|马斯克想打你脑壳的主意，但他放了鸽子，招募7位科学家只剩两位
文| AI财经社 牛耕
编| 赵艳秋
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令人失望的马斯克发布会
美国时间8月29日 ， 埃隆·马斯克站在一台酷似苹果产品的神经“缝纫机”旁 ， 显得有些紧张 。 2020年的Neuralink发布会开始了 。
这台手术机器人能将宽度4μm-6μm的柔软电极丝编制在脑神经内 。 这些电极如此微小 ， 宽度仅相当于人头发丝的1/10 ， 还如此柔软 ， 以至于能随着果冻般的大脑摆动 ， 而不至于损伤神经 。 每分钟 ， 会有6股电极丝（每股32根电极）织入脑内 ， 一个电极阵列则包含96股丝（3072根电极） ， 将人们能植入脑的电极提高了一个数量级 。
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这些电极末端 ， 连接着Neuralink发布的LINK 0.9芯片 。 相比去年 ， 这次芯片不再需要外挂在耳后 ， 而是微缩成一个23mm*8mm的小圆盘 ， 植入在颅骨内 ， 对3072根电极传来的信号数字化 。 植入物可续航24小时 ， 并且能无线充电 。
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在秀完这些以后 ， 被植入柔性电极的真正主角——三只小猪出场了 。 当小猪用鼻子嗅东西 ， 植入的Neuralink就能读取与鼻子上神经有关的信号 ， 展示出一个脑电波高峰 。 而另一只猪运动时 ， 屏幕上能显示运动的信号 ， 甚至预测其关节的活动 。
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马斯克在去年7月说过 ， 希望这项技术能在2020年底植入到人类患者身上 。 这次他则透露 ， Neuralink已经获得FDA（美国食品药品监督管理局）的突破性设备认证 ， “希望它能恢复残疾者的行动能力 ， 解决老年痴呆症、中风等其他疾病 。 ”
但彭博社指出 ， FDA希望不易移除的医疗设备至少能在人体中使用10年 ， 目前这些柔性材料还做不到 。 此外FDA的其他许可仍未就绪 ， 因此真正投入医疗仍未可期 。
Neuralink能治疗什么？按马斯克今年的陆续放料 ， 癫痫病、帕金森病、强迫症、成瘾、抑郁症、自闭症、肌萎缩侧索硬化病 ， 以及其他形式的脑损伤都在可能之列 。
今年7月 ， 甚至有Twitter用户问马斯克 ， 能否用Neuralink直接在大脑中播放音乐 ， 马斯克回答“可以” 。 当用户问能否用Neuralink远程召唤特斯拉 ， 马斯克回答“当然 ， 当然” 。 但当被问道“Neuralink能为烹饪艺术做什么？”马斯克终于没能接下去 。
尽管前景无限美好 ， 自发布之日起已经不断有专家指出：Neuralink的工作仅在采集神经信号上 ， 在信息解码方面并无突破 。 本来 ， 脑机接口大体可分为四个步骤：信号采集、信号解码、再编码、反馈给大脑 。
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根据媒体报道 ， 清华医学院教授洪波指出 ， Neuralink在神经信号解码方面没有任何进步 ， 只简单演示了小猪四肢运动和脑内神经放电的关系 。 从马斯克的演讲可以感受到 ， 他对神经编码原理不是很关注 ， 对其难度的认识不够 。 妞诺科技CEO戴珅懿则表示 ， “马斯克的方法仍在传统技术范畴 ， 能降低现有技术的成本 ， 但离‘治疗’还存在相当长的距离 。 ”
根据《WaitButWhy》此前一篇深度调查 ， 科学界的普遍评价是：“在攀登脑机接口这座大山的征程中 ， Neuralink是一支装备精良的登山队 ， 并非坐上了直升机 。 ”
一个佐证是 ， Neuralink在2017年就曾与加州大学戴维斯分校进行猴子研究 ， 但至今仍没有任何证据表明猴子成功操控了计算机 。 2019年7月 ， Neuralink在预印本论文网站bioRxiv上发表了一篇论文 ， 作者为“Elon Musk, Neuralink” ， 但对大鼠实验的实际效果讲述得十分模糊 。 而与此同时 ， 已经有其他研究者成功用人机接口技术控制计算机光标 ， 输入信息甚至点一杯咖啡了 。
为什么创办Neuralink？
尽管业界对于这样的发布感到失望 ， 但也有人为马斯克辩护 ， 一个理由是Neuralink本就不是为治疗创办的 。 它是为了在大脑和机器之间打开一条“高带宽”传输通路 ， 加快人类与AI的结合 。 因此相比信号解析 ， 大规模采集信号才是关键 。 “好数据总是好过好模型” ， 如果数据足够多 ， 机器学习也许能完成解析工作 。
Neuralink采用的柔性电极网概念被称为“神经蕾丝” ， 来源于苏格兰科幻小说家伊恩·班克斯的《迎风舵轮》 ， 指的是在大脑植入一张筒状的网 ， 让神经元在网中生长 ， 从而实现人工电极和神经元的共生 。
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2016年 ， 马斯克创办了Neuralink ， 面试了超过1000人 ， 最终招募了7位顶尖科学家 。 他们是：
Paul Merolla ， IBM的SyNAPSE计划首席芯片设计师 ， 擅长根据大脑结构设计晶体管电路；
Vanessa Tolosa ， 生物相容性材料专家 ， 擅长根据集成电路设计生物相容性材料；
Max Hodak ， BMI（脑机接口）专家 ， 创立有生命科学机器人云实验室；
DJ Seo ， 在加州伯克利大学发明了神经尘埃-小超声波传感器 ， 即用超声波捕获神经信号；
Tim Hanson ， “地球上最好的全栈工程师之一” ， 擅长材料科学和微细加工方法；
Flip Sabes ， 擅长皮层生理学的BMI专家；
Tim Gardner ， 曾在鸟类脑中植入BMI ， 并通晓神经元活动模式 。
但据医学新闻网《Statnews》披露 ， 算上马斯克 ， 如今上述科学家也只剩下3位了 。 其中1位还表示“马斯克的技术更适合基础研究 ， 推动人类使用为时过早” 。 马斯克则称对方没有成功留在公司 。 相比医疗公司 ， Neuralink的工作节奏“快得像高压锅” 。
为什么创立Neuralink？这与马斯克的AI焦虑相关 。 他创立了Open AI非营利组织 ， 以监控AI的发展速度 ， 预防人工智能的灾难性影响 。 但这远远不够 ， 因为监管是缓慢而线性的 ， AI却是指数进步 。 如果不能有效遏制AI的负面影响 ， 不如在AI超越人类前与它融为一体 。
在Neuralink团队不久前的一次采访中 ， 马斯克解释了这种逻辑：人类的思考非常迅速 ， 但交流信息却十分缓慢 。 “这就像用一根针头喝一杯奶昔 。 ”通过图片 ， 我们可以看到 ， 计算机彼此之间交流的速度远胜过人类 。 即使人类自己的思考 ， 速度也超过说话、手写和打字一个数量级 。
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人与计算机的交流速度对比
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相较于思考过程 ， 人的表达速度十分缓慢
“如果带宽太低 ， 那么你与AI的集成将非常薄弱 ， AI只能自己走了 ， 因为它对你说话太慢了......AI不是‘其他’ ， 而是你 ， 类似于大脑皮质与边缘系统的关系......沟通速度越快 ， 你将融入越多；沟通越慢 ， 则越少 。 ”
因此 ， 高带宽就是AI与人类之间系着的绳子 。 如果这根绳子足够粗 ， 人类就能充分绑定AI的能力 ， 而不是被它抛弃 。 在与Neuralink的对话中 ， “带宽”一词出现了42次 。
Neuralink还关系到人类的AI平权 。 马斯克将AI视为“终极力量” ， 它会导致一部分人比另一部分人更强大 ， 而最好的解决方式就是让AI融入每一个人 。 如果无法避免人们制造“魔棒” ， 那就只能创建一个开放、协作、透明的魔棒实验室 ， 将魔棒的技术分享给所有人 ， 而非少数人秘而不宣的武器 。
对此 ， 马斯克提出一个口号：“By the people ， for the people ， of the people” 。 这是AI时代的“民有、民治、民享” 。
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【|马斯克想打你脑壳的主意，但他放了鸽子，招募7位科学家只剩两位】Neuralink的愿景实现路线图
当然 ， 对这样虚无缥缈的理论 ， 从不缺乏质疑 。 人工智能和机器人学名誉教授Noel Sharkey称 ， AI只是一种工具 ， 没有证据表明它们会崛起并消灭人类 。 美国新南威尔士大学人工智能和数据教授Toby Walsh认为 ， 人类总能以情商和社交能力、创造力和适应力胜过AI 。 Facebook人工智能部门负责人Jerome Pesenti认为 ， 马斯克在批判AI方面不知所云 ， 现阶段根本无法想象通用人工智能的存在 。
脑机接口离人们还有多远
脑机接口的一个好处在于 ， 它不像特斯拉或SpaceX触动了传统石油和工业巨头的利益 ， 因此能相对自由的发展 。 1978年 ， William Dobelle博士成功地在一位后天失明的病人脑中植入电极 ， 让他可以看见黑白色的低分辨率图像 。 在这位先驱后 ， 脑机接口的实现从未停止 。
1982年 ， Hugh Herr在一场滑雪灾难中失去了双腿 。 后来他成为MIT媒体实验室生物机电工程领域的负责人 ， 开发出设备并重拾对攀岩的热爱 。 2014年巴西世界杯 ， 最著名的脑机设备亮相：凭借美国杜克大学的设备 ， 一位身穿机械战甲的截肢者成功在绿茵场上开球 。
脑机接口的原理并不复杂 。 神经元活动时会吸入足够多的阳离子 ， 引起细胞表面极化的改变 ， 从而生成电位 。 电极则能捕捉这种电位 ， 但捕捉的方式各异：有的在脑中直接插入电极（侵入式） ， 有的隔着厚厚的各种皮层和头骨（非侵入式） ， 还有的放弃大脑直接捕捉肌肉的电信号 。
侵入式电极最显著的问题是要开颅 。 你很难大规模劝服健康人 ， 因此它主要用于患者身上 。 Facebook创始人马克·扎克伯格就曾表示 ， “我们会有手接口和语音接口 ， 甚至还有脑接口…但这不会以一种侵入式的方式进行 。 ”如果要做侵入式 ， 你肯定会上新闻——就像马斯克做的 。
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侵入式电极也无法对应足够多的神经元 。 人的大脑中有860亿个神经元 ， 而类似半导体行业的“摩尔定律” ， 脑机接口也有一条“史蒂文森”定律：我们可以记录的神经元每过7.4年增加一倍 。 如果按照这个速度 ， 直到2225年 ， 人类才能记录大脑每个神经元 。 而即便能全部记录 ， 大脑中也塞不下这么多电极 。
另一个问题是 ， 人们对大脑的活动原理知之甚少 ， 无法将神经元活动对应到具体行为上 。 哈佛大学分子与细胞生物学系教授Jeff Lichtman有个比喻 ， 如果关于大脑的知识是一英里 ， 人类现在只走了三英寸 。 但机器学习的进步 ， 使人们有可能不需要知道中间过程 ， 只需根据大数据的统计 ， 对应起输入和输出 。
相比马斯克的激进方式 ， 大部分其他公司比如Facebook都在研究非侵入式电极 。 它的好处在于适宜普及 ， 且容易做实验 。 坏处在于对脑电信号的分辨率太低——就像隔着瓶子听蚊子叫 。 它本质上捕捉的是多个神经元同步放电的一种模式 ， 能关注到高级认知层面对注意力对象的控制 。
但问题在于 ， 对于高级认知任务 ， 注意力对象只能有一个 。 因此非侵入式脑机接口只能做到分时而非分频 。 相较健全人们的沟通方式 ， 这种方式更加低效 ， 显然不适合马斯克“灵体交流”的高带宽任务 。
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不同脑机接口的时间和空间分辨率
此外 ， 侵入式和非侵入式脑机接口面临的共同问题是：人们对脑机接口的研究还局限于“脑-机”层面 ， 对“机-脑”一无所知 。 简单来说 ， 人们知道一只老鼠如果想喝水 ， 就会有46个神经元兴奋 ， 因此监测这46个神经元就能控制饮水机 。 但如何将外部机器的信号编码成神经元信号 ， 反过来输入给大脑？对于大脑这本“词典” ， 人们只知道有文字 ， 却一个字都还不认得 。
因此无论Neuralink的发布是福音还是灾难 ， 都距离人们尚远 。 新南威尔士大学人工智能和数据教授Toby Walsh认为 ， 毕竟马斯克以不能按时实现承诺而闻名 ， 针对健康人的神经联结或许要等到几十年以后了 。
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