文丨華商韜略 南來(lái)
用意念控制電腦，這個(gè)看似瘋狂的構(gòu)想，其實(shí)離我們并不遙遠(yuǎn)。
2022年，馬斯克的Neuralink公司將首次開(kāi)展人體實(shí)驗(yàn)，將芯片植入人類大腦。
就在去年4月，馬斯克旗下的腦機(jī)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(guò)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(dòng)光標(biāo)，并通過(guò)面前的金屬吸管喝到香蕉奶昔作為獎(jiǎng)勵(lì)。
在學(xué)習(xí)過(guò)程中，芯片會(huì)記錄下Pager的腦電信號(hào)，并傳輸給計(jì)算機(jī)，用來(lái)學(xué)習(xí)、分析、并且預(yù)測(cè)猴子大腦的下一步活動(dòng)。
從視頻2:17開(kāi)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(rèn)為它將為癱瘓病人帶來(lái)福音，讓人類未來(lái)可以用意念交流。
但也有人恐懼它將帶來(lái)的后果：“仔細(xì)想想，前景簡(jiǎn)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?qǐng)?bào)》CEO理事會(huì)峰會(huì)的直播采訪時(shí)，馬斯克則公開(kāi)表示，Neuralink將在2022年首度展開(kāi)人體試驗(yàn)，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(kāi)始講起。
隨著人工智能技術(shù)的不斷強(qiáng)大，越來(lái)越多人開(kāi)始擔(dān)憂它所帶來(lái)的負(fù)面影響——馬斯克也是其中一員。
人臉識(shí)別帶來(lái)的隱私安全威脅、AI語(yǔ)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(wèn)題，未來(lái)，也許人工智能將會(huì)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(zhēng)與種族的終結(jié)。
馬斯克本人是人工智能威脅論的強(qiáng)烈擁躉者，他曾不止一次在公開(kāi)場(chǎng)合強(qiáng)調(diào)：“人工智能將是人類文明面臨的最大威脅?！?/p>
不過(guò)，馬斯克并不反對(duì)人工智能發(fā)展，他選擇的應(yīng)對(duì)方法是——改造人類，改造大腦，讓人類擁有和機(jī)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(jī)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?cè)?016年共同創(chuàng)辦。截止到目前，Neuralink一共獲得了三輪融資，共計(jì)3.63億美元。
除了馬斯克早期投入的超過(guò)1億美元資金外，Neuralink還吸引了來(lái)自迪拜風(fēng)險(xiǎn)投資公司Vy Capital、谷歌、Craft Ventures等資本的入局。
與此同時(shí)，馬斯克還熱衷于為Neuralink與腦機(jī)接口技術(shù)“站臺(tái)”，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(huì)。
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(shí)驗(yàn)結(jié)果。
Neuralink 2019年的老鼠實(shí)驗(yàn) 來(lái)源：Neuralink
在2019年的小鼠實(shí)驗(yàn)中，馬斯克展示了在老鼠腦中植入電子芯片的效果。
通過(guò)連接到頭部的USB接口，芯片可以將老鼠大腦的電信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)當(dāng)中，并通過(guò)軟件記錄分析其大腦的活動(dòng)。
而在2020年的小豬實(shí)驗(yàn)中，Neuralink不僅升級(jí)了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、升級(jí)了用于植入芯片的手術(shù)機(jī)器人，更升級(jí)了定制的芯片。
新款芯片“Link 0.9”的設(shè)計(jì)更加精致緊湊，直徑為23mm，大約為一個(gè)硬幣的大小，厚度為8mm，使用時(shí)將植入人類頭骨的小孔中，并且支持無(wú)線傳輸，信號(hào)范圍達(dá)到5-10米。
通過(guò)Neuralink研發(fā)的外科手術(shù)機(jī)器人，機(jī)器將首先在大腦皮質(zhì)表面插入1024個(gè)5微米寬的超薄電極，信號(hào)會(huì)通過(guò)這些電極傳到“Link 0.9”芯片中，再無(wú)線傳輸給計(jì)算機(jī)。
馬斯克在現(xiàn)場(chǎng)表示，整個(gè)安裝芯片所需要的時(shí)間不到一小時(shí)，而且這一過(guò)程是可逆的，對(duì)人體安全無(wú)害。
在現(xiàn)場(chǎng)，Neuralink展示了三只小豬，一只沒(méi)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(guò)被植入芯片的小豬，計(jì)算機(jī)可以實(shí)時(shí)觀察小豬的生活狀態(tài)。比如當(dāng)小豬聞到氣味時(shí)、運(yùn)動(dòng)行走時(shí)，大腦都會(huì)產(chǎn)生特定的信號(hào)。
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(jì)劃也受到了廣泛的爭(zhēng)議。
但事實(shí)上，植入大腦電極、讀取大腦信號(hào)的技術(shù)并非Neuralink初創(chuàng)。
這項(xiàng)將人類大腦與外部設(shè)備直接連接的技術(shù)被稱為腦機(jī)接口技術(shù)（Brain Computer Interface，BCI）。這一概念最早可以追溯到半個(gè)世紀(jì)以前，由美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校的Jacques Vidal教授在1973年首次提出。
通過(guò)機(jī)器記錄大腦生理活動(dòng)的神經(jīng)信號(hào)，腦機(jī)接口跨越了人類肉體的指令與控制功能，由機(jī)器直接采集、解碼、生成控制指令，實(shí)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(jī)接口范式“P300拼寫(xiě)器”。
1998年，美國(guó)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(shí)現(xiàn)了讓病人通過(guò)意識(shí)控制電腦光標(biāo)。
1999年，人類首次實(shí)驗(yàn)證明大腦皮層神經(jīng)元群可以直接控制機(jī)械手臂。
2005年，美國(guó)BrainGate團(tuán)隊(duì)更是通過(guò)腦機(jī)接口技術(shù)，讓癱瘓15年的Cathy成功地用大腦控制機(jī)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(kāi)幕式上，美國(guó)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(tuán)隊(duì)通過(guò)腦機(jī)接口技術(shù)讓一名癱瘓少年重新“站”了起來(lái)，并用意念踢動(dòng)了腳下的足球。
去年5月，頂級(jí)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(xiě)”出想要的字母，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)識(shí)別生成文字，平均耗時(shí)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(kāi)玩笑稱：“哇，我比它打得都慢?！?/p>
這些科學(xué)進(jìn)展緩慢、嚴(yán)謹(jǐn)，并且相對(duì)小眾。與他們相比，馬斯克與Neuralink實(shí)在是有些過(guò)分高調(diào)，這也因此引來(lái)了學(xué)術(shù)界的諸多爭(zhēng)議。
過(guò)度包裝、過(guò)度宣傳、夸大事實(shí)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(shí)，Neuralink僅僅展示成果，卻從不披露實(shí)驗(yàn)論文、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的行為也讓學(xué)術(shù)界對(duì)其更加不信任。
有著近40年腦機(jī)接口研究經(jīng)驗(yàn)，曾主導(dǎo)巴西世界杯癱瘓少年開(kāi)球的杜克大學(xué)Miguel Nicolelis教授就曾公開(kāi)表示，馬斯克對(duì)于腦機(jī)接口的宣傳太過(guò)玄幻，“我一個(gè)字都不同意。”
他說(shuō)，“我本人作為腦機(jī)接口技術(shù)的創(chuàng)造者，可以說(shuō)，像科幻電影和小說(shuō)里提到的，通過(guò)腦機(jī)接口完全實(shí)現(xiàn)意念控制，是不可能的，這沒(méi)有科學(xué)依據(jù)。我很遺憾，馬斯克做出這樣錯(cuò)誤的說(shuō)法。這種說(shuō)法無(wú)助于我們領(lǐng)域的科學(xué)發(fā)展?！?/p>
國(guó)內(nèi)腦機(jī)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(shí)驗(yàn)本身來(lái)說(shuō)，十幾年前已有諸多腦機(jī)接口實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)過(guò)?！?/p>
而馬斯克認(rèn)為的“通過(guò)腦機(jī)接口可交流思想”，韓璧丞認(rèn)為再過(guò)三十年都難以實(shí)現(xiàn)。
即便爭(zhēng)議纏身，但不可否認(rèn)的是，馬斯克與Neuralink的確極大引發(fā)了公眾對(duì)于腦機(jī)接口技術(shù)的熱情。
在2020年7月的發(fā)布會(huì)上，馬斯克就曾表示，Neuralink已被美國(guó)FDA授予“突破性設(shè)備狀態(tài)”，正在籌備第一次人體實(shí)驗(yàn)。
除了將芯片植入大腦，讓癱瘓病人用意念控制機(jī)器這種重度應(yīng)用之外，其實(shí)腦機(jī)接口技術(shù)還有很多其他的用途，有些產(chǎn)品只需要像個(gè)帽子一樣戴在頭上，甚至你現(xiàn)在就能上網(wǎng)買(mǎi)到。
腦機(jī)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(dòng)，信號(hào)清晰、噪聲小、而且長(zhǎng)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(hào)干擾較多，但是優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)需手術(shù)，安全無(wú)創(chuàng)，適用于普通民眾。
舉個(gè)例子，清華大學(xué)清華大學(xué)腦機(jī)接口實(shí)驗(yàn)室的“意念打字”項(xiàng)目，就是通過(guò)腦電帽采集大腦活動(dòng)信息。
而根據(jù)腦機(jī)接口技術(shù)的應(yīng)用效果，又可以分為“讀”和“寫(xiě)”兩類。
目前的研究主要集中在“讀”，通過(guò)技術(shù)將大腦的電信號(hào)“翻譯”成機(jī)器與人類可以理解的語(yǔ)言，進(jìn)而檢測(cè)大腦活動(dòng)，甚至控制外接設(shè)備。
更“瘋狂”的技術(shù)則是“寫(xiě)”，通過(guò)外部設(shè)備對(duì)大腦進(jìn)行寫(xiě)入與刺激，對(duì)抑郁、焦慮、癲癇等病癥進(jìn)行治療，甚至在未來(lái)進(jìn)行人腦增強(qiáng)等研究。
近年來(lái)，腦機(jī)接口技術(shù)的研究規(guī)模正在快速增長(zhǎng)。
根據(jù)Allied Market Research數(shù)據(jù)顯示，2020年，全球腦機(jī)接口的市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到了14.6億美元。
同時(shí)，截至2020年，全球范圍腦機(jī)接口相關(guān)專利技術(shù)已經(jīng)超過(guò)2000件，相關(guān)專利申請(qǐng)量排名前4位的國(guó)家分別是中國(guó)、美國(guó)、韓國(guó)、德國(guó)。其中中美申請(qǐng)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(jìn)行腦機(jī)接口非醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的探索。
比如，國(guó)內(nèi)企業(yè)腦陸科技推出家用助眠智能腦機(jī)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(guò)在棒球帽內(nèi)植入電極實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用戶疲勞狀態(tài)等等。
雖然專利申請(qǐng)數(shù)量較多，但是我國(guó)腦機(jī)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(dá)國(guó)家。
其中，美國(guó)在理論、方法、實(shí)踐等方面領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)十分明顯，絕大多數(shù)侵入式腦機(jī)接口研究集中于美國(guó)。
腦機(jī)接口技術(shù)國(guó)內(nèi)外主要研究機(jī)構(gòu)來(lái)源：《腦機(jī)接口技術(shù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用白皮書(shū)（2021年）》
美國(guó)政府在1989年率先提出了“腦科學(xué)計(jì)劃”，并把20世紀(jì)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(jìn)創(chuàng)新神經(jīng)技術(shù)大腦研究的“腦計(jì)劃”(BRAIN Initiative），并宣布于未來(lái)12年間共投入45億美元用于研發(fā)。
而在我國(guó)，“中國(guó)腦計(jì)劃”也自2016年開(kāi)始啟動(dòng)，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(yuǎn)景目標(biāo)綱要中，人工智能和腦科學(xué)也作為國(guó)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(duì)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(lái)一兩年的變化，卻又低估未來(lái)十年的變革。”
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(huì)成為現(xiàn)實(shí)。
[1]《2021年腦機(jī)接口技術(shù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用白皮書(shū)》中國(guó)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(xiě)90個(gè)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(wú)科學(xué)進(jìn)展、只是重現(xiàn)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)？業(yè)內(nèi)人士指出，用意識(shí)交流起碼還得三十年》DeepTech