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强脑科技创始人:马斯克的脑机接口仅是脑手术和工程学的突破



带着三只小猪,硅谷“钢铁侠”马斯克在Neuralink公司的发布会上,再一次将“脑机接口”的技术推到了众人面前。马斯克对脑机接口技术的兴趣由来已久,在这次的发布会前,他就曾对外表示自己对这一技术的畅想:希望脑机接口技术能解决觉或视觉障碍、失忆、抑郁、癫痫、中风等疾病。
更进一步,他认为脑机接口技术还可以存储或替换记忆,甚至直接通过大脑交流就可以实现“心灵感应”,甚至可以将人的意识数字化,高保真地上传给电脑,在“云”中实现“永生”。

除开马斯克炫酷的发布会,“心灵感应” 、“永生”等概念,脑机接口实际上指的是在人类大脑与机器(包括智能硬件)、互联网之间建立接口与桥梁,使得脑部的电信号可以直接与计算机电信号互动,从而使得大脑直接与虚拟世界连接,沟通。

除了马斯克的Neuralink外,目前国内也有一家公司在做脑机接口的硬件设备。不同于Neuralink的直接植入芯片,这家公司走的非侵入式脑机接口方向。BrainCo (强脑科技)创立于2015年,是哈佛大学创新实验室孵化的第一支华人团队。创始人韩璧丞是哈佛大学脑科学中心博士。团队经过哈佛大学孵化,获得了中国电子、招商局资本、光大控股、腾讯联合创始人、华登国际、鼎晖投资等机构投资。

BrainCo创始人韩璧丞

BrainCo创始人韩璧丞

在马斯克发布会召开前两天,BrainCo正式发布BrainOS人类大脑智能操作系统。发布会后,BrainCo创始人韩璧丞接受了澎湃新闻的专访,谈到了他对脑机接口的理解,目前商业化落地的困难,以及脑机接口的伦理道德等问题。

重大突破:脑科学or脑手术

在Neuralink的发布会上,马斯克介绍了两个设备。一个是只有硬币大小,拥有1024个信道,可以置于颅骨内侧,读取脑神经活动信息,实时无线传输脑电波数据的芯片;另一个是一台可以避开血管,在颅骨上开一小孔,将芯片快速、精准地植入预定位置的外科手术机器人。

 2008年脑部植入芯片的猴子用意念控制机械臂

2008年脑部植入芯片的猴子用意念控制机械臂

“Neuralink发布的芯片能检测到猪脑信号,这个技术其实在过去的20年里都陆续做到了。但是他们对设备进行了升级,从这一点看,我觉得他们走的方向是对的。” 韩璧丞告诉澎湃新闻:“但我和哈佛一些教授就这个发布会聊天时,讨论认为他们不是脑科学的重大突破,而是脑手术的重大突破。对这场发布会最好的描述应该是脑手术和相关设备的重大突破。”

在韩璧丞看来,Neuralink发布的两款设备,从信号角度来说和行为学关联性来看,做了一个很好的展示。小猪碰到一个东西,脑部信号就有一个变化,这在过去的技术发展中,已经可以做到了,只是Neuralink把设备进行了升级。

但脑机接口未来5-10年的突破点,应该是通过小猪脑部信号,我们能知道它下一步究竟是想吃胡萝卜还是西红柿。

虽然发布的不是重大科学突破,韩璧丞在采访中还是表达了对马斯克的敬佩。“我觉得他做很多事情,不是追求短期的商业回报,是他想实现人类应该去去体验的一些场景。他认为在未来,我们应该让人类和AI有一个共生的一个机制,这也是他当时创立Neuralink的初心。” 韩璧丞说。

脑机接口:侵入式or非侵入式

与Neuralink走侵入式脑机接口路线不同,韩璧丞创立的BrainCo走的是非侵入式路线。这两种路线也是脑机接口技术的主流。

顾名思义,侵入式脑机接口是将芯片和设备植入到人脑当中,从而获取大脑信号。而非侵入式的指的是通过外接设备,不要做手术,来获取大脑信号。

“首先从学术的角度来讲,其实这两条路线目前是比较势均力敌的,在美国,如果我们从大学实验室来看,可能大概有60%左右是做侵入式的,而非侵入的达到40%左右。我代表的是非侵入式流派,像MIT、哈佛这些学校实验室更多是走这个路线的,而华盛顿大学、斯坦福大学走的是侵入式的路线。”韩璧丞表示,“在一些学术交流会议上,两个流派的人会相互吐槽,但并不会真的认为对方的方法真的不如自己。”

在他看来,侵入式和非侵入式两周脑机接口各有优缺点。首先从获取大脑信号的质量看,侵入式肯定要比非侵入式好很多。因为侵入式直接将电机插入了脑中,可以收集本源信号。但是从过往的数据获取量来看,侵入式脑机接口获取的大脑信号量有限。据韩璧丞统计,截至目前可能只有不到100人的样本信息,而这些人当中大部分是患有疾病的人。相反,非侵入式脑机接口路线获取信号更容易,安全。

不过不管是侵入式还是非侵入式,目前脑机接口遇到的最大问题仍然是如何正确解析大脑给出的信号。

“脑机接口最核心的一点是解码,解码就不断地把人体的这些体征信号进行解析。在过去的5-10年中,脑机接口要做的工作其实一直就是解码。但对于大脑里面的直接信号的解读以及意义,其实很多人是并不了解,也不知道。我们现在能做的只是无限解析,用猜的方式去看这些信号表达的意义。”韩璧丞说。

因为从目前的脑科学研究来看,人类的大脑仍是一个黑箱,它拥有将近1000亿个神经元,谁也不知道它里面到底发生了什么,如何变化。

再造人or造超人

脑机接口之备受外界关注是因为大家从这项技术中看到了改造人的希望。而这样的改造也分两种:一是帮助残障人士,帮助他们重新拥有正常人的运动和思考能力;另一种是帮助正常人类成为“超人”。

第一种作用,在现在技术下已经有实现案例。比如在2018年的巴西世界杯上,一名瘫痪的少年就在脑机接口设备的帮助下,完成了替比赛开球的任务。

造“超人”的意思是指脑机接口可以让人正常人变得更加强,变得更加厉害,可以让人拥有更强的交互方式。例如,在未来,脑机接口技术突破后,人类的交流可以不用靠动嘴巴,完全可以通过意识来交流。

要通过脑机接口技术,完成造“超人”的任务。韩璧丞认为,人类还需要走很长的一段路。

以脑机接口侵入式路线为例,由于大脑构造非常复杂,又有很强的协同效应。即便研究人员在一个区域做了开颅手术,但要完成其他动作和指令,仍需要大脑的其他区域进行合作,提供信息。这就意味着光在一个区域植入芯片,可能并不够。

大脑安全or永生

脑机接口技术重点是解析人的大脑,这也意味着未来我们的大脑会像现在的所有数字信息一样,变得清晰可见。这会是我们愿意看到的未来吗?我们能保证这部分信息的安全吗?

“目前,我们的身份信息、通话信息、指纹、外貌几乎全部都被记录了。大脑是我们隐私最后的一块处女地。”韩璧丞这样认为。不过,他对于大脑隐私问题并不担心,“就像政府和国际组织能够很好的保护这些现有的数据隐私一样,我相信在未来我们一定会有很多标准来去保护人类大脑的隐私的数据。”

但对于普通的正常人来说,真的会愿意接受脑机接口技术,增强自己吗?

“在哈佛曾做过一项调查的,在校园里随机问路人是否会愿意接受开颅手术,得到愿意答案的人数是零。正常人是不愿意做开颅手术的。但残障人士,必须要用的人,可能会选择。”韩璧丞说。

根据马斯克的憧憬,脑机接口技术最后可能真的会帮助人类达到“永生”,保存我们的记忆和大脑信息。

在这一点上,韩璧丞认为这应该是在脑机接口成功帮助人类成为超人之后再需要考虑的问题。同时,他认为永生其实也分不同的理解。“现在学术界对于永生的理解,可能也有不同的流派。比如,人的身体不能保存千年,但在技术的帮助下,我们的大脑可以保持,他们认为这也是永生的一种。但人是有自由意识的,这是核心。举例说一个你的克隆人,他去摸一块石头你是感觉不到的。所以他就不是你,他跟你没关系。 那么永生也是一样的,当你可以完全复制一个你的大脑,保存1000年,但这跟你有什么关系,他只是一个大脑,你的身体已经感受不到了。除非是有一天,有人突然扎了他一下,你感到很疼,那就又是另一个话题了。

BrainCo想做脑机接口技术的底层平台

在马斯克发布会的前两天,BrainCo在美国波士顿正式对外发布了自己的最新产品——BrainOS人类大脑智能操作系统。

BrainOS 大脑智能操作系统,是一款以 BMIoT(人机物联网)作为核心理念研发的系统。据介绍,这款系统可被分为两部分,一是应用脑机接口技术,使用户通过系统控制智能家居、车、手机等外部设备;另一个则是对用户状态进行追踪分析,提供干预和建议。

“这是一个底层平台,把我们这么多年的算法和技术标准化。我们的目标是希望未来可以在我们的平台上接进无数的脑信号采集器硬件,以及无数的输入方装置。这个系统会变成一个底层的解码平台,这是我们BrainOS核心的东西。” 韩璧丞。

鉴于目前脑机接口技术发展还在早期,韩璧丞坦言要让脑机接口商业化落地,可能遇到困难和挑战许多。比如公司前期一直在做的标准化工作。

“前脑电采集是一个非常专业的采集方式,以前在医院里面那些比较好的采集器可能都要十几万人民币左右,而他脑电采集的信号其实也很微弱。这也是以前很多做脑电信号采集公司死掉的原因,因为它没有办法标准化,他的良品可能连10%都不到,没有办法在工厂生产。”韩璧丞称。

对于BrainCo来说,前期花了大量的时间去攻克材料标准化、采集标准化,整个的校准测验。“这部分我们其实是遇到了非常大的困难,但是后期产品一旦做出来,因为它是解决人的真实生活问题。比如帮助残疾人做假肢,帮助学生提高成绩,到这个阶段就会比较容易一些。” 韩璧丞说。

目前,BrainCo已经基于无创脑机接口技术推出了可供商用的产品:用于智慧教育的Focus 专注力训练设备和用于上肢残疾人士的BrainRobotics智能仿生手。这两款产品中的第一款可以利用脑神经反馈训练来提升认知能力,追踪专注力数据、并对其进行量化和提升。这款产品已经在北美许多知名中学、大学实验室(如麻省理工学院媒体实验室)试用。