馬斯克表示，智能手表及手機已經是過時的技術，腦機接口技術（Neuralinks）才是未來的技術。Neuralink是馬斯克旗下的腦機接口公司，主要從事馬斯克所謂的“神經織網(wǎng)”（neural lace）技術開發(fā)，研發(fā)計算機與人腦融合技術，向人腦植入也許未來能夠上傳下載思想的微型電極。

馬斯克的新生意：人腦外部鏈接可讀取和寫入大腦數(shù)據(jù)

　　馬斯克旗下Neuralink公司（圖源來自網(wǎng)絡）

　　演示現(xiàn)場共有三頭小豬。一頭未植入接口；一頭植入過一段時間，現(xiàn)已被摘除——小豬健康，并無不良反應；一頭正處于植入中，盡管現(xiàn)場所展示的只是讀取設備，也就是可以從豬腦中讀取數(shù)據(jù)，但該計劃的目的是同時具備讀取和寫入功能，以期能夠解決一些神經疾病。馬斯克還強調，Neuralink希望將成本降低到幾千美元左右，同時將硬件本身的成本降至現(xiàn)代可穿戴設備的最低水平。馬斯克介紹，“Link可以在大約1024條磁道中讀取/寫入，通過一晚上的充電，就續(xù)航很久……它可以連接到手機上，因此相關的APP可以下載到手機上，手機可以通過低功耗的藍牙技術連接腦中的接口?！彪娮哟碳ど窠浐痛竽X區(qū)域以治療聽力損失和帕金森氏病的小型植入設備已存在數(shù)十年之久。不過有神經科學專家表示，盡管Neuralink讀取和刺激人類大腦活動的使命是可行的，但該公司的時間表似乎過于雄心勃勃。

　　馬斯克認為隨著時間的流逝，幾乎每個人都會出現(xiàn)某種神經系統(tǒng)問題，包括記憶力減退，焦慮，腦部損傷，抑郁和其他各種疾病。當然，沒有明確的證據(jù)表明存在一個單一的完美方案，能夠快速輕松地“解決”上述任何一個問題，因此他們公司的最終目標是一個巨大的挑戰(zhàn)。自去年以來，Neuralink就改變了設計，其較小的物理規(guī)格使其能夠安裝在頭骨后，完全隱藏在頭發(fā)下。

　　Neuralink已經籌集了超過1.5億美元的資金，其中包括馬斯克本人提供的1億美元。馬斯克在活動中說，該公司擁有大約100名員工，但很快就會擴大到10000名。會上馬斯克還表示“我們不是在籌集資金或炒作，我們想要說服那些杰出人士來Neuralink工作，并幫助我們將夢想付諸實踐?！?/p>

　　該公司已于7月獲得美國食品和藥物管理局的突破性設備稱號，并且該公司正在準備為即將進行的首次人體植入做準備，尚待獲得批準和進一步的安全測試。首次臨床試驗將針對因頸脊髓損傷而截癱或四肢癱瘓的患者。計劃是招募一小部分此類人員，以測試該技術的有效性和安全性。

讓人腦連接電腦，有些問題應未雨綢繆

　　像人類一樣思考一直是人工智能不斷追尋的目標。目前，盡管人工智能的應用場景不斷拓展，但其與人類思維還存在著明顯的差距，對于人腦的認知始終影響著人工智能的發(fā)展，如何了解和模擬人腦已成為迫切需求。本期兩篇文章所涉及的研究——腦機接口和類腦計算機為我們帶來了這方面的前沿信息。

　　——編者

　　打開人類的頭顱，植入電子芯片，讀取腦電波，獲取海量知識，這種科幻電影中的橋段正在逼近現(xiàn)實。8月29日，知名電動汽車公司特斯拉的創(chuàng)始人埃隆·馬斯克旗下的腦機接口初創(chuàng)公司Neuralink，演示了最新一代侵入式腦機接口設備（Brain-Computer Interface，BCI），并展示了大腦被植入了該腦機接口的三只小豬。

　　馬斯克發(fā)展腦機接口的初衷是希望用機器來提高人腦智力，從而與人工智能機器人抗衡。裝進大腦的智能設備，似乎跟智能穿戴設備沒什么區(qū)別，只是它可以清晰讀取大腦的信號。有人說，這就像是一個“潘多拉魔盒”，一旦打開，其潛力幾乎是無限的，人類的發(fā)展也會迎來重大的改變。

　　天津腦科學中心主任助理、天津大學神經工程團隊許敏鵬副教授表示，這次發(fā)布的腦機接口設備，主要的突破是對采集電極陣列進行了高度集成，并將數(shù)據(jù)由有線改為無線傳輸，支持無線感應充電，有助于腦機接口設備的微型化、便攜化發(fā)展。不過，BCI技術距離大規(guī)模商業(yè)化應用還有一定距離，此外，其對人體健康的影響以及數(shù)據(jù)安全等問題也不容忽視。

　　高度集成采集電極陣列，設備微型化

　　據(jù)報道，Neuralink演示的這款BCI比硬幣還小。通過全自動化設備可在30分鐘內完成大腦植入手術，無需全身麻醉，當天就能出院，而且手術是可逆的。BCI可實現(xiàn)神經信息的上傳、儲存、下載甚至修改，把意念轉化為可被計算機識別的數(shù)據(jù)信號。

　　“從近幾次的發(fā)布會來看， Neuralink團隊目前的工作集中在腦電信號的采集方式上?！痹S敏鵬認為，對于這次發(fā)布的BCI設備，主要突破是對采集電極陣列進行了高度集成，即將1024個通道集成排布到只有硬幣大小的“貼片”上。除此之外，Neuralink也將數(shù)據(jù)由有線改為無線傳輸，并支持無線感應充電，這對BCI設備的微型化，便攜化發(fā)展有一定的促進作用。

　　“設備的微型化、便攜化一直是數(shù)字革命的一大發(fā)展方向?！痹S敏鵬舉例說，以最熟悉的電腦和手機為例，1946年世界第一臺計算機誕生時占地170平方米，重達30噸，但隨著工程技術的發(fā)展，我們現(xiàn)在的筆記本可以輕至1千克，且運算速度遠高于第一臺計算機，這也才有了我們在車站、高鐵上的移動辦公；手機也從最初的“大哥大”發(fā)展為極其輕便的智能手機，甚至在一定程度上可以代替電腦，為我們的生活帶來了極大的便利。

　　BCI從第一次提出至今，設備在性能、體積、重量上也有了非常大的改進，這種微型化的發(fā)展為智能穿戴BCI提供了重要的技術支撐?！耙苍S在未來BCI設備就像智能手環(huán)一樣方便，我們只需想一想，它就能識別我們的想法，完成一系列的操作?！痹S敏鵬說。

　　目前天津大學團隊也在集中攻關BCI設備，期待未來3—5年內可以提供大規(guī)模商用的解決方案。

　　倫理上存在爭議，保護信息安全是關鍵

　　對BCI技術的應用，一直有反對意見。如360創(chuàng)始人周鴻祎就認為，人類可以允許BCI技術在臨床醫(yī)學上用來治療和幫助一些殘障人士、精神疾病患者等，但應該嚴格限制BCI技術的使用范圍。因為當每個人都變成“數(shù)字人”以后，數(shù)據(jù)保護將面臨巨大挑戰(zhàn)。

　　對此，許敏鵬表示，現(xiàn)有BCI的信號采集技術，讀取的還是用戶在特定時間內執(zhí)行特定任務時的腦電波，即需要用戶接受和遵循相應的交互協(xié)議，如根據(jù)協(xié)議要求，執(zhí)行想象自己左手握拳的任務，否則所采集到的是交互協(xié)議外的意念信息，這種自由意圖信息目前是無法解碼的，因此尚不存在利用BCI竊取協(xié)議外個人隱私信息的問題。

　　“不過，科學和工程的發(fā)展常常帶來重要的倫理問題?！痹S敏鵬說，一方面，BCI相關的神經技術風險是未知的、不可控的，例如腦深部電刺激、侵入性微電極陣列等，它們可能會引起不可預料的大腦重塑、組織反應或感染的風險等，這方面目前尚未有系統(tǒng)和全面的研究。

　　另一方面，BCI采集的信息中含有用戶的個體信息，這會涉及到隱私安全問題。因此要求研究人員在設計上把風險減至最低程度，以避免出現(xiàn)信息泄露、黑客攻擊等問題。同時建立健全相應的體制和監(jiān)管政策，使一切信息采集活動都有跡可循，切實保護用戶隱私。

　　醫(yī)療領域前景廣闊，但數(shù)字永生還很遙遠

　　目前BCI技術可分為侵入性和非侵入性，侵入性BCI技術需要通過外科手術將信號檢測電極植入大腦皮層。

　　“馬斯克最新發(fā)布的‘LINK V0.9’作為侵入性BCI技術，具有較高的信噪比和良好的時間、空間分辨率。但難點是研發(fā)具有高靈敏度和高穩(wěn)定性的電極陣列，以記錄目標神經元群的信號，同時最小化環(huán)境干擾。電極材料、結構等的選擇與設計，長期記錄電極性能的評價，植入點周圍微環(huán)境的變化等方面也是影響侵入性BCI研究的難題?！痹S敏鵬認為，長期植入人體的健康安全風險也不容忽視，這或將成為其最大挑戰(zhàn)。

　　而非侵入性BCI安全性高，適用人群更加廣泛。但由于大腦皮層活動產生的神經電信號穿過顱骨等組織層后，信號質量大大削弱，并損失了大量有關大腦皮層神經電活動信號源的時空分布信息，所以非侵入BCI的一個重大難點是要從噪聲大、混疊嚴重的腦電信號中提取并識別微弱的目標腦電特征，這需要從感知機制到軟硬件協(xié)同創(chuàng)新予以克服。

　　馬斯克在發(fā)布會中表示，未來人們可直接用意念就能與別人進行交流，還可以用意念召喚甚至駕駛一輛特斯拉。

　　“腦控汽車只是BCI眾多應用場景的一個縮影，目前BCI技術在醫(yī)療健康方面顯示出了巨大的應用潛力，也在部分疾病的康復和改善方面形成了較好的效果?！痹S敏鵬舉例，比如目前已經商業(yè)化的人工耳蝸，它能代替人的耳蝸把聲音信息轉變?yōu)殡娦盘枺缓笾苯哟碳ぢ犐窠浝w維，從而產生聽覺，為重度耳聾、極重度耳聾或全聾患者提供了恢復聽力的可能。

　　此外，視網(wǎng)膜神經假體技術通過在視網(wǎng)膜附近植入電極陣列來刺激神經細胞，以治療因視網(wǎng)膜光感受器退化變性引起的失明癥，目前在美國、德國等一些醫(yī)院已經開展了相關的臨床試驗。在腦卒中康復方面，BCI技術也有較大的應用空間。比如天津大學神經工程團隊研發(fā)的“神工”系列人工神經康復機器人，將BCI與神經電刺激技術結合，為腦卒中患者提供了主動性的康復訓練，顯著改善了卒中患者的生活質量。

　　“BCI技術還引發(fā)了人們對數(shù)字永生的暢想。人們希望將思想與記憶上傳云端，使意念像在線的幽靈一樣，在數(shù)字空間中實現(xiàn)永生?！痹S敏鵬表示，雖然BCI在神經信號的讀取、寫入等方面都顯示了巨大潛力，但目前BCI研究仍然處于較初級的階段，對眾多的腦機理，如：記憶是如何存儲的等問題依然知之甚少，所以距離用BCI技術實現(xiàn)數(shù)字永生仍很遙遠。（記者陳曦）

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