使用腦機(jī)接口來訓(xùn)練地面的操控員操縱無人機(jī),某些操控員已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)操控3架無人機(jī)的訓(xùn)練成果。

一直以來,美軍致力于打造戰(zhàn)場(chǎng)上的超級(jí)士兵,發(fā)揮人體控制的最大潛能。外骨骼是提升單兵作戰(zhàn)能力的最有效手段之一,將機(jī)械外骨骼附著在人體外部,再接入腦機(jī)接口后,人腦利用意念控制外骨骼運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作,現(xiàn)實(shí)版的鋼鐵俠將被復(fù)制產(chǎn)生。

有腦機(jī)接口方面的專家表示,目前看來,腦機(jī)接口在實(shí)際應(yīng)用中主要實(shí)現(xiàn)了5種應(yīng)用效果,它們分別是:

·監(jiān)測(cè),使用腦機(jī)接口系統(tǒng)監(jiān)測(cè)人體的意識(shí)狀態(tài)。包括不少非侵入式腦機(jī)接口公司,所研發(fā)的應(yīng)用于消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)的腦環(huán)、腕帶和眼動(dòng)裝置,這些設(shè)備可以用來進(jìn)行睡眠和身體機(jī)能的監(jiān)測(cè)。輔助拿到更深層次的生理數(shù)據(jù)。

·替代,腦機(jī)接口系統(tǒng)的輸出可以取代由于損傷或疾病而喪失機(jī)能的肢體輸出。包括不少侵入式腦機(jī)接口公司,智能假肢和連接腦機(jī)接口的輪椅是這方面的典型應(yīng)用。

·改善/恢復(fù),改善某種疾病的癥狀或恢復(fù)某種功能。包括治療癲癇和抑郁等精神或心理疾病的設(shè)備,腦機(jī)接口直接用來采集腦電波,自然也能很方便地用于改善大腦的腦電狀態(tài),舒緩大腦的不良放電,對(duì)于腦部疾病的治療有著先天優(yōu)勢(shì)。

·增強(qiáng),實(shí)現(xiàn)機(jī)能的提升和擴(kuò)展。這方面的應(yīng)用以軍事科技領(lǐng)域?yàn)橹鳎ǔ?jí)戰(zhàn)士和智能士兵的打造。

·補(bǔ)充,增加腦控方式,作為傳統(tǒng)單一控制方法的補(bǔ)充,實(shí)現(xiàn)多模態(tài)控制。人類對(duì)于更高效、多維和高同步交互方式的追求永遠(yuǎn)沒有盡頭,這也是為何VR/AR能夠大火的原因之一。

據(jù)Statista數(shù)據(jù)顯示,2018 年全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模約為 1.25 億美元,2025 年有望增長(zhǎng)至 2.83 億美元,2018-2025年CAGR為12%。

QY Research 的數(shù)據(jù)顯示,2019 年全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到了 12 億 元,預(yù)計(jì) 2026 年將達(dá)到 27 億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率為 12.4%,北美地區(qū)是全球最大市場(chǎng),占總市場(chǎng)份額超過6成。

聯(lián)合市場(chǎng)研究公司的數(shù)據(jù)同樣顯示,2020年腦機(jī)接口的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到14.6億美元,不論是醫(yī)療、教育還是消費(fèi),都將帶來遠(yuǎn)超于十幾億美金的巨額市場(chǎng)空間。

Value Reports的報(bào)告,2027年全球腦機(jī)接口的市場(chǎng)規(guī)模約230億人民幣,年復(fù)合增長(zhǎng)率約為13%。

當(dāng)下,腦機(jī)接口技術(shù)主要在醫(yī)療健康、娛樂、智能家居、軍事等領(lǐng)域獲得了應(yīng)用成果方面的突破,這也在不斷催生腦機(jī)接口未來與更多領(lǐng)域的結(jié)合。

3.大腦正在拖累我們進(jìn)化?

很多年前,陳天橋在接受秦朔采訪時(shí),秦朔問陳天橋,“選擇腦科學(xué)領(lǐng)域,有什么特別的機(jī)緣嗎?”

陳天橋1999年創(chuàng)立盛大,2004年上市,30歲成為中國(guó)最年輕的億萬富翁,但他在2010年將盛大私有化,并出售了他在盛大子公司的全部股份。

坊間傳聞他病了,但當(dāng)時(shí)他本人并沒有出面回應(yīng)。

在正式開始腦科學(xué)事業(yè)后,陳天橋?qū)δ嵌谓?jīng)歷娓娓道來。

他回憶起2004年自己在飛往北京的一架航班上,突然感到胸口劇痛,下飛機(jī)后醫(yī)院的醫(yī)生對(duì)他講,他是驚恐癥發(fā)作。2009年,陳天橋再次發(fā)病,當(dāng)時(shí)他回憶感覺自己動(dòng)不了,躺下去就坐不起來,坐起來就站不起來,直至無法呼吸。

所以當(dāng)他漸漸從盛大抽身后,他開始將人生的側(cè)重點(diǎn)放在如何減輕這種痛苦上,后來腦科學(xué)進(jìn)入他的視線。

在節(jié)目中,陳天橋講自己專門去研究了疼痛,“疼痛不是由物理世界引起的,實(shí)際上是你大腦的反映,我們對(duì)世界的感知全部來自大腦。大腦是感覺的出發(fā)點(diǎn),最終給你感知的是大腦?!?/p>

不是風(fēng)動(dòng),不是幡動(dòng),仁者心動(dòng)。在陳天橋開始了腦科學(xué)事業(yè)后,他開始了諸多哲學(xué)性思考。

陳天橋之前沒有宗教信仰,在采訪中,他卻談起了佛學(xué),“佛陀說人終究逃不過一死。所以,我決定開啟人生的第二個(gè)篇章,把側(cè)重點(diǎn)放在如何減輕這種痛苦上?!?/p>

很多媒體都報(bào)道過,企業(yè)家或金融家在財(cái)富自由后追求長(zhǎng)生不老和青春永駐,不少硅谷企業(yè)家投入了大量資金研究長(zhǎng)生不老藥或神奇的抗癌藥。

很多科學(xué)家都表達(dá)過類似觀點(diǎn),自從人類誕生后,我們的文明發(fā)生了翻天覆地的變化,但我們的內(nèi)在機(jī)體卻沒有巨大的改變,尤其是我們的大腦變化不大。

如果說在工業(yè)時(shí)代我們的大腦還可以適應(yīng)外部世界的信息量和知識(shí),在數(shù)字時(shí)代我們的大腦似乎有些跟不上外界物質(zhì)文明的發(fā)展進(jìn)程了。

馬斯克在談到為什么自己要做Nueralink時(shí)表示,未來的世界是AI的世界,人類大腦在面對(duì)AI時(shí)毫無勝算。因此他要開發(fā)出HI(人類智能),而這種智能的關(guān)鍵設(shè)備就是腦機(jī)接口,利用腦機(jī)接口我們的大腦將從一個(gè)生物體變成一個(gè)機(jī)械與生物結(jié)合的系統(tǒng)。

這個(gè)系統(tǒng)兼具人腦的創(chuàng)造性、想象力和情感,又兼具機(jī)器系統(tǒng)的邏輯性、計(jì)算力和巨大的腦存儲(chǔ)容量。

從某種角度講,腦科學(xué)研究是解決人類內(nèi)部自我與人類外部文明進(jìn)化矛盾的一部分,如果這個(gè)矛盾無法解決,人類文明的進(jìn)程將由此停滯。

對(duì)于包括腦機(jī)接口在內(nèi)的腦科學(xué)研究,各國(guó)政府建立了長(zhǎng)期規(guī)劃并撥款支持相關(guān)研究。

美國(guó)于1989 年提出了腦科學(xué)計(jì)劃,把20世紀(jì)最后10年命名為“腦10年”。

2013年,奧巴馬宣布“腦計(jì)劃",旨在探索人類大腦工作機(jī)制、繪制腦活動(dòng)全圖、推動(dòng)神經(jīng)科學(xué)研究、針對(duì)目前無法治愈的大腦疾病開發(fā)新療法,整個(gè)“腦計(jì)劃”的啟動(dòng)資金逾 1 億美元。

日本腦/思維計(jì)劃于2014年6月啟動(dòng),該項(xiàng)目研究集中在三個(gè)領(lǐng)域:對(duì)普通狨猴大腦的研究、開發(fā)腦圖繪制技術(shù)和人類腦圖譜,其中相關(guān)研究涉及腦機(jī)接口技術(shù)。這個(gè)計(jì)劃在10年內(nèi)受到日本教育部、文化部及日本醫(yī)學(xué)研究與發(fā)展委員會(huì)共400億日元的資助。

我國(guó)同樣非常重視腦科學(xué)與類腦研究,并將其上升為國(guó)家戰(zhàn)略。

中國(guó)腦計(jì)劃——腦科學(xué)與類腦科學(xué)研究(Brain Science and Brain-Like Intelligence Technology)自2016年啟動(dòng),我國(guó)的“腦計(jì)劃”研究分為兩個(gè)方向: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,和以建立并發(fā)展人工智能技術(shù)為導(dǎo)向的類腦研究。

圖/中國(guó)腦科學(xué)工程框架 圖源/來自于官網(wǎng)

另外,在去年的"十四五規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要"中,類腦計(jì)算和腦機(jī)融合技術(shù)研發(fā)是重要領(lǐng)域之一。

腦機(jī)智能融合系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于神經(jīng)康復(fù),包括認(rèn)知監(jiān)測(cè)和神經(jīng)調(diào)控等方面,也廣泛應(yīng)用于動(dòng)物機(jī)器人等生物智能領(lǐng)域。

宏大的國(guó)家腦科學(xué)研究計(jì)劃在未來有可能將我們的大腦進(jìn)化速度大大加快,這是人類自誕生以來,第一次靠人工手段實(shí)現(xiàn)人體機(jī)能的可控進(jìn)化。這對(duì)于人類來說,無疑是一次對(duì)于自然界規(guī)律的“掙脫”。

但包括腦機(jī)接口在內(nèi)的腦科學(xué)應(yīng)用當(dāng)前仍處于實(shí)驗(yàn)室和商用量產(chǎn)之間的過渡期,哪怕是最有剛性需求,且技術(shù)成熟度最高的醫(yī)用康復(fù)領(lǐng)域,腦機(jī)接口的實(shí)際效果也只能說承擔(dān)起了緩解和輔助治療的作用。

它對(duì)重度偏癱、帕金森缺乏治療手段的患者而言,腦機(jī)接口技術(shù)無法為這類疾病的治愈帶來突破性的幫助。

在娛樂和VR/AR領(lǐng)域,腦機(jī)接口帶來的人工交互手段也并沒有比現(xiàn)有的鼠標(biāo)和鍵盤手段更實(shí)用。消費(fèi)級(jí)的腦機(jī)接口產(chǎn)品成本依舊高企,仍只能是小眾領(lǐng)域的嘗鮮需求。

并且,對(duì)于腦機(jī)接口的大規(guī)模應(yīng)用還面對(duì)著法律、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制訂、醫(yī)學(xué)安全和倫理討論等諸多問題。

尾聲

1963年,英國(guó)精神科醫(yī)生威廉·格雷·沃爾特在一次治療癲癇病人時(shí),為了確定病灶位置,在病人貼近大腦皮層的地方放置了可以用來監(jiān)測(cè)細(xì)微神經(jīng)活動(dòng)的電極。

一天,沃爾特醫(yī)生突發(fā)奇想,將病人欣賞幻燈片時(shí)大腦皮層所產(chǎn)生的神經(jīng)活動(dòng)信號(hào),轉(zhuǎn)換成控制幻燈片播放的控制信號(hào)。每當(dāng)病人想切換幻燈片的時(shí)候,幻燈片已經(jīng)先于行為操作,自行切換了。

于是,人類歷史上第一次腦機(jī)接口試驗(yàn),就這樣在無意中完成了。人類第一次實(shí)現(xiàn)了用意念直接控制外部設(shè)備。

但與腦機(jī)接口技術(shù)誕生同步到來的,便是對(duì)腦機(jī)接口的倫理討論。

未來,如果當(dāng)腦機(jī)接口成為人類生活的一部分,我們是否還有自由意志可言?我們的每一次意識(shí)都被大腦中植入的電極所采集到,我們也將沒有任何隱私可言,哪怕是在自己的大腦中。

另外,我們會(huì)被電極中的芯片操縱嗎?我們的腦電是否會(huì)長(zhǎng)久地受到外來的干擾和影響,導(dǎo)致做出與我們想法不符的行為。

腦機(jī)接口技術(shù)的運(yùn)用是否更合理?比如使用高科技手段輔助教育,這是否加劇了教育不公,并且高效率的技術(shù)比起補(bǔ)課家教來說,這將會(huì)給不同家庭情況的孩子帶來更大的差距。

類似于整形手術(shù)給患者帶來的術(shù)后后遺癥問題,在腦機(jī)接口的應(yīng)用中也同樣會(huì)出現(xiàn),腦機(jī)接口會(huì)改變?nèi)说淖晕艺J(rèn)同感和長(zhǎng)期以來形成的同一性。

曾有一位抑郁癥病例,在經(jīng)過7年的腦電波刺激治療后出現(xiàn)了對(duì)自我認(rèn)知的懷疑。他不清楚自己與外界的交往和行為是自己實(shí)現(xiàn)的,還是自己在所佩戴設(shè)備的指揮下實(shí)現(xiàn)的。

去年11月,騰訊科學(xué)大會(huì)上美國(guó)杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)教授米格爾·尼可萊利斯對(duì)媒體表示,“對(duì)于馬斯克的說法,我一個(gè)字也不同意?!?/p>

尼可萊利斯不同意馬斯克的說法,畢竟,對(duì)于腦機(jī)接口技術(shù)來說,不必太快也是有益的。

本文為轉(zhuǎn)載內(nèi)容,授權(quán)事宜請(qǐng)聯(lián)系原著作權(quán)人。

陳天橋

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腦控術(shù)還是醫(yī)學(xué)革命?腦機(jī)接口讓人類擺脫AI控制

我們的大腦正在拖累我們進(jìn)化。

圖片來源:圖蟲創(chuàng)意

文|飛觀App

我們的大腦正在拖累人類進(jìn)化

久不見其人的陳天橋出手了。

前一陣,一則略顯低調(diào)的融資消息傳出:致力于研發(fā)侵入式腦機(jī)接口設(shè)備的腦科學(xué)公司Neura Xess 腦虎科技完成總額達(dá)9700萬的天使輪及Pre-A輪融資,這輪融資由盛大陳天橋和沈南鵬創(chuàng)立的紅杉中國(guó)種子基金領(lǐng)投,涌鏵投資、聯(lián)新資本、腦智創(chuàng)聯(lián)跟投。

陳天橋和沈南鵬拿出了真金白銀的1個(gè)億,去支持腦虎科技這家創(chuàng)企。想必這家曾表示對(duì)標(biāo)馬斯克Neuralink的新銳腦科學(xué)公司,一定肚子里面有點(diǎn)東西。

在網(wǎng)上搜索腦虎科技這家公司,除了看到“國(guó)內(nèi)腦機(jī)接口領(lǐng)域最大規(guī)模的天使融資”新聞之外,相關(guān)的信息很少。有關(guān)聯(lián)的,還是2020年某媒體一篇關(guān)于陳天橋的報(bào)道中提到了腦虎科技的創(chuàng)始人陶虎。

2020年年底,陳天橋在參與中美腦科學(xué)專家的一次會(huì)議后,談到了馬斯克Neuralink選擇的侵入式腦機(jī)接口技術(shù)路線,侵入式路線需要開顱,他覺得“這種開顱治療并不屬于革命性的突破。我們支持的中科院微系統(tǒng)所陶虎教授的新型大腦電極,其實(shí)比Neuralink進(jìn)展更快?!?/p>

彼時(shí),腦虎科技創(chuàng)始人陶虎就帶著植入在小白鼠腦中的第一代產(chǎn)品亮相,作為天橋腦科學(xué)研究院的支持項(xiàng)目,盛大隨后便開始投資孵化了腦虎科技。

兩年后,被陳天橋視為比Neuralink更好的腦虎科技,就這樣收獲了陳天橋的大禮包。據(jù)資料顯示,陳天橋的盛大參與了腦虎科技迄今為止的全部3輪融資。

除了相關(guān)融資消息外,腦虎科技還宣布已經(jīng)與多家醫(yī)院達(dá)成合作,在其中兩家醫(yī)院已經(jīng)完成了倫理評(píng)審,將在2022年一季度開展人體臨床試驗(yàn)。

眾所周知,在陳天橋慢慢褪下“前中國(guó)最年輕首富”的光環(huán)后,他便開始涉足腦科學(xué)方面的研究。

他在投資腦虎科技后接受媒體采訪時(shí)表示,“腦機(jī)接口是他最感興趣的腦科學(xué)領(lǐng)域,決定全面支持陶虎這樣充滿夢(mèng)想又腳踏實(shí)地的科學(xué)家?!?/p>

腦科學(xué)作為硬科技前沿領(lǐng)域的代表,產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在“三高一長(zhǎng)”的基本規(guī)律,前期的資本支持和相關(guān)科研機(jī)構(gòu)的資源賦能能夠幫助其更好地跨越創(chuàng)業(yè)的“死亡之谷”。

腦科學(xué)在近些年成為硬科技投資領(lǐng)域的熱門賽道。據(jù)動(dòng)脈網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示,腦科學(xué)相關(guān)創(chuàng)企投融資在2016年迎來拐點(diǎn),當(dāng)年泛腦科學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)發(fā)生18起融資事件,此后的2017年-2021年,投融資數(shù)量穩(wěn)定在30起以上,2021年更是達(dá)到了38起的歷年高峰。

除了資本涌入外,包括天橋腦科學(xué)研究院、清華大學(xué)、浙江大學(xué)、北京腦科學(xué)與類腦研究中心、上海腦科學(xué)與類腦研究中心、IDG麥戈文腦科學(xué)研究院等90多家國(guó)內(nèi)腦科學(xué)研究機(jī)構(gòu)聚焦腦科學(xué)前沿基礎(chǔ)理論及相關(guān)實(shí)踐研究。

國(guó)內(nèi)不少腦科學(xué)創(chuàng)企也在同相關(guān)機(jī)構(gòu)的合作中,驗(yàn)證或加速了自身產(chǎn)品的研發(fā)或?qū)嶒?yàn)進(jìn)程。

過往,腦科學(xué)賽道是一群具有專業(yè)知識(shí)背景的科學(xué)家們的舞臺(tái),但隨著馬斯克Neuralink的出圈,腦機(jī)接口以及更大的腦科學(xué)賽道正在獲得越來越多的關(guān)注。

跟馬斯克造Space X火箭和搞Starlink衛(wèi)星星座相比,他的Neuralink公司知名度并不是特別高,對(duì)于這家2018年成立的腦機(jī)接口公司,馬斯克表示自己想做的就是幫助人類跟上AI的發(fā)展步伐。

去年4月,馬斯克的Nueralink展示了一只大腦被植入了芯片的猴子通過“意念”玩乒乓球電子游戲,那只名叫Pager的獼猴被植入了N1 link芯片,這使得它可以捕捉到猴子大腦運(yùn)動(dòng)皮層發(fā)出的運(yùn)動(dòng)信號(hào),從而操縱屏幕光標(biāo)玩電子游戲。

今年2月6日,馬斯克在《華爾街日?qǐng)?bào)》的CEO理事會(huì)峰會(huì)上表示,Neuralink希望在2022年開始在人類身上植入Link芯片,這將是患有脊髓損傷患者的福音。但馬斯克隨后表示,自己將等待美國(guó)FDA的批準(zhǔn),哪怕Neuralink公司的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過FDA的要求。

在峰會(huì)上,馬斯克還樂觀地表示,自己認(rèn)為Neuraink公司的產(chǎn)品能夠讓那些障礙人群自然地再次行走。

馬斯克喜歡天馬行空也不是一次兩次了,但基本上鋼鐵俠吹過的牛逼都實(shí)現(xiàn)了。這不得不讓我們思考:

腦機(jī)接口到底能給我們的生活帶來何種改變?腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)為何如此重要?我們?cè)撊绾慰创X機(jī)接口帶來的倫理和法律困境?帶著這些問題,我們來一起走進(jìn)腦機(jī)接口技術(shù)。

1.摸著馬斯克過河

相信對(duì)不少人來說,對(duì)于腦機(jī)接口最初的印象來自CCTV6上映的《蜘蛛俠2》。

劇中的反派章魚博士便是由腦機(jī)接口的一次意外而誕生。

在斯坦·李老爺子筆下,章魚博士的設(shè)定是一個(gè)核物理學(xué)家,因?yàn)榘l(fā)明了機(jī)械觸手,使得他在實(shí)驗(yàn)中能夠完全抵抗核輻射,并且力量、準(zhǔn)確度勝過常人百倍。

但一次意外地爆炸,核輻射使他的大腦組織發(fā)生變化,原本貼合在他脖頸的電極穿透進(jìn)博士的大腦皮層,將他的神經(jīng)線路重新排列,于是機(jī)械觸手便與博士的大腦直接連通,使得博士能夠像控制四肢那樣,操縱自己的機(jī)械手。另外機(jī)械手也有了自主意識(shí),不斷誘使章魚博士去控制世界。

電極、外部硬件設(shè)備和章魚博士的大腦,一個(gè)完整的腦機(jī)接口系統(tǒng)映入眼簾。

除了《蜘蛛俠2》中的章魚博士,《阿凡達(dá)》里的腦機(jī)接口則讓多年癱瘓?jiān)诩业拿绹?guó)海軍小伙杰克,成功與潘多拉星球的納美族公主涅提妮上演了一出《羅密歐與朱麗葉》的動(dòng)人愛情。不得不說腦機(jī)接口比春晚的趙本山還強(qiáng),直接讓癱瘓小伙告別輪椅,走上人生巔峰。

大腦作為人類最精密的器官,由大腦、小腦、間腦和腦干組成,人腦擁有1000億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞,將它們排列成一條直線,長(zhǎng)度達(dá)到1000億公里。這個(gè)只占我們身體重量2%的器官,卻占用了人體血液和氧氣供應(yīng)的20%,消耗人體卡路里的25%。

但這臺(tái)包含人類所有智力、創(chuàng)造力和想象力秘密的系統(tǒng),我們依舊知之甚少。

上世紀(jì)20年代,德國(guó)漢斯·伯格博士證明了放置在大腦頭皮的電極能夠測(cè)量反映大腦活動(dòng)的電流,“腦電波”自此被人類發(fā)現(xiàn)。

在60年代,科學(xué)家對(duì)于腦電的研究有了更為深入的理解,認(rèn)識(shí)到特定頻率的腦電會(huì)隨大腦狀態(tài)的變化出現(xiàn)或消失,意識(shí)到大腦內(nèi)部不同腦區(qū)神經(jīng)元活動(dòng)之間的關(guān)系。

由于對(duì)人腦腦電波規(guī)律的研究頻頻出現(xiàn)進(jìn)展,美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF)和美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)資助了加州大學(xué)洛杉磯分校的Vidal教授,他在1973年的論文中提出“是否可以通過將腦電波用作人機(jī)通信的信息載體或控制假肢、宇宙飛船之類的外部設(shè)備?”

他將這樣的一個(gè)系統(tǒng)命名為“腦機(jī)接口”,由此這個(gè)可能將人類變?yōu)椤鞍霗C(jī)械人”的黑科技便被定義了。

隨著半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,腦機(jī)接口技術(shù)迎來了諸多重大突破。但所謂知道的越多,問題就越多。

關(guān)于到底什么是腦機(jī)接口的問題,目前各界依然眾說紛紜。

對(duì)于我們來說,直接將它理解為一種通道更為簡(jiǎn)單,這種通道將人腦與外界連接。通過這種通道,人腦能與外部硬件設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)直接的信息交換。

實(shí)現(xiàn)這種信息交換,首先需要進(jìn)行腦電波的采集,根據(jù)采集腦電手段的不同,腦機(jī)接口分為侵入式和非侵入式。

馬斯克的Neuraink是典型的侵入式技術(shù)路線,2020年8月底,Neuralink展示了新的自動(dòng)手術(shù)系統(tǒng)“V2”的原型,這臺(tái)縫紉機(jī)機(jī)器人能夠?qū)⒍噙_(dá)1024個(gè)5微米寬的電極縫入大腦。

Neuralink目前僅將電極植入大腦皮質(zhì)層表面,從這個(gè)角度上講它仍屬于半侵入式腦機(jī)接口。未來電極將插入更深的大腦灰質(zhì)層中,這樣能更好地收集下丘腦區(qū)域的腦電信號(hào)。

對(duì)于馬斯克的選擇,陳天橋在接受媒體采訪時(shí)表示,“我不同意馬斯克那種將大腦炸開的方式,進(jìn)行強(qiáng)行連接和傳輸?!?/p>

與馬斯克Neuralink不同的是,Neuro Xess 腦虎科技雖然也采用侵入式技術(shù)路線,但他們卻不需要進(jìn)行開顱。

傳統(tǒng)的諸如Neuralink所采用的侵入式技術(shù)路線,很容易產(chǎn)生免疫反應(yīng)和愈傷組織,不僅會(huì)對(duì)大腦深層造成損傷,長(zhǎng)遠(yuǎn)也有可能影響電波信號(hào)質(zhì)量。作為對(duì)比,Neuro Xess腦虎科技采用半自動(dòng)微創(chuàng)植入柔性電極的手段,創(chuàng)口和損傷都更小。

另外,腦虎科技所采用的電極材料借鑒了蠶絲蛋白這一中國(guó)傳統(tǒng)材料,不僅性質(zhì)柔軟,并且與大腦組織的排異反應(yīng)也較小,安全程度明顯超過Neuralink。

經(jīng)過了半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,腦機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室漸漸走進(jìn)市場(chǎng),但腦機(jī)接口的商業(yè)化落地依舊需要持續(xù)探索。

2.萬腦互聯(lián):告別AI+,迎來HI+時(shí)代

除了馬斯克的Neuralink,國(guó)外還有不少腦機(jī)接口的前沿公司。

被不少媒體稱為”馬斯克最大對(duì)手“的Synchron,是一家在2021年獲得了美國(guó)FDA批準(zhǔn),可以進(jìn)行人體試驗(yàn)的腦機(jī)接口公司,他們主打的旗艦產(chǎn)品Stentrode 是一種微創(chuàng)腦機(jī)接口,可用作治療肢體癱瘓。

雖然它也是一家侵入式腦機(jī)接口公司,但它的電極植入十分巧妙,從血管中借道,2小時(shí)內(nèi)抵達(dá)大腦。這個(gè)原理有些類似于心臟搭橋,技術(shù)成熟,安全可靠。

還有一家名為NueroPace的公司,這家公司的產(chǎn)品是通過在腦部植入電極產(chǎn)生刺激來治療癲癇,他們的產(chǎn)品于2013年11月被FDA批準(zhǔn)上市。

美國(guó)約有340萬人患有癲癇,47萬名是兒童。對(duì)于癲癇,常規(guī)療法是使用抗癲癇藥物治療。但不同患者對(duì)癲癇藥物治療的效果并不可控,但NeuroPace的RNS系統(tǒng),可以用來幫助無法用藥物治療癲癇的病人。

圖/Neuro Pace的RNS系統(tǒng) 圖源/來自于官網(wǎng)

另外,國(guó)內(nèi)也有包括強(qiáng)腦科技Brain Co、博??怠⒄橄碇悄?、宏智力、Neura Matrix等腦機(jī)接口公司紛紛在醫(yī)療、教育和芯片領(lǐng)域發(fā)力。

腦機(jī)接口除了能給我們的大腦治病外,一些巨頭也在別的領(lǐng)域?qū)ふ抑赡苄浴?/p>

2019年,腦機(jī)接口領(lǐng)域最大的一則投融資事件是知名腦機(jī)接口創(chuàng)企CTRL-Labs被Facebook收購(gòu),CTRL-Labs是一家致力于將人類大腦與計(jì)算機(jī)直接溝通的公司,他們的腕帶能夠?qū)⒛X電信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中。

彼時(shí)的Facebook還不是現(xiàn)在的Meta,也沒有All in元宇宙,但當(dāng)時(shí)Facebook內(nèi)部的AR部門仍需要腦機(jī)接口技術(shù)作為AR系統(tǒng)的重要組成部分。

隨后,CTRL-Labs的首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人托馬斯·雷登也加入了Facebook 的 Reality Labs 部門,這個(gè)部門當(dāng)時(shí)主要負(fù)責(zé)開發(fā)AR眼鏡。

以現(xiàn)在小扎布局元宇宙的視角看,腦機(jī)接口技術(shù)對(duì)于VR/AR具有極其重要的意義,它可以將我們的意識(shí)以腦電波的形式直接轉(zhuǎn)化為行動(dòng),而不用借助語言、動(dòng)作和鼠標(biāo)、鍵盤這種低效的交互方式。

這種多模態(tài)的控制和多維交互方式,對(duì)于打造元宇宙這樣的虛擬生態(tài)來講,可以說是“所見即所得”。對(duì)于將元宇宙視為虛擬的墮落深淵的人來說,腦機(jī)接口便是開啟元宇宙大門的那把鑰匙,它讓我們對(duì)身處的世界深信不疑,“缸中之腦”的寓言早晚會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。

在一些好萊塢科幻或動(dòng)作片的設(shè)定中,往往有美國(guó)政府或中情局將某某特工改造成超級(jí)戰(zhàn)士,以消滅恐怖分子或完成困難任務(wù)的設(shè)定。

在現(xiàn)實(shí)生活中,這卻并不是完全的杜撰,起碼在腦機(jī)接口領(lǐng)域并不是這樣。

美軍曾依據(jù)伊拉克戰(zhàn)場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)做過一個(gè)實(shí)驗(yàn):美軍士兵在CH-47支努干直升機(jī)的配合下執(zhí)行巡邏任務(wù)。

但作戰(zhàn)小隊(duì)突然遭遇躲在建筑物內(nèi)敵人的猛烈襲擊,在士兵們尚未報(bào)告和呼救時(shí),CH-47支努干直升機(jī)快速抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。根據(jù)各方數(shù)據(jù)并快速處理后,向躲在建筑物內(nèi)的敵人展開攻擊,并將戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)實(shí)時(shí)傳遞給指揮部。

這種戰(zhàn)場(chǎng)開掛的行為不是游戲效果,而是真實(shí)發(fā)生的。

這歸功于美軍研發(fā)的腦機(jī)接口系統(tǒng),它包括集成到士兵戰(zhàn)斗眼鏡中的眼動(dòng)追蹤傳感器,和可以測(cè)量士兵腦電波的電極。

當(dāng)士兵看到敵人之前,腦電波信號(hào)已經(jīng)被檢測(cè)和傳輸。在士兵做出反應(yīng)前,直升機(jī)已經(jīng)展開了攻擊。

2020年8月,美國(guó)智庫(kù)蘭德公司發(fā)布了《腦機(jī)接口在美國(guó)軍事應(yīng)用中作用的初步評(píng)估》報(bào)告,報(bào)告將腦機(jī)接口視為在未來戰(zhàn)場(chǎng)上具備實(shí)際用途的技術(shù)。

2011 年,DARPA將電極貼在美國(guó)大兵大腦皮層的特定位置上,釋放少量電流,幫助新手在短時(shí)間內(nèi)提升戰(zhàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)效果。這項(xiàng)研究成果已被美國(guó)軍方用來訓(xùn)練士兵的認(rèn)知和決策能力,這大大減少了實(shí)際訓(xùn)練中的時(shí)間,提升了士兵的學(xué)習(xí)效率。

DAPRA的一位相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,美國(guó)空軍已經(jīng)使用腦機(jī)接口來訓(xùn)練地面的操控員操縱無人機(jī),某些操控員已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)操控3架無人機(jī)的訓(xùn)練成果。

一直以來,美軍致力于打造戰(zhàn)場(chǎng)上的超級(jí)士兵,發(fā)揮人體控制的最大潛能。外骨骼是提升單兵作戰(zhàn)能力的最有效手段之一,將機(jī)械外骨骼附著在人體外部,再接入腦機(jī)接口后,人腦利用意念控制外骨骼運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作,現(xiàn)實(shí)版的鋼鐵俠將被復(fù)制產(chǎn)生。

有腦機(jī)接口方面的專家表示,目前看來,腦機(jī)接口在實(shí)際應(yīng)用中主要實(shí)現(xiàn)了5種應(yīng)用效果,它們分別是:

·監(jiān)測(cè),使用腦機(jī)接口系統(tǒng)監(jiān)測(cè)人體的意識(shí)狀態(tài)。包括不少非侵入式腦機(jī)接口公司,所研發(fā)的應(yīng)用于消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)的腦環(huán)、腕帶和眼動(dòng)裝置,這些設(shè)備可以用來進(jìn)行睡眠和身體機(jī)能的監(jiān)測(cè)。輔助拿到更深層次的生理數(shù)據(jù)。

·替代,腦機(jī)接口系統(tǒng)的輸出可以取代由于損傷或疾病而喪失機(jī)能的肢體輸出。包括不少侵入式腦機(jī)接口公司,智能假肢和連接腦機(jī)接口的輪椅是這方面的典型應(yīng)用。

·改善/恢復(fù),改善某種疾病的癥狀或恢復(fù)某種功能。包括治療癲癇和抑郁等精神或心理疾病的設(shè)備,腦機(jī)接口直接用來采集腦電波,自然也能很方便地用于改善大腦的腦電狀態(tài),舒緩大腦的不良放電,對(duì)于腦部疾病的治療有著先天優(yōu)勢(shì)。

·增強(qiáng),實(shí)現(xiàn)機(jī)能的提升和擴(kuò)展。這方面的應(yīng)用以軍事科技領(lǐng)域?yàn)橹?,包括超?jí)戰(zhàn)士和智能士兵的打造。

·補(bǔ)充,增加腦控方式,作為傳統(tǒng)單一控制方法的補(bǔ)充,實(shí)現(xiàn)多模態(tài)控制。人類對(duì)于更高效、多維和高同步交互方式的追求永遠(yuǎn)沒有盡頭,這也是為何VR/AR能夠大火的原因之一。

據(jù)Statista數(shù)據(jù)顯示,2018 年全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模約為 1.25 億美元,2025 年有望增長(zhǎng)至 2.83 億美元,2018-2025年CAGR為12%。

QY Research 的數(shù)據(jù)顯示,2019 年全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到了 12 億 元,預(yù)計(jì) 2026 年將達(dá)到 27 億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率為 12.4%,北美地區(qū)是全球最大市場(chǎng),占總市場(chǎng)份額超過6成。

聯(lián)合市場(chǎng)研究公司的數(shù)據(jù)同樣顯示,2020年腦機(jī)接口的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到14.6億美元,不論是醫(yī)療、教育還是消費(fèi),都將帶來遠(yuǎn)超于十幾億美金的巨額市場(chǎng)空間。

Value Reports的報(bào)告,2027年全球腦機(jī)接口的市場(chǎng)規(guī)模約230億人民幣,年復(fù)合增長(zhǎng)率約為13%。

當(dāng)下,腦機(jī)接口技術(shù)主要在醫(yī)療健康、娛樂、智能家居、軍事等領(lǐng)域獲得了應(yīng)用成果方面的突破,這也在不斷催生腦機(jī)接口未來與更多領(lǐng)域的結(jié)合。

3.大腦正在拖累我們進(jìn)化?

很多年前,陳天橋在接受秦朔采訪時(shí),秦朔問陳天橋,“選擇腦科學(xué)領(lǐng)域,有什么特別的機(jī)緣嗎?”

陳天橋1999年創(chuàng)立盛大,2004年上市,30歲成為中國(guó)最年輕的億萬富翁,但他在2010年將盛大私有化,并出售了他在盛大子公司的全部股份。

坊間傳聞他病了,但當(dāng)時(shí)他本人并沒有出面回應(yīng)。

在正式開始腦科學(xué)事業(yè)后,陳天橋?qū)δ嵌谓?jīng)歷娓娓道來。

他回憶起2004年自己在飛往北京的一架航班上,突然感到胸口劇痛,下飛機(jī)后醫(yī)院的醫(yī)生對(duì)他講,他是驚恐癥發(fā)作。2009年,陳天橋再次發(fā)病,當(dāng)時(shí)他回憶感覺自己動(dòng)不了,躺下去就坐不起來,坐起來就站不起來,直至無法呼吸。

所以當(dāng)他漸漸從盛大抽身后,他開始將人生的側(cè)重點(diǎn)放在如何減輕這種痛苦上,后來腦科學(xué)進(jìn)入他的視線。

在節(jié)目中,陳天橋講自己專門去研究了疼痛,“疼痛不是由物理世界引起的,實(shí)際上是你大腦的反映,我們對(duì)世界的感知全部來自大腦。大腦是感覺的出發(fā)點(diǎn),最終給你感知的是大腦。”

不是風(fēng)動(dòng),不是幡動(dòng),仁者心動(dòng)。在陳天橋開始了腦科學(xué)事業(yè)后,他開始了諸多哲學(xué)性思考。

陳天橋之前沒有宗教信仰,在采訪中,他卻談起了佛學(xué),“佛陀說人終究逃不過一死。所以,我決定開啟人生的第二個(gè)篇章,把側(cè)重點(diǎn)放在如何減輕這種痛苦上?!?/p>

很多媒體都報(bào)道過,企業(yè)家或金融家在財(cái)富自由后追求長(zhǎng)生不老和青春永駐,不少硅谷企業(yè)家投入了大量資金研究長(zhǎng)生不老藥或神奇的抗癌藥。

很多科學(xué)家都表達(dá)過類似觀點(diǎn),自從人類誕生后,我們的文明發(fā)生了翻天覆地的變化,但我們的內(nèi)在機(jī)體卻沒有巨大的改變,尤其是我們的大腦變化不大。

如果說在工業(yè)時(shí)代我們的大腦還可以適應(yīng)外部世界的信息量和知識(shí),在數(shù)字時(shí)代我們的大腦似乎有些跟不上外界物質(zhì)文明的發(fā)展進(jìn)程了。

馬斯克在談到為什么自己要做Nueralink時(shí)表示,未來的世界是AI的世界,人類大腦在面對(duì)AI時(shí)毫無勝算。因此他要開發(fā)出HI(人類智能),而這種智能的關(guān)鍵設(shè)備就是腦機(jī)接口,利用腦機(jī)接口我們的大腦將從一個(gè)生物體變成一個(gè)機(jī)械與生物結(jié)合的系統(tǒng)。

這個(gè)系統(tǒng)兼具人腦的創(chuàng)造性、想象力和情感,又兼具機(jī)器系統(tǒng)的邏輯性、計(jì)算力和巨大的腦存儲(chǔ)容量。

從某種角度講,腦科學(xué)研究是解決人類內(nèi)部自我與人類外部文明進(jìn)化矛盾的一部分,如果這個(gè)矛盾無法解決,人類文明的進(jìn)程將由此停滯。

對(duì)于包括腦機(jī)接口在內(nèi)的腦科學(xué)研究,各國(guó)政府建立了長(zhǎng)期規(guī)劃并撥款支持相關(guān)研究。

美國(guó)于1989 年提出了腦科學(xué)計(jì)劃,把20世紀(jì)最后10年命名為“腦10年”。

2013年,奧巴馬宣布“腦計(jì)劃",旨在探索人類大腦工作機(jī)制、繪制腦活動(dòng)全圖、推動(dòng)神經(jīng)科學(xué)研究、針對(duì)目前無法治愈的大腦疾病開發(fā)新療法,整個(gè)“腦計(jì)劃”的啟動(dòng)資金逾 1 億美元。

日本腦/思維計(jì)劃于2014年6月啟動(dòng),該項(xiàng)目研究集中在三個(gè)領(lǐng)域:對(duì)普通狨猴大腦的研究、開發(fā)腦圖繪制技術(shù)和人類腦圖譜,其中相關(guān)研究涉及腦機(jī)接口技術(shù)。這個(gè)計(jì)劃在10年內(nèi)受到日本教育部、文化部及日本醫(yī)學(xué)研究與發(fā)展委員會(huì)共400億日元的資助。

我國(guó)同樣非常重視腦科學(xué)與類腦研究,并將其上升為國(guó)家戰(zhàn)略。

中國(guó)腦計(jì)劃——腦科學(xué)與類腦科學(xué)研究(Brain Science and Brain-Like Intelligence Technology)自2016年啟動(dòng),我國(guó)的“腦計(jì)劃”研究分為兩個(gè)方向: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,和以建立并發(fā)展人工智能技術(shù)為導(dǎo)向的類腦研究。

圖/中國(guó)腦科學(xué)工程框架 圖源/來自于官網(wǎng)

另外,在去年的"十四五規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要"中,類腦計(jì)算和腦機(jī)融合技術(shù)研發(fā)是重要領(lǐng)域之一。

腦機(jī)智能融合系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于神經(jīng)康復(fù),包括認(rèn)知監(jiān)測(cè)和神經(jīng)調(diào)控等方面,也廣泛應(yīng)用于動(dòng)物機(jī)器人等生物智能領(lǐng)域。

宏大的國(guó)家腦科學(xué)研究計(jì)劃在未來有可能將我們的大腦進(jìn)化速度大大加快,這是人類自誕生以來,第一次靠人工手段實(shí)現(xiàn)人體機(jī)能的可控進(jìn)化。這對(duì)于人類來說,無疑是一次對(duì)于自然界規(guī)律的“掙脫”。

但包括腦機(jī)接口在內(nèi)的腦科學(xué)應(yīng)用當(dāng)前仍處于實(shí)驗(yàn)室和商用量產(chǎn)之間的過渡期,哪怕是最有剛性需求,且技術(shù)成熟度最高的醫(yī)用康復(fù)領(lǐng)域,腦機(jī)接口的實(shí)際效果也只能說承擔(dān)起了緩解和輔助治療的作用。

它對(duì)重度偏癱、帕金森缺乏治療手段的患者而言,腦機(jī)接口技術(shù)無法為這類疾病的治愈帶來突破性的幫助。

在娛樂和VR/AR領(lǐng)域,腦機(jī)接口帶來的人工交互手段也并沒有比現(xiàn)有的鼠標(biāo)和鍵盤手段更實(shí)用。消費(fèi)級(jí)的腦機(jī)接口產(chǎn)品成本依舊高企,仍只能是小眾領(lǐng)域的嘗鮮需求。

并且,對(duì)于腦機(jī)接口的大規(guī)模應(yīng)用還面對(duì)著法律、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制訂、醫(yī)學(xué)安全和倫理討論等諸多問題。

尾聲

1963年,英國(guó)精神科醫(yī)生威廉·格雷·沃爾特在一次治療癲癇病人時(shí),為了確定病灶位置,在病人貼近大腦皮層的地方放置了可以用來監(jiān)測(cè)細(xì)微神經(jīng)活動(dòng)的電極。

一天,沃爾特醫(yī)生突發(fā)奇想,將病人欣賞幻燈片時(shí)大腦皮層所產(chǎn)生的神經(jīng)活動(dòng)信號(hào),轉(zhuǎn)換成控制幻燈片播放的控制信號(hào)。每當(dāng)病人想切換幻燈片的時(shí)候,幻燈片已經(jīng)先于行為操作,自行切換了。

于是,人類歷史上第一次腦機(jī)接口試驗(yàn),就這樣在無意中完成了。人類第一次實(shí)現(xiàn)了用意念直接控制外部設(shè)備。

但與腦機(jī)接口技術(shù)誕生同步到來的,便是對(duì)腦機(jī)接口的倫理討論。

未來,如果當(dāng)腦機(jī)接口成為人類生活的一部分,我們是否還有自由意志可言?我們的每一次意識(shí)都被大腦中植入的電極所采集到,我們也將沒有任何隱私可言,哪怕是在自己的大腦中。

另外,我們會(huì)被電極中的芯片操縱嗎?我們的腦電是否會(huì)長(zhǎng)久地受到外來的干擾和影響,導(dǎo)致做出與我們想法不符的行為。

腦機(jī)接口技術(shù)的運(yùn)用是否更合理?比如使用高科技手段輔助教育,這是否加劇了教育不公,并且高效率的技術(shù)比起補(bǔ)課家教來說,這將會(huì)給不同家庭情況的孩子帶來更大的差距。

類似于整形手術(shù)給患者帶來的術(shù)后后遺癥問題,在腦機(jī)接口的應(yīng)用中也同樣會(huì)出現(xiàn),腦機(jī)接口會(huì)改變?nèi)说淖晕艺J(rèn)同感和長(zhǎng)期以來形成的同一性。

曾有一位抑郁癥病例,在經(jīng)過7年的腦電波刺激治療后出現(xiàn)了對(duì)自我認(rèn)知的懷疑。他不清楚自己與外界的交往和行為是自己實(shí)現(xiàn)的,還是自己在所佩戴設(shè)備的指揮下實(shí)現(xiàn)的。

去年11月,騰訊科學(xué)大會(huì)上美國(guó)杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)教授米格爾·尼可萊利斯對(duì)媒體表示,“對(duì)于馬斯克的說法,我一個(gè)字也不同意。”

尼可萊利斯不同意馬斯克的說法,畢竟,對(duì)于腦機(jī)接口技術(shù)來說,不必太快也是有益的。

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