在馬斯克的“未來(lái)世界”里，通過(guò)控制增強(qiáng)能力的超人不僅能夠戰(zhàn)勝疾病和殘疾的困擾，而且通過(guò)與機(jī)器和技術(shù)的直接結(jié)合，人類將完全超越當(dāng)前的身體形態(tài)。

圖1：埃隆·馬斯克是美國(guó)連續(xù)創(chuàng)業(yè)家，他是電動(dòng)汽車制造商特斯拉、太空探索技術(shù)公司SpaceX以及腦機(jī)接口公司Neuralink的負(fù)責(zé)人

騰訊科技訊 9月8日，今年8月末，美國(guó)連續(xù)創(chuàng)業(yè)家埃隆·馬斯克（Elon Musk）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直播，向世界通報(bào)了他在2016年創(chuàng)立的腦機(jī)接口公司Neuralink的最新技術(shù)進(jìn)展。這位特立獨(dú)行的技術(shù)專家也是尖端電動(dòng)汽車制造商特斯拉和太空探索公司SpaceX的首席執(zhí)行官，他已經(jīng)概述了對(duì)人類未來(lái)的大膽愿景。

在馬斯克的“未來(lái)世界”里，通過(guò)控制增強(qiáng)能力的超人不僅能夠戰(zhàn)勝疾病和殘疾的困擾，而且通過(guò)與機(jī)器和技術(shù)的直接結(jié)合，人類將完全超越當(dāng)前的身體形態(tài)。用馬斯克自己的話來(lái)說(shuō)，Neuralink的可植入設(shè)備“就像你頭骨中的Fitbit”。該技術(shù)由攜帶電極的超細(xì)線程組成，旨在促進(jìn)與外部計(jì)算機(jī)的高吞吐量通信，并潛在地促進(jìn)在身體其他部位放置的二級(jí)“鏈接”。

有前車可鑒

Neuralink由馬斯克和多名工程師和科學(xué)家于2016年創(chuàng)立，該公司于2019年發(fā)布了其植入技術(shù)的早期有線版本。它有幾個(gè)模塊組成：電極連接到頭骨上的USB端口，這個(gè)端口原本打算連接到位于耳朵后面的外部電池和無(wú)線電發(fā)射器上。最新的版本只是獨(dú)立的集成植入物，它可以嵌入頭骨上的洞中，并通過(guò)藍(lán)牙無(wú)線電通過(guò)皮膚傳遞數(shù)據(jù)。無(wú)線設(shè)計(jì)使其看起來(lái)更適合人類使用，但與最先進(jìn)的腦機(jī)接口技術(shù)相比，它限制了可以發(fā)送的數(shù)據(jù)的帶寬。

馬斯克在演示中表示，該公司的目標(biāo)是“用無(wú)縫植入的設(shè)備解決重要的脊椎和大腦問(wèn)題”，這與他之前宣布的讓人類與AI融合的更神奇的目標(biāo)相去甚遠(yuǎn)。這一次，馬斯克似乎對(duì)該設(shè)備的應(yīng)用更加謹(jǐn)慎。和以前一樣，他堅(jiān)稱此次演示純粹是為了吸引潛在員工的招聘活動(dòng)。

圖2：連接人腦與機(jī)器的Neuralink腦植入物

Neuralink的努力建立在腦機(jī)接口領(lǐng)域研究人員數(shù)十年的工作基礎(chǔ)上。雖然在技術(shù)上令人印象深刻，但這種無(wú)線腦植入物并不是第一次在豬或其他大型哺乳動(dòng)物身上進(jìn)行測(cè)試。大約十年前，布朗大學(xué)的科學(xué)家大衛(wèi)·波頓（David Borton）、Arto Nurmikko以及他們的同事開(kāi)發(fā)了一種無(wú)線神經(jīng)傳感器，能夠記錄豬和猴子的神經(jīng)活動(dòng)。

2016年，研究人員展示了這種設(shè)備可以用來(lái)幫助癱瘓的猴子行走。Nurmikko表示：“Neuralink具有很強(qiáng)的創(chuàng)造力，已經(jīng)能夠剪切和粘貼該領(lǐng)域開(kāi)發(fā)的許多東西?！彼a(bǔ)充說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)可能不是獨(dú)一無(wú)二的。但是“就真正植入人類大腦而言，它會(huì)幫助塑造強(qiáng)勁的未來(lái)嗎？這是一個(gè)懸而未決的問(wèn)題，但答案很可能是肯定的”。

Neuralink如今已經(jīng)不再只是吸引眼球的公關(guān)噱頭，該公司已經(jīng)雇傭了100多名員工，并正在尋求迅速擴(kuò)大員工隊(duì)伍。馬斯克還向這家合資企業(yè)投入了1億美元的自有資本。他還透露，今年7月，Neuralink獲得了美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)的突破性設(shè)備稱號(hào)，這實(shí)質(zhì)上意味著該公司已經(jīng)提交了文件，開(kāi)始收集FDA批準(zhǔn)所需的數(shù)據(jù)。

馬斯克和Neuralink正在為他們的項(xiàng)目投入大量資源。哥倫比亞大學(xué)電氣和生物醫(yī)學(xué)工程教授肯·謝潑德(Ken Shepard)說(shuō)：“這是一項(xiàng)資金非常充裕、重點(diǎn)突出的工作。在這樣的項(xiàng)目上，這是一個(gè)相當(dāng)令人印象深刻的資源水平。我認(rèn)為這給了他們比其他群體真正的優(yōu)勢(shì)?！?/p>

謝潑德說(shuō)，Neuralink插入柔性電極的機(jī)器人技術(shù)非常引人注目。他說(shuō)，在擴(kuò)大聚合物電極或“線程”的數(shù)量以及它們與集成電路芯片之間的互連方面將面臨挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)帶寬也必須增加：從1000個(gè)電極記錄會(huì)產(chǎn)生大量信息，因此Neuralink必須對(duì)其進(jìn)行壓縮才能通過(guò)藍(lán)牙進(jìn)行中繼。

Neuralink的項(xiàng)目總監(jiān)希馮·齊利斯(Shivon Zilis)表示：“我們目前的情況是：我們基本上已經(jīng)有了iPhone的原型或‘大腦中的Fitbit’，在手術(shù)、設(shè)備本身、無(wú)線范圍、數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫孢€有一大堆需要改進(jìn)的地方。在原型和你超級(jí)引以為豪的東西之間必須進(jìn)行更多的優(yōu)化，最終你才能向消費(fèi)者展示你的第一款產(chǎn)品?！?/p>

通過(guò)人腦控制AI

馬斯克重申，Neuralink首先將致力于“解決重要的大腦和脊椎問(wèn)題”，這很可能激起了殘疾人的關(guān)注。事實(shí)上，在整個(gè)演示過(guò)程中，有幾種慢性和危及生命的疾病被認(rèn)為是Neuralink潛在可以治療的，從失明、脊髓損傷、記憶力喪失到大腦損傷，甚至抑郁癥。

該公司的第一輪臨床試驗(yàn)將集中在脊髓損傷患者身上。對(duì)于觀看Neuralink技術(shù)演示的殘疾人來(lái)說(shuō)，這聽(tīng)起來(lái)可能像是一個(gè)令人信服的敘述，或者至少與充斥在專業(yè)期刊上枯燥的數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)和醫(yī)學(xué)術(shù)語(yǔ)相比，這里給出了很多新鮮和創(chuàng)新的東西。

馬斯克演示的裝置大約有硬幣大小，可以完全嵌入頭骨。與它相連的是1024個(gè)線狀的柔性電極，它們向下延伸到大腦皮層。大腦皮層是大腦的外層，負(fù)責(zé)許多功能，包括運(yùn)動(dòng)控制和感覺(jué)反饋。該設(shè)備中的定制計(jì)算機(jī)芯片放大來(lái)自大腦皮層的電信號(hào)，并將其無(wú)線中繼到附近的計(jì)算機(jī)。這些電極由手術(shù)機(jī)器人小心地插入，能夠記錄(理論上也能產(chǎn)生)由單個(gè)神經(jīng)元產(chǎn)生的微小電信號(hào)。他們的想法是，這些信號(hào)將來(lái)可以用來(lái)做些事情，比如讓癱瘓的人恢復(fù)活動(dòng)能力，或者制造視覺(jué)信號(hào)來(lái)治療失明。

在馬斯克的演示過(guò)程中，他漫步在一個(gè)圍欄附近，那里有幾頭豬，其中有些豬植入了腦機(jī)接口芯片。其中名叫格特魯?shù)拢℅ertrude）的豬已經(jīng)植入芯片兩個(gè)月，該裝置的電極位于豬的大腦皮層上，與其鼻子里的神經(jīng)元相連。出于演示的目的，豬的大腦信號(hào)被轉(zhuǎn)換為可聽(tīng)得見(jiàn)的嘟嘟聲，隨著其在鋼筆周圍嗅來(lái)嗅去，享受一些美味的款待，嘟嘟聲變得更加頻繁。馬斯克還展示了一頭豬，它的植入物已經(jīng)被成功移除，以表明手術(shù)是可逆的。其他一些展出的豬還有多個(gè)植入物。

圖3：Neuralink的植入式設(shè)備

馬斯克的億萬(wàn)富翁身份，以及作為一名開(kāi)拓科學(xué)疆界的觀星先鋒的媒體形象，肯定會(huì)在這方面發(fā)揮作用?；蛟S更誘人的是，很明顯，馬斯克對(duì)Neuralink的雄心遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了幫助殘疾人的范圍。馬斯克多次公開(kāi)表達(dá)了他對(duì)人工智能（AI）對(duì)人類構(gòu)成威脅的擔(dān)憂。他看到了AI超越人類、無(wú)法再加以控制的未來(lái)，并將這項(xiàng)技術(shù)描述為比核武器對(duì)人類生存構(gòu)成的更大威脅。

從本質(zhì)上講，Neuralink誕生于馬斯克的超人類主義雄心，即保持對(duì)超級(jí)智能機(jī)器和AI的控制。他在演講中稱：“在物種層面上，重要的是弄清楚我們?nèi)绾闻c先進(jìn)的AI共存，實(shí)現(xiàn)與AI共生。這樣，世界的未來(lái)就可以由地球人民的共同意志來(lái)控制。這可能是像這樣的設(shè)備實(shí)現(xiàn)的最重要功能。”

盡管半機(jī)械人即將崛起，但自然會(huì)有更多的短期商業(yè)機(jī)會(huì)成熟可供開(kāi)發(fā)。歸根結(jié)底，誰(shuí)不想將音樂(lè)直接輸入自己的大腦，或者純粹依靠自己思維的力量來(lái)控制身臨其境的虛擬視頻游戲呢？

將應(yīng)對(duì)殘疾納入主流

正是這種技術(shù)與更廣泛的商業(yè)應(yīng)用或?qū)嶋H存在的應(yīng)用相結(jié)合，才使得它對(duì)那些身體有缺陷的人非常有吸引力。畢竟，多發(fā)性硬化癥、帕金森氏癥和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元疾病等神經(jīng)系統(tǒng)疾病都是非常小眾的。

它們都涉及大腦，但它們的原因和作用機(jī)制是獨(dú)特而不同的。因此，針對(duì)這些情況的研究是高度專業(yè)化的，并且在學(xué)術(shù)領(lǐng)域內(nèi)以進(jìn)展緩慢而聞名，所有這些都在為稀缺的資源互相競(jìng)爭(zhēng)。任何新技術(shù)，特別是由更廣泛的大眾市場(chǎng)雄心和資金推動(dòng)的技術(shù)，都會(huì)立即成為極具吸引力命題。

科學(xué)家如是說(shuō)

需要指出的是，對(duì)BMI(腦機(jī)接口)的研究可以追溯到20世紀(jì)70年代。早期的演示涉及使用外部電極移動(dòng)屏幕光標(biāo)的患者。最近，研究人員已經(jīng)部署了BMI來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手臂、小型車輛甚至輪椅的運(yùn)動(dòng)。至于神經(jīng)科學(xué)界對(duì)它的接受程度，到目前為止，NeuroLink收到的評(píng)價(jià)褒貶不一。

該公司的重大突破似乎與使用的電極數(shù)量有關(guān)(比任何其他設(shè)備多10倍)，從而實(shí)現(xiàn)了前所未有的數(shù)據(jù)和通信吞吐量水平。根據(jù)多倫多大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究員格雷姆·莫法特(Graeme Moffat)的說(shuō)法，Neuralink的硬件在尺寸、便攜性、功耗和無(wú)線功能方面都超過(guò)了任何競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

圖4：戴著粉色護(hù)目鏡、身上有發(fā)光互動(dòng)紋身的未來(lái)主義者

加州理工學(xué)院心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和生物學(xué)布倫教授拉爾夫·阿道夫斯(Ralph Adolphs)形容Neuralink的聲明是“非常令人興奮的”，這是“一項(xiàng)巨大的技術(shù)成就”。

Neuralink還在開(kāi)發(fā)手術(shù)機(jī)器人方面進(jìn)行了創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了插入包含人類頭發(fā)寬度的微小電線。長(zhǎng)期目標(biāo)是將手術(shù)作為一種非侵入性的簡(jiǎn)單手術(shù)進(jìn)行，就像今天進(jìn)行的LASIK眼科手術(shù)一樣。

有些科學(xué)家對(duì)Neuralink的理論基礎(chǔ)不屑一顧，特別是在模仿更高級(jí)的大腦功能方面，比如記錄想法或記憶。加州大學(xué)舊金山分校和霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所的神經(jīng)學(xué)家羅倫·弗蘭克(Loren Frank)表示，將思想和記憶與隨之而來(lái)的電信號(hào)簡(jiǎn)單地混為一談，代表著“生物學(xué)知識(shí)的失敗”。畢竟，人類意識(shí)的一致理論還不在科學(xué)共識(shí)的范圍內(nèi)。

紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)神經(jīng)接口教授安德魯·杰克遜(Andrew Jackson)將馬斯克的演講和Neuralink迄今的進(jìn)展總結(jié)為：“堅(jiān)實(shí)的工程學(xué)、平庸的神經(jīng)科學(xué)”。

然而，那些對(duì)Neuralink的醫(yī)學(xué)應(yīng)用感興趣的人不應(yīng)該為此感到灰心喪氣。調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)功能，雖然充滿了巨大的挑戰(zhàn)，但肯定不像破譯思想和記憶那樣困難。殘疾人最感興趣的是前者，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究所的史蒂文·蔡斯（Steven Chase）證實(shí)：“這些患者最想要的是獨(dú)立，而這項(xiàng)技術(shù)有可能為他們提供這種能力?！?/p>

徹底根除殘疾

因此，盡管控制大腦電信號(hào)的主流設(shè)備確實(shí)代表了衰弱神經(jīng)疾病治療的新前沿和新模式的希望仍然存在，但在時(shí)間長(zhǎng)河中仍有一些不確定性。畢竟，做出這種預(yù)測(cè)的是馬斯克，他向來(lái)以夸大技術(shù)進(jìn)度聞名，比如他曾預(yù)測(cè)到2020年底將有100萬(wàn)輛全自動(dòng)駕駛汽車上路，顯然這個(gè)目標(biāo)未能實(shí)現(xiàn)。

生活在長(zhǎng)期健康狀況下的人可能比社會(huì)其他任何階層都更清楚，通往有意義的醫(yī)學(xué)進(jìn)步的道路往往是漫長(zhǎng)而曲折的。這項(xiàng)研究之所以支離破碎，無(wú)非是因?yàn)樗旧砭秃軓?fù)雜。單個(gè)藥物、基因或蛋白質(zhì)對(duì)特定疾病的作用機(jī)制，可能需要某個(gè)研究團(tuán)隊(duì)畢生的努力。

與此同時(shí)，即使對(duì)于那些患有最復(fù)雜殘疾的人來(lái)說(shuō)，相信將來(lái)會(huì)有治愈或修復(fù)的想法仍然是最誘人的禁忌。我們從小到大都相信技術(shù)會(huì)變得更好，醫(yī)生最終會(huì)學(xué)會(huì)修復(fù)曾經(jīng)無(wú)法修復(fù)的東西。

Neuralink并不是唯一一家冒險(xiǎn)進(jìn)入腦機(jī)接口領(lǐng)域的公司。奧斯汀名為Paradromics的公司也在開(kāi)發(fā)一種潛在的能夠記錄數(shù)萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元的信號(hào)的設(shè)備，并獲得美國(guó)國(guó)防部下屬研發(fā)機(jī)構(gòu)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)的資助。該項(xiàng)目旨在恢復(fù)癱瘓患者的交流能力，因?yàn)檫@些人失去了說(shuō)話或打字的能力。加州卡爾弗城的Kernel公司正在開(kāi)發(fā)一種頭盔狀的設(shè)備，用于非侵入性地監(jiān)測(cè)大腦信號(hào)，可以用來(lái)做些事情，比如識(shí)別某個(gè)人正在聽(tīng)的是哪首歌。它缺乏Neuralink的設(shè)備和類似植入系統(tǒng)的分辨率，但具有不需要腦部手術(shù)的好處。

盡管如此，隨著時(shí)間的推移，像Neuralink這樣的設(shè)備很可能會(huì)隨著電極變得更薄和更靈活，以及機(jī)器人插入變得更加流暢而變得更具侵入性。馬斯克此前曾將這一過(guò)程與LASIK眼科手術(shù)相提并論，后者現(xiàn)在已經(jīng)非常簡(jiǎn)單。但與任何手術(shù)一樣，回報(bào)將不得不與風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行權(quán)衡。

哥倫比亞大學(xué)電氣和生物醫(yī)學(xué)工程教授謝潑德認(rèn)為，在涉及健康人的應(yīng)用中，非侵入性方法具有真正的優(yōu)勢(shì)。他說(shuō)：“我很難想象，在我有生之年，將來(lái)會(huì)有健康的人主動(dòng)接受手術(shù)，將植入物放入他們的大腦。”