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宣稱，旗下腦機接口公司Neuralink已為首位人類患者植入了大腦芯片，植入者目前恢復良好。

馬斯克還表示，Neuralink首個產(chǎn)品名叫“心靈感應”（Telepathy）。對于該產(chǎn)品前景，他寫道：“只需要思考，就可以控制手機或電腦，并通過它們控制幾乎任何設備?！?/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歲的牛津大學學生斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）被診斷為漸凍癥，此后一生大部分時間，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家，但隨著病情惡化，他不得不通過語音合成器說話，先是借助手持設備，隨著對手部失去控制，他只能靠著抽動單側(cè)臉頰肌肉來操控計算機光標并選擇單詞，速度是大約每分鐘一個單詞。

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。而這個未來，由Neuralink公司達到。

來看看，Neuralink有什么來頭？

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

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

2020年，團隊又在活豬腦內(nèi)植入芯片，并且可以通過腦內(nèi)植入芯片實時傳輸腦電波數(shù)據(jù)，根據(jù)不同的峰值來分析小豬的腦部活動。

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

其實在2019年時，Neuralink就希望在2020年底之前開始對人類患者進行試驗。不過，直到2023年5月25日，Neuralink才獲得FDA的批準，將啟動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的招募，招募的對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

盡管市場對Neuralink的質(zhì)疑聲不時傳來，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）。

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

接下來，他談到癱瘓人士?！半m然聽起來很神奇，但我們相信，是有可能讓脊髓受損的人恢復全身運動功能的?！?/p>

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(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并將其無線傳輸到Neuralink的解碼運動意圖應用程序。應用程序解碼大腦信號后，通過藍牙連接來控制外部設備?；颊邉t使用Neuralink應用程序并通過藍牙連接來控制外部鼠標和鍵盤，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個高通量線程通道，可以用來記錄和刺激信號。此外，Neuralink還改進了N1充電系統(tǒng)——除了無線充電外，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，可以讓你隨時隨地控制電腦或移動設備?！?/p>

是革命還是炒作？

由于應用前景廣闊，無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。通過這種通道，一方面用戶可以直接通過大腦活動來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，讓大腦及時調(diào)整控制策略，維持整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

盡管馬斯克的新項目主旨是通過對人腦以植入芯片來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，需要把顱骨開個洞，上面這些黑絲就是植入的電機，紅色的是腦內(nèi)的血管。

侵入式方法的好處是采集的信號非常準確，但缺點也很明顯，它對大腦存在一定的破壞性，開顱手術(shù)本身也具有相當?shù)娘L險性，有感染可能；同時，實驗從動物到人的時候，是不是能實現(xiàn)，有什么排異反應。

其實在Neuralink成立初期，其研究團隊就研發(fā)出一種“更溫和”的方式，即通過動脈將設備及相關(guān)信號傳輸至大腦。但2019年公司否定了上述技術(shù)路線，取而代之的是“更為激進”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，然后再避開大腦血管、將一條線路植入腦中。

但是美國神經(jīng)反饋學專家菲利普·海勒認為，Neuralink的腦機接口系統(tǒng)存在風險，“當醫(yī)生打開病人頭骨來整合腦機接口時，可能導致腦損傷、炎癥和結(jié)疤”。德國弗萊堡大學生物醫(yī)學微技術(shù)系的斯蒂格利則直言，Neuralink的方法不切實際，“雖然它可能會成為偉大的科幻小說，但實際上只是胡扯”。

此外，在去年10月，Neuralink被推上了輿論的風口，原因在于：猴死了。一家醫(yī)學組織說根據(jù)獸醫(yī)的記錄，Neuralink給猴植入腦機接口硬件的時候誘發(fā)了并發(fā)癥，導致猴死亡。馬斯克否認這一點，還說這些猴本來就身患絕癥，所以才死的。

業(yè)內(nèi)也有專家評論道：“Neuralink一直沒完全解決植入設備的安全問題?！?/p>

有人在探索

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

迄今全球已有42人公開植入了腦機接口設備，世界各地至少有45項腦機接口實驗正在進行。

2016 年，癱瘓男子科普蘭 (Nathan Copeland) 在媒體見證下用他的機器人手與時任美國總統(tǒng)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(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”設備?！罢Ｈ四茉陔娔X上做的任何事我都能做，”他說，“只是慢一點兒。”他提到這個設備最好的地方是感覺不到它的存在，沒有刺激感。

去年10月，清華大學醫(yī)學院洪波教授帶領團隊設計研發(fā)的無線微創(chuàng)植入腦機接口NEO（Neural Electronic Opportunity），在宣武醫(yī)院成功進行首例臨床植入試驗。

與馬斯克領導的Neuralink腦機接口不同，無線微創(chuàng)植入腦機接口NEO把電極放在大腦硬膜外，通過長期動物試驗研制，不會破壞神經(jīng)組織；采用近場無線供電和傳輸信號，體內(nèi)無需電池。

經(jīng)過三個月的居家腦機接口康復訓練，患者可以通過腦電活動驅(qū)動氣動手套，實現(xiàn)自主喝水等腦控功能，抓握解碼準確率超過90%；患者脊髓損傷的ASIA臨床評分和感覺誘發(fā)電位響應均有顯著改善。

誰會打開潘多拉的魔盒？

雖說Neuralink取得的大腦植入進步意義重大，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，即使失敗也會收獲滿滿。

在去年11月，傳記作家阿什利?萬斯上周發(fā)文透露，表示數(shù)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。

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

清華大學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(xiàn)多層次多領域齊頭并進，而不同的發(fā)展領域和發(fā)展階段也將涉及側(cè)重不同的倫理問題。在腦機接口臨床試驗的幾十年過程中，腦機接口植入安全性問題已逐步顯現(xiàn)。同時，非侵入式腦機接口將逐步進入商業(yè)服務和大眾消費領域，對每一位腦機接口用戶來講，最為關(guān)注的倫理問題可能將聚焦在腦隱私保護（“讀腦”）和自主決策（“控腦”）上。未來隨著腦機接口技術(shù)成熟度的不斷攀升，當其能夠較大程度上實現(xiàn)人類認知增強，那么將涉及‘人類增強’限度的討論以及技術(shù)公平分配的問題?！?/p>