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科技報導

脑机接口是不是潘多拉的魔盒?



2020年8月28日,埃隆·马斯克召开了一场发布会,公布了Neuralink公司在脑机接口技术研发方面的最新进展。

这个新闻在科技产业界非常引人注目,不仅仅是因为马斯克这个人本身自带流量,更重要的是,脑机接口这个领域目前确实是全世界都在关注的一项新科技。
这场发布会全程有一个多小时,发布会之后,几乎所有科技圈的媒体都写了长文。有盛赞马斯克的,有冷嘲热讽的,也有告诉大家别太当真的等等,总之各种观点非常多。

说实话,有很多媒体报道都不实,要么把一些东西讲错了,要么就是过度解读。我的习惯是,在谈一个热点新闻时,第一重要的是先摆事实,然后才能谈得上有观点。假如事实都没有完全弄清楚,那么建立在此之上的观点就是根基不稳的。

让我先从马斯克的这场发布会讲起。

为了叙述的方便,下面我以马斯克的第一人称,来给大家讲述一下这次发布会的主要内容。

首先,我们把毛发和头皮揭开,然后在头骨上挖一块下来,大小刚好就是把4枚1元钱的硬币叠起来这么大。然后,再把这个小东西嵌入到刚才在头骨中挖出来的那个洞中。这里顺便提一句,人的头骨比你想象的更厚,这个东西是8毫米厚,而人的头骨的厚度大约是10毫米,所以,它嵌在里面并不会对你的大脑组织造成压迫。好了,现在我们把它缝合,盖上头皮和毛发。于是,从外表上来看,就什么也看不出来了。

今天我要给大家介绍的就是这块像四枚硬币叠起来一样大小的东西,我们把这个东西叫做 Neuralink(神经链),对,它也是我们这家公司的名称。那么,Neuralink到底能做什么呢?

首先,这个东西上面分布着1024个信道,通过这些信道,Neuralink可以收集大脑发出的丰富的电信号。然后,它还是一个电信号发射器,能够模拟各种各样的大脑电信号,并发射给大脑。它可以通过蓝牙协议与智能终端设备相连接。你甚至不用给它换电池,因为它有无线充电的功能。

在我们看来,人类的一切感知,不管是视觉、听觉还是味觉、疼痛感等等,归根到底都只不过是一些电信号对我们大脑的刺激而已。

第一步,我们希望这个产品能够帮助因为脊柱损伤而瘫痪的残疾人。人类的脊柱,从某种意义上来说,就好像是大脑和肌肉相连的电线。要是这根电线断了,大脑就无法给四肢下达指令。但是,Neuralink有可能成为让四肢和大脑保持沟通的一座桥梁。从长远来看,让病人恢复全身运动是有可能的。但是,帮助残疾人恢复正常生活仅仅只是Neuralink万里长征的第一步。

接下去,我们的野心是想让Neuralink成为普通人也愿意植入的设备。想象一下吧,如果我们能纠正大脑发出的信号,那么就能解决一切问题,包括记忆丧失、听力丧失、失明、瘫痪、抑郁、失眠、极度疼痛、癫痫、焦虑、上瘾、中风、脑损伤等等等等。

再往下,或许我们可以通过它实现记忆的存储和回放。最终,我们可以把记忆上传到一个新的身体或者一个机器人身体中。

这一切是不是听上去特别酷?不过,你可能会觉得在头骨上开洞这事挺恐怖的,担心手术风险。我们当然也想到了这一点。

我们的解决方案是:把这种手术交给机器人全自动完成,而不是交给外科医生来做。就像现在的激光近视手术已经快接近全自动了,所以它才会变得那么安全。我们已经有了这样的手术机器人,并且还在持续完善它。

下面,请允许我请出Neuralink的第一位体验用户,就是它——一只小猪。

这只小猪叫格特鲁德,我们已经在它的头骨中植入了Neuralink,它现在看起来非常的健康活泼。你现在听到的哔哔声,就来自格特鲁德头部的Neuralink收集到的信号。每当格特鲁德的猪鼻子碰到什么东西的时候,你们就会看到这些信号产生了一个波峰。这是因为格特鲁德的鼻子中有两个神经元与Neuralink建立了联结。格特鲁德植入Neuralink已经两个月了,他现在看上去依然精力充沛、健康活泼。实际上,我们可以将不止一个Neuralink植入到小猪的头骨中。

我再给大家看一个我们在实验室中完成的实验。这头猪在跑步机上走路,我们通过读取 Neuralink传出的数据来预测这只猪各个关节的位置。

脑机接口是不是潘多拉的魔盒? 1

屏幕上这根灰色的曲线,表示我们根据信号预测的关节位置;而这些有颜色的曲线,则是测量出来的实际位置。大家可以看到,预测值和实际值符合得非常好。这个实验证明了,通过在头骨中植入一个无线装置,我们就能以非常高的精确度,预测猪身体中所有肢体的位置。

实际上,我还有一个更加直观的图像来展示神经元是如何活跃的。利用一种叫“双光子显微镜”的设备,我们可以给神经元成像。

脑机接口是不是潘多拉的魔盒? 2

你们看,红色的就是神经元。绿色是神经元对电流的反应,你可以看到它们照亮了不同的大脑区域。通过对电场强度的精细控制,可以让一个电极影响到1000-10000个神经元。所以,1000个电极实际能影响的神经元数量可以达到上百万个。这就是今天我要向大家展示的我们公司的最新技术,记住,这个东西它是0.9版,都还不是 1.0版,所以它还很不完善,但你已经能透过这些看到它充满无限想象的未来了。

好,感谢各位收看我们这次的发布会。

以上这些就是发布会的主要内容。我相信,读到这里,大家对脑机接口应该已经不陌生了。

我想大家都很想知道这个技术到底有多牛,它意味着什么?

在专家圈子中,几乎没有争议的观点有以下这些:

1.Neuralink目前还只是一项技术的雏形,连产品都还谈不上,千万不要过度解读。有些人惊呼,用不了多久,我们就可以用脑机接口传递思维、上传下载记忆,现实版的“黑客帝国”已经不远了等等。对这些言论,你都可以一笑了之。要知道,人类的大脑拥有百亿级规模的神经元数量,Neuralink目前的这点能力相对于整个大脑来说,只不过相当于在一片海洋中投下了一个小小的信标而已,还差得太远太远。正如马斯克团队自己所说,Neuralink在未来最有可能的应用,还仅仅只是帮助高位截瘫病人恢复部分行动能力。

2.Neuralink在脑机接口的工程技术方面有一定的突破,它现在能把传感器做到这么精致小巧,是非常惊艳的。而且还能用手术机器人来完成植入。把产品做小做精致、且易于使用,从科研的角度来说,具有重大意义。它意味着可以让更多的志愿受试者参与其中,收集更多的大脑信号数据,这对于解码人类大脑的电信号有着非常重要的意义。

3.马斯克在发布会上号称Neuralink不但能接收信号,还能给大脑发射信号。但是,发布会并没有展示出这一技术。这说明,要么马斯克是在吹牛,要么就是虽然能发射,但是发射了对小猪也完全没影响,或者达不到预期效果,所以没法展示。

4.通过Neuralink的信号来准确预测小猪关节的位置,这个实验或许能让不明真相的吃瓜群众感到惊艳,但是在业内专家们的心中,却激不起一丝波澜。因为,这在脑机接口这个领域中,早已经不是什么稀奇的事情。另外一种把电极像戴帽子一样紧贴在头皮上的非侵入式脑机接口就能做到,根本不用大动干戈地在头骨上开个洞。

上面这四点是几乎没有争议的业内观点,而下面的则是一些有争议的观点:

1.脑机接口的理论根基是不是对呢?马斯克在发布会开场谈到的那些关于人的情绪以及意识活动与脑电信号之间的关系,到底是不是正确的呢?这些电信号真的能反映出我们大脑的意识活动吗?而影响或者发射这些信号,就真的能影响人的意识活动吗?对不起,现在还没有证据。既没有证实的证据,也没有证伪的证据。脑科学家们还在为此争论不休。说说我个人的浅见,电信号是人类意识活动的附属物,并不是人类意识活动本身,Neuralink的原理无法实现人类记忆的读取和回放。

2.脑机接口技术的研发是否有违伦理呢?著名企业家周鸿祎表示,马斯克的这项技术相当于打开了“潘多拉魔盒”,“自己是强烈反对脑机接口技术广泛应用的”。而马斯克自己认为,人类无法打败AI,唯一的出路是加入它们,加入它们的技术路径之一就是研发脑机接口技术。我个人的浅见是,脑机接口技术不会是潘多拉的魔盒,这种担忧就跟担忧核能利用、器官打印、基因编辑、细胞克隆是潘多拉的魔盒一样,未来会证明人类有能力处理好技术与伦理之间的关系。甚至,会因此诞生新的文明伦理。有些事情是自然选择的结果,是不可阻挡的。

本文不像我之前的一些文章,总是给你摆一堆的数据和信源,然后有较为明确的结论。今天的话题有所不同,脑机接口是一个非常前沿的科技话题,在这个领域,有定论的东西实在少之又少。人类在这个领域的探索,就像摸着石头过河,也像是在黑夜中摸索着前行,我们不知道正确的路在哪个方向。但这不就正是科学的魅力吗?

(作者汪诘为中国科普作协成员、“科学声音”执行秘书。代表作《时间的形状——相对论史话》获第八届国家文津图书奖。科幻小说《时间囚笼》获2019百花文学奖。另著有《星空的琴弦》《亿万年的孤独》《未解的宇宙》《少儿科学思维培养书系》等十多部著作。)