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|马斯克的脑机接口梦，更适合待在实验室里


在去年将脑机接口技术应用在老鼠身上后 ， 马斯克旗下美国脑机接口初创公司Neuralink又作出新尝试 ， 把新产品应用在小猪身上 。 不过专家认为 ， 目前脑机接口学科要实现工业应用面临控制理论的原则性限制与复杂性理论缺失两个根本性难题 。
贝壳财经原创出品
采访人员 陆一夫 罗亦丹
编辑 徐超
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北京时间8月29日 ， Neuralink的创始人 ， 即特斯拉、SpaceX创始人埃隆?马斯克 ， 在美国展示了脑机接口新产品 。 Neuralink团队将芯片植入到一只小猪身上 ， 另外两只为对照组（其中一只没有植入 ， 一只植入后移除） ， 证明该设备能收集猪的大脑活动信号——在现场的演示中 ， 当马斯克抚摸它们的鼻子时 ， 这些猪的大脑神经元有所反应 ， 其结果在电脑上以数据化形式呈现 。
马斯克一直认为 ， 大部分人普遍低估人工智能的能力 ， 但实际上人工智能可能比最聪明的人更聪明 。 他在2019年世界人工智能大会时与马云对话 ， 曾表示自己不是一个天生乐观或者悲观的人 ， 但未来科技发展将会超越人类理解它的能力 。
脑机接口（Brainmachineinterface）经常出现在各大科幻小说、电影中 ， 马斯克和Neuralink等企业似乎正在将这一想象带到现实 。 不过 ， 在一些业内人士看来 ， 马斯克此次的脑机接口试验距离Neuralink最终的目的——人类脑机接口还有很长的路要走 。
01 如何将一块硬币大小的芯片内置大脑中？
从老鼠到小猪实验 ， Neuralink展现了其收集神经信号的能力 ， 然而神经信号被收集起来后 ， 更重要的是如何将其恰当运用 。 马斯克表示 ， 诸如视觉、听觉、痛楚等感官直觉均是被神经元送至大脑的电信号 ， 而几乎所有人都存在神经系统方面的疾病（如记忆下降、瘫痪、失眠等） ， 因此人类需要一个可以解决神经系统疾病的设备 ， “神经元就像一根线路 ， 你需要一个电子设备来解决电子问题 。 ”
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脑机接口试验 。 来源：Neuralink官网
因此 ， 在特斯拉、SpaceX之外 ， 马斯克在2016年起就成立了Neuralink ， 最初的目标是让四肢瘫痪的人仅凭自己的想法就能控制电脑或智能手机 ， 但随着人工智能的广泛发展 ， 马斯克认为人类需要与人工智能结合 ， 成为半机械人 ， 才能抵御人工智能带来的生存威胁 。
BrainCo是创立于哈佛大学创新实验室的一家研究底层脑机接口的科技企业 ， 投资方包括中国电子、光大控股、德迅资本、鼎晖投资等机构 。 其首席运营官俞雷向采访人员表示 ， 他认为今年最大的改善是工程学上突破 ， 而不是脑科学的突破 。
去年7月 ， Neuralink就发布了第一款脑机接口产品 ， 但当时仍有一部分零件需要在头脑上外置 ， 但今年发布的产品LINKV0.9已经实现完全的大脑内置 ， 并实现24小时续航和无线充电功能 。 为了让芯片顺利内置到人类的大脑里 ， Neuralink还升级了专门用于脑机接口手术的机器人V2 ， 这一手术机器人不需要一小时就能完成整个手术 ， 而且可以在无需手术麻醉的情况下完成手术 。
马斯克指出 ， 与现有的医疗探索技术相比 ， Neuralink的芯片拥有的“通道”（channel）更多 ， 而且体积更小 ， 不存在感染问题 。 不过值得注意的是 ， Neuralink此次发布的LINKV0.9通道数量比去年的产品相比有所下降 ， 从原本的3072个通道下降至只有1024个 。
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清华大学脑机接口专家洪波就指出 ， Neuralink此次新产品可在大动物和人类大脑自动植入上千根电极丝 ， 较去年在老鼠上的应用有较大进展 。 但他也认为 ， 从马斯克的演讲可以感到他对神经编码原理不是很关注 ， 对其难度的认识不够 ， “植入脑机接口值得期待 ， 但神经界面和神经编码两方面的难题一定会带来很多困难和挫折 。 ”
脑机接口主要包括非侵入式和侵入式 ， 其中Neuralink的产品属侵入式 。 俞雷指出 ， 侵入式的好处是精准 ， 但是它和非侵入式的信号并不相同 。 “侵入式是Spike信号 ， 但是非侵入式是EEG（脑电波） 。 侵入式是神经元直接放电 ， 非侵入式是一个多源混合信号 ， 所以不如侵入式精确 。 但是 ， 侵入式的样本量太少而且是病人身上 。 而非侵入式的算法 ， 样本量都更成熟更实用 。 ”他认为 ， 侵入式最大的问题是人愿不愿意做开颅手术 ， 同时也要看各个国家的法律法规政策 。
马斯克在问答环节时表示 ， 目前植入芯片的成本仍非常高昂 ， 但相信随着技术成熟和数量规模的增加成本将快速下降 ， 他预期包括手术费在内只需花费数千美元便可实现脑机接口 。
02 马斯克的脑机接口靠谱吗？
中国科学院大学模式识别与智能系统博士OwlLite告诉***贝壳财经采访人员 ， 目前脑机接口学科要实现工业应用面临控制理论的原则性限制与复杂性理论缺失两个根本性难题 。 “换言之 ， 马斯克这次展示的内容在应用价值上并没有突破 ， 人类临床实用仍然不大可能 。 ”
马斯克表示 ， 植入该设备只要一天即可出院 ， 手术会绕开血管 ， 不会有明显损伤 。 多伦多大学神经科学研究人员莫法认为 ， 这一技术的突破点在于新型芯片的尺寸（Neuralink的芯片直径约为23毫米）、可移植性、储存信息的能力和无线传输的功能 。
但相对于此次的技术突破 ， Neuralink公司目前正陷入窘境 。
美国医疗媒体STAT近期对Neuralink的五位前雇员 ， 以及四位相关领域专家和竞争对手进行了匿名采访 。 报道称 ， Neuralink希望用科技公司的方式——即快速行动 ， 打破常规 ， 来实现医疗上的目标 。 科学家被要求在几周内来完成需要几个月才能完成的工作 ， 这造成了巨大压力 ， 情况最终演变成为神经科学家和工程师之间的反复争执 ， 双方对公司的领导和策略问题发生分歧 。 几位前雇员表示 ， 在这类冲突中 ， 马斯克通常站在工程师一边 。
STAT表示 ， Neuralink公司初期有8位科学家 ， 最近公司只剩下了2位科学家 。
在此次发布会上 ， 马斯克也为Neuralink站台招人 ， 他表示 ， Neuralink需要生物、外科、材料、化学等各种背景的人 ， “你不需要有大脑相关的工作经验 。 ”
***贝壳财经采访人员浏览Neuralink官网发现 ， 该官网首页极其简洁 ， 马斯克此次发布会的视频被放在了显眼位置 ， 而后就是大幅的“招聘广告” ， 招聘的职位包括植入系统工程师 ， 神经学工程师等 。
03 脑机接口距离科幻电影还有多远？
在科幻电影中 ， 人们可以直接通过机器转移记忆 ， 学习技能 。 那么 ， 马斯克的脑机接口未来能否实现科幻电影中的场景？此次发布会展示的科技成果让人类在脑机接口领域走出了多远呢？OwlLite对此表示 ， 马斯克此次展示的脑机接口“仅仅是一个好的实验设备” ， 不足以扭转基本的物理和生理原理 。
有生物学领域相关专家告诉采访人员 ， Neuralink此次的演示在工程学方面有所突破 ， “比如脑机接口更小了 ， 安装更便捷了 ， 但仍然只是‘看上去很美’ ， 因为脑机接口要实用 ， 就必须做到在人脑皮层/神经元中解析出有用的控制信号 ， 但目前这类理论严重缺失 ， 我们并没有破解人类大脑的能力 ， 马斯克的演示成果也没有一点涉及这方面 。 ”
***贝壳财经采访人员查阅资料发现 ， 目前科学界支持人机接口领域的理论基础较为陈旧 ， 目前人类科学水平对人类大脑神经元通信的理解非常有限 ， 还无法破解完整的大脑信号 。 此外 ， 脑机接口技术的最终目的是达成脑-机接口闭环 ， 但目前的技术仅仅支持从大脑到机器的通路 ， 即从大脑提取信号再反映到外部世界 ， 控制机械等 。 外部信号通过机器直接传入大脑是无法做到的 ， 因此例如《黑客帝国》中直接从电脑下载程序学习功夫、开飞机等桥段在现实中无法实现 。
***贝壳财经采访人员了解到 ， 早在2003年 ， 美国杜克大学医学院神经生物学教授米格尔·尼科莱利斯团队就成功让恒河猴通过脑机接口控制了机械手 ， 而根据浙江日报今年1月的报道 ， 浙大求是高等研究院“脑机接口”团队1月16日宣布 ， 已经完成了中国第一例植入式脑机接口运动功能重建临床转化研究 。 72岁的高位截瘫患者完全利用大脑皮层脑电信号 ， 精准控制外部机械臂与机械手 ， 实现三维空间的运动 。
在OwlLite看来 ， 过去几十年 ， 脑机接口技术中的电极和探针越来越精密 ， 但对于人脑的复杂性来说 ， 提高十个数量级也不到九牛一毛 ， 远不到用脑机接口解读人脑的时候 。
马斯克称 ， 目前已经拿到了FDA（美国食品和药物管理局）的许可 ， 但OwlLite告诉采访人员 ， FDA的试验许可不难拿 ， 但从目前马斯克展示的成果来看 ， 尚不足以说服审查机构放行人体实验 ， “个人估计至少还需要补充恒河猴这样的灵长类动物试验” 。 OwlLite介绍 ， 目前在脑机接口领域较为前沿的是匹兹堡大学的一个研究小组 ， “他们已经有截瘫病人配合试验 ， 马斯克基本是重复他们的路线 。 ”
而对于马斯克在发布会开场时表示脑机接口可以解决的听觉缺失、记忆力缺失、中风等问题 ， OwlLite表示目前这些问题都不能解决 ， “现在人工耳蜗只是接线 ， 没有任何编码解码 ， 而对于解决记忆力缺失问题 ， 记忆和意识是什么？目前没有人知道 。 ”
“现有脑机接口技术仅仅是初步解决脑—机方向的输出和控制问题 ， 但控制效率和准确率很低 ， 这主要在于基础原理限制 ， 因此不从根本上重构现有脑机接口技术 ， 脑机接口应用还将继续是一个‘有潜力的方向’ ， 根据现有情况来看 ， 脑机接口技术还离大规模商业实用有很远的距离 ， 它更适合待在实验室里 。 ”OwlLite总结道 。
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