大腦芯片，是革命還是炒作？

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

馬斯克還表示，Neuralink 首個(gè)產(chǎn)品名叫「心靈感應」（Telepathy）。對于該產(chǎn)品前景，他寫(xiě)道：「只需要思考，就可以控制手機或電腦，并通過(guò)它們控制幾乎任何設備?！?/span>

消息一出，吸引了業(yè)界的目光。那么馬斯克現在正在人體上進(jìn)行測試的 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代最偉大的天體物理學(xué)家，但隨著(zhù)病情惡化，他不得不通過(guò)語(yǔ)音合成器說(shuō)話(huà)，先是借助手持設備，隨著(zhù)對手部失去控制，他只能靠著(zhù)抽動(dòng)單側臉頰肌肉來(lái)操控計算機光標并選擇單詞，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(mài)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，馬斯克在當時(shí)的文件中寫(xiě)道，公司的主要業(yè)務(wù)是開(kāi)發(fā)植入式腦機接口，用于研究和治療神經(jīng)系統方面的疾病。而更長(cháng)遠的想法是「在人腦中植入電極，將人類(lèi)大腦和計算機相連，未來(lái)可以直接上傳和下載想法」。

2019 年，Neuralink 召開(kāi)了首個(gè)發(fā)布會(huì )，宣布已經(jīng)找到了高效實(shí)現腦機接口的方法，發(fā)布了一篇馬斯克一作署名的學(xué)術(shù)論文，詳細闡述了相關(guān)技術(shù)的實(shí)現細節，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，團隊又在活豬腦內植入芯片，并且可以通過(guò)腦內植入芯片實(shí)時(shí)傳輸腦電波數據，根據不同的峰值來(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接口芯片，上面布滿(mǎn)了電極和傳感器，可以通過(guò)解讀猴子的腦電波，將電信號轉化為計算機指令，讓猴子通過(guò)意念選擇屏幕上出現的英文字母，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(kāi)始對人類(lèi)患者進(jìn)行試驗。不過(guò)，直到 2023 年 5 月 25 日，Neuralink 才獲得 FDA 的批準，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(chēng)，開(kāi)始首次人體臨床試驗的招募，招募的對象為因頸脊髓損傷或肌萎縮側索硬化癥（ALS，也稱(chēng)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 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 輪融資的基礎上又增加了 4,300 萬(wàn)美元，總額達到了 3.23 億美元，有多達 32 名投資人參與其中。雖然 Neuralink 從未公開(kāi)披露其估值，但根據私人股權交易信息，該公司估值已超 50 億美元（約合人民幣 359 億元）。

按照馬斯克的計劃，Neuralink 規劃的短期目標：「第一個(gè)目標是恢復視力，即使是先天性失明，我們也相信可以讓他們見(jiàn)到光明?！?/span>

接下來(lái)，他談到癱瘓人士?！鸽m然聽(tīng)起來(lái)很神奇，但我們相信，是有可能讓脊髓受損的人恢復全身運動(dòng)功能的?！?/span>

Neuralink 腦機接口的植入物「N1」

從馬斯克公司腦機接口項目操作流程看，手術(shù)將由機器人「R1」操作植入物「N1」植入大腦區域。約 15 分鐘植入完成后，「N1」內的芯片將用于記錄大腦信號并將其無(wú)線(xiàn)傳輸到 Neuralink 的解碼運動(dòng)意圖應用程序。應用程序解碼大腦信號后，通過(guò)藍牙連接來(lái)控制外部設備?；颊邉t使用 Neuralink 應用程序并通過(guò)藍牙連接來(lái)控制外部鼠標和鍵盤(pán)，從而去做自己想做的事。

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

Neuralink 官網(wǎng)介紹稱(chēng)：「完全可植入，在外觀(guān)上看不見(jiàn)，可以讓你隨時(shí)隨地控制電腦或移動(dòng)設備?！?/span>

是革命還是炒作？

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

所謂腦機接口（BCI），是在人腦與計算機或其他電子設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(hù)可以直接通過(guò)大腦活動(dòng)來(lái)表達思想或操控設備；另一方面，外部設備則不斷地給大腦發(fā)送各種反饋信息，讓大腦及時(shí)調整控制策略，維持整個(gè)系統的穩定性。

盡管馬斯克的新項目主旨是通過(guò)對人腦以植入芯片來(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(kāi)個(gè)洞，上面這些黑絲就是植入的電機，紅色的是腦內的血管。

侵入式方法的好處是采集的信號非常準確，但缺點(diǎn)也很明顯，它對大腦存在一定的破壞性，開(kāi)顱手術(shù)本身也具有相當的風(fēng)險性，有感染可能；同時(shí)，實(shí)驗從動(dòng)物到人的時(shí)候，是不是能實(shí)現，有什么排異反應。

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

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(kāi)大腦血管、將一條線(xiàn)路植入腦中。

但是美國神經(jīng)反饋學(xué)專(zhuān)家菲利普·海勒認為，Neuralink 的腦機接口系統存在風(fēng)險，「當醫生打開(kāi)病人頭骨來(lái)整合腦機接口時(shí)，可能導致腦損傷、炎癥和結疤」。德國弗萊堡大學(xué)生物醫學(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。一家醫學(xué)組織說(shuō)根據獸醫的記錄，Neuralink 給猴植入腦機接口硬件的時(shí)候誘發(fā)了并發(fā)癥，導致猴死亡。馬斯克否認這一點(diǎn)，還說(shuō)這些猴本來(lái)就身患絕癥，所以才死的。

業(yè)內也有專(zhuān)家評論道：「Neuralink 一直沒(méi)完全解決植入設備的安全問(wèn)題?！?/span>

有人在探索

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

迄今全球已有 42 人公開(kāi)植入了腦機接口設備，世界各地至少有 45 項腦機接口實(shí)驗正在進(jìn)行。

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

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(kāi)發(fā)中的「stentrode」設備?！刚Ｈ四茉陔娔X上做的任何事我都能做，」他說(shuō)，「只是慢一點(diǎn)兒?！顾岬竭@個(gè)設備最好的地方是感覺(jué)不到它的存在，沒(méi)有刺激感。

去年 10 月，清華大學(xué)醫學(xué)院洪波教授帶領(lǐng)團隊設計研發(fā)的無(wú)線(xiàn)微創(chuàng )植入腦機接口 NEO（Neural Electronic Opportunity），在宣武醫院成功進(jìn)行首例臨床植入試驗。

與馬斯克領(lǐng)導的 Neuralink 腦機接口不同，無(wú)線(xiàn)微創(chuàng )植入腦機接口 NEO 把電極放在大腦硬膜外，通過(guò)長(cháng)期動(dòng)物試驗研制，不會(huì )破壞神經(jīng)組織；采用近場(chǎng)無(wú)線(xiàn)供電和傳輸信號，體內無(wú)需電池。

經(jīng)過(guò)三個(gè)月的居家腦機接口康復訓練，患者可以通過(guò)腦電活動(dòng)驅動(dòng)氣動(dòng)手套，實(shí)現自主喝水等腦控功能，抓握解碼準確率超過(guò) 90%；患者脊髓損傷的 ASIA 臨床評分和感覺(jué)誘發(fā)電位響應均有顯著(zhù)改善。

誰(shuí)會(huì )打開(kāi)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而聞名，例如他麾下的火箭公司 SpaceX 就宣稱(chēng)要把人類(lèi)送上火星。而把人類(lèi)變成賽博格的想法同樣雄心勃勃，即使失敗也會(huì )收獲滿(mǎn)滿(mǎn)。

在去年 11 月，傳記作家阿什利?萬(wàn)斯上周發(fā)文透露，表示數千人正排隊等候，希望能植入馬斯克旗下腦機接口公司（Neuralink）的大腦植入物。

腦機接口宛如一個(gè)潘多拉魔盒，在打開(kāi)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(lèi)是否愿意打開(kāi)它，現在還沒(méi)有打磨出能夠順暢開(kāi)啟魔盒的鑰匙，即便先鋒如馬斯克，在拿到人體試驗通行證前也被美國食品藥品監督管理局拒絕了兩次。

清華大學(xué)信息國家研究中心助理研究員顧心怡表示，「腦機接口技術(shù)的發(fā)展呈現多層次多領(lǐng)域齊頭并進(jìn)，而不同的發(fā)展領(lǐng)域和發(fā)展階段也將涉及側重不同的倫理問(wèn)題。在腦機接口臨床試驗的幾十年過(guò)程中，腦機接口植入安全性問(wèn)題已逐步顯現。同時(shí)，非侵入式腦機接口將逐步進(jìn)入商業(yè)服務(wù)和大眾消費領(lǐng)域，對每一位腦機接口用戶(hù)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（「讀腦」）和自主決策（「控腦」）上。未來(lái)隨著(zhù)腦機接口技術(shù)成熟度的不斷攀升，當其能夠較大程度上實(shí)現人類(lèi)認知增強，那么將涉及『人類(lèi)增強』限度的討論以及技術(shù)公平分配的問(wèn)題?！?/span>