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造汽車、登火星之后,馬斯克遇上三只小豬:人類腦機(jī)接口要成真了?

2020/8/30 9:17:47 來源:搜狐科技 作者:梁昌均 責(zé)編:遠(yuǎn)洋

特斯拉和 SpaceX 公司創(chuàng)始人、剛剛躋身全球第四大富豪的埃隆 · 馬斯克(Elon Musk)再創(chuàng)新歷史,這一次是關(guān)于腦機(jī)接口的最新技術(shù)。

北京時(shí)間 8 月 29 日早上,埃隆 · 馬斯克在位于加州弗里蒙特的腦機(jī)接口初創(chuàng)公司 Neuralink 總部召開發(fā)布會(huì),正式公布旗下 Neuralink 的最新研究成果,包括簡化后硬幣大小的 Neuralink 植入設(shè)備和進(jìn)行設(shè)備植入的手術(shù)機(jī)器人,并展示了植入腦機(jī)芯片的小豬。

科幻電影中的想象似乎離現(xiàn)實(shí)越來越近了,但馬斯克的這項(xiàng) “人類改進(jìn)”計(jì)劃依然面臨不少挑戰(zhàn)。

發(fā)布兩款硬件產(chǎn)品 豬腦信息實(shí)時(shí)傳輸

本次發(fā)布會(huì)馬斯克公布了兩款硬件產(chǎn)品——簡化 N1 芯片的傳感器設(shè)備 Link V0.9 和手術(shù)機(jī)器人 V2,并展示了腦機(jī)接口在小豬身上的的生物實(shí)驗(yàn)。

馬斯克在發(fā)布會(huì)上表示,隨著時(shí)間的推移,腦機(jī)接口技術(shù)帶來的 API 傳輸不斷增長,而通過連線(wiring)方式獲得腦機(jī)效果,存在很多傳輸難題。因此這一次 Neuralink 公司重新締造了一款硬幣大小、可以置于人們顱頂部位的設(shè)備 Link V0.9。該設(shè)備直徑 23 毫米,厚度 8 毫米,擁有 1024 路通道,內(nèi)置有電信號等重要傳感器,能夠感應(yīng)溫度氣壓,讀取腦電波、脈搏等理信號,且支持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)無線傳輸。

這款設(shè)備通過植入方式與人腦連接,“就像你的頭骨下面插了一個(gè) Fitbit,但是帶著電線。”馬斯克稱。Link V0.9 只需晚上充電,白天能用一整天,甚至可以無線充電。去年 Neuralink 展示的腦接芯片是置于耳朵后面,導(dǎo)線從中散出并連接到植入大腦的電極,今年的設(shè)備可以說大為簡化。

如何將這款硬件設(shè)備植入顱頂部位?馬斯克還展示了一款新款手術(shù)機(jī)器人 V2,其是 Neuralink 與舊金山創(chuàng)意設(shè)計(jì)咨詢公司 Woke Studios 合作完成。據(jù)介紹,這個(gè)手術(shù)機(jī)器人可以將電線連接到不同位置和深度,可以通過機(jī)器視覺 “看到”整個(gè)大腦。

馬斯克稱,在專業(yè)醫(yī)生的監(jiān)督下,這款機(jī)器人可以自動(dòng)完成所有手術(shù)工作,做到開顱、取骨、植入、安裝等系列操作,并表示 Neuralink 已經(jīng)在使用這款機(jī)器人植入腦機(jī)接口設(shè)備,縫合過程大約需要 30 分鐘,未來可以再 1 小時(shí)內(nèi)完成植入,用戶幾乎都不用麻醉即可完成手術(shù),植入當(dāng)天就可以出院。

馬斯克還展示了腦機(jī)接口的生物實(shí)驗(yàn),現(xiàn)身直播的實(shí)驗(yàn)對象是三只小豬:Joyce、 Dorothy、 Gertrude,它們的狀態(tài)分別是沒做過植入手術(shù)、植入后取出和植入腦機(jī)接口芯片,其中 Gertrude 已經(jīng)接受植入兩個(gè)月。馬斯克表示,選擇豬這種動(dòng)物,是因?yàn)樗鼈兣c人類的大腦相似性較高,同時(shí)也易于保持快樂。

直播現(xiàn)場展示了豬腦活動(dòng)的實(shí)時(shí)無線傳輸。當(dāng)喂食或者觸摸 Gertrude 的鼻子時(shí),它的神經(jīng)元開始興奮,附近接收信息的電腦顯示屏上的信號活躍起來。馬斯克還表示,除了檢測小豬腦部的運(yùn)作情況,LINK V0.9 能靠激活電極觸發(fā)大腦特定區(qū)域的神經(jīng)元,并且通過神經(jīng)元活動(dòng)預(yù)測豬的四肢運(yùn)動(dòng)。當(dāng) Gertrude 走上跑步機(jī),通過腦電路圖,可以預(yù)測到它的活動(dòng)位置,和實(shí)際位置幾乎完全吻合,從而獲取該小豬的身體活動(dòng)情況。

馬斯克還展示了另外一頭小豬 Dorothy,它在植入 Neuralink 設(shè)備后又移除,直播中這頭小豬看起來并無異常。馬斯克不斷強(qiáng)調(diào)這頭小豬同樣 “健康和快樂”,以證明 Neuralink 設(shè)備的實(shí)用性和安全性。

馬斯克在發(fā)布會(huì)上還宣布 Neuralink 最新的腦機(jī)接口設(shè)備已在今年 7 月份獲得了 FDA(美國食藥監(jiān)局)的 “突破性設(shè)備計(jì)劃”認(rèn)證。但這并不意味著獲得了對人體試驗(yàn)的批準(zhǔn),不過 Neuralink 正計(jì)劃和 FDA 深度合作,進(jìn)行更多的實(shí)驗(yàn)批準(zhǔn)申報(bào)。

在發(fā)布會(huì)問答環(huán)節(jié),馬斯克和 Neuralink 團(tuán)隊(duì)回答了多個(gè)問題,確認(rèn)通過腦機(jī)接口可以召集特斯拉汽車,健康的人甚至可以打游戲,而存在腦機(jī)設(shè)備上的記憶可以上傳,也可以存儲(chǔ)在設(shè)備中,或者進(jìn)行下載。

馬斯克還坦言,與去年的發(fā)布會(huì)一樣,這次活動(dòng)主要是為了吸引、招募更多的人才加入團(tuán)隊(duì)。Neuralink 目前有 100 多號員工,希望最終達(dá)到 1 萬。

“神秘”的 Neuralink 和馬斯克的野心

人類在數(shù)十年前就在探索大腦。1924 年,德國心理科醫(yī)生漢斯 · 貝格爾(Hans Berger)首次探測到腦電波,發(fā)現(xiàn)人的意識可以轉(zhuǎn)化成電子信號,并可以通過機(jī)器進(jìn)行解析,這被視為腦機(jī)接口技術(shù)的雛形。隨后人類一直在探索這一前沿技術(shù),Neuralink 便是其中一家 “神秘的”明星公司。

腦機(jī)接口發(fā)展歷史

腦機(jī)接口(Brain–computer interface,BCI)是在人或動(dòng)物腦與外部設(shè)備間建立起直接通路,通過腦電波的反饋,讓計(jì)算機(jī)獲得信息,采集人們大腦中生物的特征值,并把信息翻譯成機(jī)器語言,從而反饋到肌體,完成腦和外部設(shè)備間的信息交換。

目前,業(yè)界主要將腦機(jī)接口技術(shù)分為三類:入侵式、部分入侵式、非入侵式。Neuralink 走的則是入侵式路線,即需要將腦機(jī)設(shè)備植入人體內(nèi)或動(dòng)物體內(nèi)。

Neuralink 由馬斯克和其他八名創(chuàng)辦者于 2016 年聯(lián)合成立,但直到 2017 年 3 月才為公眾所知,隨后兩年中幾乎從公眾的視線中消失。2019 年 7 月,這家 “神秘”的公司才召開了關(guān)于腦機(jī)接口研究的首場發(fā)布會(huì),引發(fā)廣泛關(guān)注。當(dāng)時(shí),這家公司已獲得 1.58 億美元融資,其中 1 億美元來自馬斯克。

在去年的發(fā)布會(huì)上,馬斯克首次揭曉了 Neuralink 的腦機(jī)接口研究成果,公布了微型可植入 N1 芯片、自動(dòng)植入手術(shù)機(jī)器人 V1 和只有發(fā)絲直徑的 1/4 的柔性電極,從而初步建立起完整的腦機(jī)接口系統(tǒng)。

當(dāng)時(shí)馬斯克還宣布,這套系統(tǒng)成功將 1500 個(gè)柔性電極送入小鼠大腦,連接到神經(jīng)元,并已在至少 19 種不同的動(dòng)物上進(jìn)行了測試,成功率約為 87%,且成功讓猴子用其系統(tǒng)來 “意念操控”電腦。Neuralink 還展示了將 4 個(gè)傳感器安裝在人的腦袋上的設(shè)計(jì),外置設(shè)備安裝在耳后,通過無線連接,人腦可基于該設(shè)備與 Neuralink 在 iPhone 上的應(yīng)用進(jìn)行互動(dòng)。

相比去年,今年 Neuralink 有更多的進(jìn)步:“腦機(jī)”設(shè)備、手術(shù)機(jī)器人均有迭代更新,整套系統(tǒng)又成功在豬身上進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),是過渡到人之前必要的實(shí)驗(yàn)階段,加之獲得 FDA 認(rèn)證,意味著今年的 Neuralink 無論是在技術(shù)還是在商業(yè)化前景上,都比去年要顯得更為可觀。

Neuralink 對腦機(jī)接口技術(shù)的的研究,短期來看,將有望在醫(yī)療領(lǐng)域最先取得突破,它可以解決嚴(yán)重的大腦損傷和創(chuàng)傷,甚至可以使患者重新獲得失去的運(yùn)動(dòng)能力和感知能力,比如說治療帕金森綜合癥、癱瘓、殘疾、中風(fēng)、抑郁癥,讓盲人看到世界,讓無法說話的人再重新表達(dá)等。馬斯克也多次試圖強(qiáng)調(diào)這種腦機(jī)接口技術(shù)對人體健康的好處。

Neuralink 也被認(rèn)為是馬斯克對抗人工智能的一步棋。在過去的幾年中,馬斯克多次公開表達(dá)了他對人工智能飛速發(fā)展的擔(dān)憂,“如果要我推測對我們最大的生存威脅是什么,可能就是人工智能?!彼A(yù)測,在 2025 年之前,AI 將超越人類,未來 AI 可能會(huì)像對待寵物一樣對待人類。

馬斯克開出的藥方是開發(fā)可植入腦的腦機(jī)接口,推動(dòng)人類成為 “半機(jī)械人”,在人工智能全面超越人類之前,幫助人類與 AI 實(shí)現(xiàn)共生,規(guī)避人工智能帶來的風(fēng)險(xiǎn)。“如果你無法打敗它們,那就加入它們?!?馬斯克在描述 Neuralink 的使命宣言時(shí)說。

馬斯克曾表示,25 年內(nèi) Neuralink 將有望開發(fā)出全腦接口(Whole Brain Interface),即讓人類所有的神經(jīng)元和 AI 載體連接在一起,并讓 AI 技術(shù)成為腦力的擴(kuò)展,這也是 Neuralink 的終極目標(biāo)。

這也彰顯了馬斯克 “改進(jìn)人類”的野心。外媒 Wait But Why 曾評價(jià)道,Neuralink 在某種程度上成功超越了特斯拉和 SpaceX 在工程上面對的挑戰(zhàn)和成就。其他兩家公司的目標(biāo)是重新定義人類未來會(huì)做什么,而 Neuralink 是在定義人類未來將成為什么。

科幻照進(jìn)現(xiàn)實(shí) 腦機(jī)接口的挑戰(zhàn)

實(shí)際上,除了馬斯克的 Neuralink,國內(nèi)外還有多家公司和機(jī)構(gòu)也在致力于推動(dòng)關(guān)于腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展。扎克伯格曾在 Facebook F8 大會(huì)上宣布了腦機(jī)接口計(jì)劃,IBM、英特爾都先后推出過類腦芯片,高通在 2015 年還推出過引發(fā)業(yè)界震動(dòng)的人腦模擬計(jì)算平臺(tái) Zeroth。

在國內(nèi),曾經(jīng)的中國首富陳天橋在將盛大私有化后,2016 年砸十億美金成立研究院,投入腦科學(xué)研究;國內(nèi)還有包括清華大學(xué)、浙江大學(xué)等在內(nèi)的高校在進(jìn)行腦科學(xué)的研究,國內(nèi)外也涌現(xiàn)了靈汐科技、西井科技、達(dá)爾文芯片、強(qiáng)腦科技等多家初創(chuàng)公司。

對此次 Neuralink 關(guān)于腦機(jī)接口的最新技術(shù),中科院神經(jīng)科學(xué)研究所李澄宇教授認(rèn)為,新版本設(shè)備更小,可以完成無線充電,通過替代部分頭骨實(shí)現(xiàn)了低可見度,離實(shí)際應(yīng)用推進(jìn)了很大一步。他表示,未來這將會(huì)強(qiáng)力推動(dòng)對人腦工作原理的理解,并可能對社會(huì)的運(yùn)行模式產(chǎn)生顛覆性影響。

科幻電影中的想象似乎正在走向現(xiàn)實(shí),有人稱呼這太瘋狂了,也有人稱這令人著迷和恐懼。但目前來看,腦接接口依然面臨不小挑戰(zhàn)。

首先,腦機(jī)接口技術(shù)仍然面臨很多問題,以 Neuralink 的腦機(jī)接口技術(shù)為例,其仍然面臨帶寬、植入技術(shù)推廣、生物相容性等障礙。清華大學(xué)腦機(jī)接口專家洪波教授還指出,這次發(fā)布會(huì)讓人失望的是神經(jīng)信號解碼方面沒有任何進(jìn)步,只是簡單演示了小豬四肢運(yùn)動(dòng)和腦內(nèi)神經(jīng)放電的關(guān)系,離植入腦機(jī)接口與手機(jī)通信還有很長的路要走。

他還稱,從馬斯克的演講,可以感到他對神經(jīng)編碼原理不是很關(guān)注,對其難度的認(rèn)識不夠,他大部分的精力都在手術(shù)機(jī)器人、植入器件的微型化和無線傳輸設(shè)計(jì)方面上的工程設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),科學(xué)和工程進(jìn)展并沒有媒體期待的那么巨大。人腦植入腦機(jī)接口值得期待,但要有足夠的耐心面對神經(jīng)界面和神經(jīng)編碼方面的挫折。

雖然 Neuralink 這次發(fā)布會(huì)被外界認(rèn)為是開啟了腦機(jī)接口技術(shù)的新時(shí)代,但未來的商業(yè)化進(jìn)程依然顯得遙遙無期。在 2019 年一次 Neuralink 的媒體簡報(bào)會(huì)上,公司高管們承認(rèn),現(xiàn)階段 Neuralink 無法實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

馬斯克也坦言,這將會(huì)是個(gè)緩慢的過程?!八羞@一切都將循序漸進(jìn)地進(jìn)行,不會(huì)突然間發(fā)生,Neuralink 將擁有腦機(jī)接口領(lǐng)域的新技術(shù)成就。商業(yè)化將需要很長一段時(shí)間,但會(huì)看到它的技術(shù)到來?!?/p>

高昂的成本也意味著這不會(huì)是項(xiàng)普惠技術(shù)?!斑@個(gè)設(shè)備在首次推出時(shí)可能非常昂貴,但我希望未來能將它的價(jià)格降至數(shù)千美元。”馬斯克表示,他希望 Neuralink 從一個(gè)昂貴的研究項(xiàng)目轉(zhuǎn)變?yōu)橐患蚁M(fèi)電子產(chǎn)品公司。

同時(shí),由于腦機(jī)接口技術(shù)和市場目前都還處于早期階段,法律存在空白,且由于還涉及到人體醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,背后存在倫理問題,意味著這項(xiàng)技術(shù)必然會(huì)面臨著嚴(yán)格的監(jiān)管。

雖然此次 Neuralink 獲得了 FDA 認(rèn)證,但尚未被批準(zhǔn)用于人體試驗(yàn),而在動(dòng)物身上的試驗(yàn)此前也引發(fā)了一些人士的批評。但要知道,許多在動(dòng)物身上起作用的技術(shù)試驗(yàn),到了人體測試階段也有可能失敗。即使植入后發(fā)揮了作用,也需要大量的臨床證明它的安全性和有效性。

在 Neuralink 此次發(fā)布會(huì)之前,美國非營利智囊團(tuán) RAND(蘭德公司)就發(fā)布報(bào)告稱,相關(guān)機(jī)構(gòu)將有必要在法律和道德層面對腦機(jī)接口技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格審查,暗指馬斯克的 Neuralink 公司。

媒體報(bào)道稱,馬斯克此前曾表示,Neuralink 希望最早在今年進(jìn)行人體試驗(yàn)。Neuralink 公司總裁馬克斯?霍達(dá)克 (Max Hodak)則稱:“我們很樂意在今年進(jìn)行人體試驗(yàn),但這顯然不能操之過急,我們可以在完全準(zhǔn)備好了的時(shí)候放手去做?!?/p>

可以預(yù)見,腦機(jī)接口這項(xiàng)超前的技術(shù)如何落地,或許正如特斯拉推進(jìn) L5 級別的自主駕駛一樣,將很大程度上取決于監(jiān)管部門能否批準(zhǔn)。若無法批準(zhǔn),將無疑是空中樓閣。

從更長遠(yuǎn)來看,未來用 “意念”操控的世界又該如何運(yùn)行,同樣也令人難以想象,屆時(shí)面臨的倫理問題和社會(huì)治理問題都是巨大的挑戰(zhàn)。這些都將是腦機(jī)接口技術(shù)未來發(fā)展面臨的障礙,也是 “硅谷鋼鐵俠”馬斯克會(huì)面臨的挑戰(zhàn)。

在經(jīng)歷了特斯拉和 SpaceX 的巨大商業(yè)成功后,這位全球第四大富豪能否再次證明自己,恐怕現(xiàn)在還無人作出論斷。

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