大腦芯片，是革命還是炒作？

作者：九林

近日，馬斯克在社交媒體平臺(tái)宣稱，旗下腦機(jī)接口公司Neuralink已為首位人類患者植入了大腦芯片，植入者目前恢復(fù)良好。

馬斯克還表示，Neuralink首個(gè)產(chǎn)品名叫“心靈感應(yīng)”（Telepathy）。對(duì)于該產(chǎn)品前景，他寫道：“只需要思考，就可以控制手機(jī)或電腦，并通過(guò)它們控制幾乎任何設(shè)備?！?/p>

消息一出，吸引了業(yè)界的目光。那么馬斯克現(xiàn)在正在人體上進(jìn)行測(cè)試的Neuralink大腦芯片是什么？大腦芯片，是革命還是炒作？

馬斯克大腦芯片之旅

61年前，21歲的牛津大學(xué)學(xué)生斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）被診斷為漸凍癥，此后一生大部分時(shí)間，他的身體都被限制在輪椅上，這并未妨礙他成為當(dāng)代最偉大的天體物理學(xué)家，但隨著病情惡化，他不得不通過(guò)語(yǔ)音合成器說(shuō)話，先是借助手持設(shè)備，隨著對(duì)手部失去控制，他只能靠著抽動(dòng)單側(cè)臉頰肌肉來(lái)操控計(jì)算機(jī)光標(biāo)并選擇單詞，速度是大約每分鐘一個(gè)單詞。

想象一下，如果斯蒂芬·霍金的溝通速度比打字員或拍賣師更快——這是馬斯克（Elon Musk）展示的最新未來(lái)。而這個(gè)未來(lái)，由Neuralink公司達(dá)到。

來(lái)看看，Neuralink有什么來(lái)頭？

這家公司成立在2016年，馬斯克在當(dāng)時(shí)的文件中寫道，公司的主要業(yè)務(wù)是開發(fā)植入式腦機(jī)接口，用于研究和治療神經(jīng)系統(tǒng)方面的疾病。而更長(zhǎng)遠(yuǎn)的想法是“在人腦中植入電極，將人類大腦和計(jì)算機(jī)相連，未來(lái)可以直接上傳和下載想法”。

2019年，Neuralink召開了首個(gè)發(fā)布會(huì)，宣布已經(jīng)找到了高效實(shí)現(xiàn)腦機(jī)接口的方法，發(fā)布了一篇馬斯克一作署名的學(xué)術(shù)論文，詳細(xì)闡述了相關(guān)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，還推出了他們的第一個(gè)成果：成功將芯片植入活體小鼠腦中。

2020年，團(tuán)隊(duì)又在活豬腦內(nèi)植入芯片，并且可以通過(guò)腦內(nèi)植入芯片實(shí)時(shí)傳輸腦電波數(shù)據(jù)，根據(jù)不同的峰值來(lái)分析小豬的腦部活動(dòng)。

到了2022年，馬斯克在Neuralink的發(fā)布會(huì)上，展示了一只可以通過(guò)意念打字的猴子。這只猴子的大腦中植入了一款微小的腦機(jī)接口芯片，上面布滿了電極和傳感器，可以通過(guò)解讀猴子的腦電波，將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)指令，讓猴子通過(guò)意念選擇屏幕上出現(xiàn)的英文字母，完成打字的任務(wù)，這引起了巨大轟動(dòng)。

其實(shí)在2019年時(shí)，Neuralink就希望在2020年底之前開始對(duì)人類患者進(jìn)行試驗(yàn)。不過(guò)，直到2023年5月25日，Neuralink才獲得FDA的批準(zhǔn)，將啟動(dòng)首次腦植入物人體臨床研究。

2023年9月19日，Neuralink公告稱，開始首次人體臨床試驗(yàn)的招募，招募的對(duì)象為因頸脊髓損傷或肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS，也稱為“漸凍癥”）而四肢癱瘓的人。

估值已超50億美元

盡管市場(chǎng)對(duì)Neuralink的質(zhì)疑聲不時(shí)傳來(lái)，但截至目前Neuralink已完成多輪融資。Neuralink在去年8月初獲得了總共2.8億美元的D輪融資，由彼得?提爾（Peter Thiel）等人共同成立的Founders Fund領(lǐng)投。

最新的SEC文件顯示，Neuralink的融資在此前2.8億美元D輪融資的基礎(chǔ)上又增加了4,300萬(wàn)美元，總額達(dá)到了3.23億美元，有多達(dá)32名投資人參與其中。雖然Neuralink從未公開披露其估值，但根據(jù)私人股權(quán)交易信息，該公司估值已超50億美元（約合人民幣359億元）。

按照馬斯克的計(jì)劃，Neuralink規(guī)劃的短期目標(biāo)：“第一個(gè)目標(biāo)是恢復(fù)視力，即使是先天性失明，我們也相信可以讓他們見到光明?！?/p>

接下來(lái)，他談到癱瘓人士。“雖然聽起來(lái)很神奇，但我們相信，是有可能讓脊髓受損的人恢復(fù)全身運(yùn)動(dòng)功能的。”

從馬斯克公司腦機(jī)接口項(xiàng)目操作流程看，手術(shù)將由機(jī)器人“R1”操作植入物“N1”植入大腦區(qū)域。約15分鐘植入完成后，“N1”內(nèi)的芯片將用于記錄大腦信號(hào)并將其無(wú)線傳輸到Neuralink的解碼運(yùn)動(dòng)意圖應(yīng)用程序。應(yīng)用程序解碼大腦信號(hào)后，通過(guò)藍(lán)牙連接來(lái)控制外部設(shè)備?；颊邉t使用Neuralink應(yīng)用程序并通過(guò)藍(lán)牙連接來(lái)控制外部鼠標(biāo)和鍵盤，從而去做自己想做的事。

N1基于ARM架構(gòu)系統(tǒng)，有四分之一硬幣大小，包含1024個(gè)高通量線程通道，可以用來(lái)記錄和刺激信號(hào)。此外，Neuralink還改進(jìn)了N1充電系統(tǒng)——除了無(wú)線充電外，N1還支持6.78MHz的鋁制電池底座，以將電池壽命延長(zhǎng)一倍。

Neuralink官網(wǎng)介紹稱：“完全可植入，在外觀上看不見，可以讓你隨時(shí)隨地控制電腦或移動(dòng)設(shè)備。”

是革命還是炒作？

由于應(yīng)用前景廣闊，無(wú)論是在科研界還是在工業(yè)界，腦機(jī)接口都得到了極為廣泛的關(guān)注。

所謂腦機(jī)接口（BCI），是在人腦與計(jì)算機(jī)或其他電子設(shè)備之間建立的直接交流和控制通道。通過(guò)這種通道，一方面用戶可以直接通過(guò)大腦活動(dòng)來(lái)表達(dá)思想或操控設(shè)備；另一方面，外部設(shè)備則不斷地給大腦發(fā)送各種反饋信息，讓大腦及時(shí)調(diào)整控制策略，維持整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

盡管馬斯克的新項(xiàng)目主旨是通過(guò)對(duì)人腦以植入芯片來(lái)改善腦損傷以及其他殘疾患者的生活，但“雙刃劍”式的人工智能對(duì)人腦進(jìn)行控制的做法遭到很多質(zhì)疑。

目前大腦的信息采集方式分為兩種：侵入式和非侵入式。侵入式就是說(shuō)，需要把顱骨開個(gè)洞，上面這些黑絲就是植入的電機(jī)，紅色的是腦內(nèi)的血管。

侵入式方法的好處是采集的信號(hào)非常準(zhǔn)確，但缺點(diǎn)也很明顯，它對(duì)大腦存在一定的破壞性，開顱手術(shù)本身也具有相當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)性，有感染可能；同時(shí)，實(shí)驗(yàn)從動(dòng)物到人的時(shí)候，是不是能實(shí)現(xiàn)，有什么排異反應(yīng)。

其實(shí)在Neuralink成立初期，其研究團(tuán)隊(duì)就研發(fā)出一種“更溫和”的方式，即通過(guò)動(dòng)脈將設(shè)備及相關(guān)信號(hào)傳輸至大腦。但2019年公司否定了上述技術(shù)路線，取而代之的是“更為激進(jìn)”的侵入式腦機(jī)通信。

于是在2019年，馬斯克也發(fā)布了首款產(chǎn)品，其原理是用激光在頭骨上鉆孔，然后再避開大腦血管、將一條線路植入腦中。

但是美國(guó)神經(jīng)反饋學(xué)專家菲利普·海勒認(rèn)為，Neuralink的腦機(jī)接口系統(tǒng)存在風(fēng)險(xiǎn)，“當(dāng)醫(yī)生打開病人頭骨來(lái)整合腦機(jī)接口時(shí)，可能導(dǎo)致腦損傷、炎癥和結(jié)疤”。德國(guó)弗萊堡大學(xué)生物醫(yī)學(xué)微技術(shù)系的斯蒂格利則直言，Neuralink的方法不切實(shí)際，“雖然它可能會(huì)成為偉大的科幻小說(shuō)，但實(shí)際上只是胡扯”。

此外，在去年10月，Neuralink被推上了輿論的風(fēng)口，原因在于：猴死了。一家醫(yī)學(xué)組織說(shuō)根據(jù)獸醫(yī)的記錄，Neuralink給猴植入腦機(jī)接口硬件的時(shí)候誘發(fā)了并發(fā)癥，導(dǎo)致猴死亡。馬斯克否認(rèn)這一點(diǎn)，還說(shuō)這些猴本來(lái)就身患絕癥，所以才死的。

業(yè)內(nèi)也有專家評(píng)論道：“Neuralink一直沒(méi)完全解決植入設(shè)備的安全問(wèn)題。”

有人在探索

有一點(diǎn)必須澄清，Neuralink 并不是唯一一家朝著腦機(jī)接口方向努力的公司，甚至不是最先進(jìn)的公司，只是因?yàn)轳R斯克的光環(huán)而備受矚目。

迄今全球已有42人公開植入了腦機(jī)接口設(shè)備，世界各地至少有45項(xiàng)腦機(jī)接口實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行。

2016 年，癱瘓男子科普蘭 (Nathan Copeland) 在媒體見證下用他的機(jī)器人手與時(shí)任美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬擊拳打招呼，被命名為“猶他陣列”的腦機(jī)接口設(shè)備植入他的大腦以改善神經(jīng)系統(tǒng)殘疾部分的功能。

2020年，62歲的漸凍癥患者澳大利亞人奧基夫 (Philip O’Keefe)植入了仍處于開發(fā)中的“stentrode”設(shè)備。“正常人能在電腦上做的任何事我都能做，”他說(shuō)，“只是慢一點(diǎn)兒?！彼岬竭@個(gè)設(shè)備最好的地方是感覺不到它的存在，沒(méi)有刺激感。

去年10月，清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院洪波教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)研發(fā)的無(wú)線微創(chuàng)植入腦機(jī)接口NEO（Neural Electronic Opportunity），在宣武醫(yī)院成功進(jìn)行首例臨床植入試驗(yàn)。

與馬斯克領(lǐng)導(dǎo)的Neuralink腦機(jī)接口不同，無(wú)線微創(chuàng)植入腦機(jī)接口NEO把電極放在大腦硬膜外，通過(guò)長(zhǎng)期動(dòng)物試驗(yàn)研制，不會(huì)破壞神經(jīng)組織；采用近場(chǎng)無(wú)線供電和傳輸信號(hào)，體內(nèi)無(wú)需電池。

經(jīng)過(guò)三個(gè)月的居家腦機(jī)接口康復(fù)訓(xùn)練，患者可以通過(guò)腦電活動(dòng)驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)手套，實(shí)現(xiàn)自主喝水等腦控功能，抓握解碼準(zhǔn)確率超過(guò)90%；患者脊髓損傷的ASIA臨床評(píng)分和感覺誘發(fā)電位響應(yīng)均有顯著改善。

誰(shuí)會(huì)打開潘多拉的魔盒？

雖說(shuō)Neuralink取得的大腦植入進(jìn)步意義重大，但值得注意的是，該技術(shù)仍處于早期階段。馬斯克也一直以制定天馬行空的目標(biāo)而聞名，例如他麾下的火箭公司SpaceX就宣稱要把人類送上火星。而把人類變成賽博格的想法同樣雄心勃勃，即使失敗也會(huì)收獲滿滿。

在去年11月，傳記作家阿什利?萬(wàn)斯上周發(fā)文透露，表示數(shù)千人正排隊(duì)等候，希望能植入馬斯克旗下腦機(jī)接口公司（Neuralink）的大腦植入物。

腦機(jī)接口宛如一個(gè)潘多拉魔盒，在打開之前沒(méi)有人知道它將給世界帶來(lái)怎樣的改變。但問(wèn)題是，無(wú)論人類是否愿意打開它，現(xiàn)在還沒(méi)有打磨出能夠順暢開啟魔盒的鑰匙，即便先鋒如馬斯克，在拿到人體試驗(yàn)通行證前也被美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局拒絕了兩次。

清華大學(xué)信息國(guó)家研究中心助理研究員顧心怡表示，“腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)多層次多領(lǐng)域齊頭并進(jìn)，而不同的發(fā)展領(lǐng)域和發(fā)展階段也將涉及側(cè)重不同的倫理問(wèn)題。在腦機(jī)接口臨床試驗(yàn)的幾十年過(guò)程中，腦機(jī)接口植入安全性問(wèn)題已逐步顯現(xiàn)。同時(shí)，非侵入式腦機(jī)接口將逐步進(jìn)入商業(yè)服務(wù)和大眾消費(fèi)領(lǐng)域，對(duì)每一位腦機(jī)接口用戶來(lái)講，最為關(guān)注的倫理問(wèn)題可能將聚焦在腦隱私保護(hù)（“讀腦”）和自主決策（“控腦”）上。未來(lái)隨著腦機(jī)接口技術(shù)成熟度的不斷攀升，當(dāng)其能夠較大程度上實(shí)現(xiàn)人類認(rèn)知增強(qiáng)，那么將涉及‘人類增強(qiáng)’限度的討論以及技術(shù)公平分配的問(wèn)題。”