随笔：关于脑机交互的遐想与迷思

新华社北京7月19日电 随笔：关于脑机交互的遐想与迷思

新华社记者胡丹丹

美国硅谷企业家埃隆·马斯克日前发布脑机接口新技术，立即激起全球好奇心：电影《黑客帝国》中脑机交互的场景真要变为现实了吗？科技新突破带来兴奋与遐想之余，也引发人类关于未来的迷思。

由马斯克创建的脑机交互技术公司“神经连接”（Neuralink）公布的这项新技术，主要有两项重要创新：一是更好的传输介质，即一种比头发丝还细的柔软聚合物“线”，其上布满微小电极和传感器；二是更安全的植入技术，即一台神经外科机器人每分钟自动将6根线（含192个电极）植入大脑并避开血管等组织，减轻大脑炎症反应。

在“解码”大脑信号方面，“神经连接”公司也进行了新尝试。他们宣称已开发出一个能更好读取、清理和放大大脑信号的定制芯片。目前，该系统只能通过有线连接传输数据，但最终目标是创建一个无线系统。马斯克说，现在已经实现让猴子通过大脑来控制计算机，希望2020年底能在人类志愿者身上进行试验。

脑机交互新突破，首先可能给医疗行业带来福音。实际上，侵入式脑机交互技术早已应用在医疗领域，如用深脑刺激来缓解帕金森症状、用早期实验性芯片来恢复视觉、植入人工耳蜗恢复听力等。“神经连接”创始人之一弗利普·萨贝斯说：“对神经科学家来说，往脑内植入设备来读取和写入信息不是难以想象的事情。”

未来，脑机交互技术能使被截肢者通过使用假肢恢复活动能力，让视觉听力障碍患者恢复视力和听觉，还可用于辅助治疗渐冻症、瘫痪等肢体无法活动的患者。美国科技界多认为，对激光矫视手术、心脏起搏器和除颤仪等侵入性医疗器械和技术，起初人们都觉得非常恐惧，但几十年后已为大众接受，脑内植入设备可能会经历类似的普及过程。

显然，医疗用途并不是马斯克研发脑机接口技术的终极目标。这位“科技狂人”未来要通过高带宽数字接口将机器与人类大脑相接，以大脑思考的速度传输信息进而升级人类智能。在他看来，人工智能是“关乎人类文明存亡的最根本风险”，只有通过脑机接口技术帮助人类智力跟上人工智能的脚步，才能引导人工智能往好的方向发展。

实际上，美国加州分子制造研究所的研究人员在这方面已有所斩获。该所5月在《神经科学前沿》撰文称，他们进行的一个脑机交互研究项目除了能够帮助人们“直接、即刻获取人类积累的几乎所有方面的知识”，还有其他一些潜在应用，包括改善教育、智力、娱乐、旅行和“其他互动体验”的能力。

当然，脑机交互技术发展还面临一系列障碍，如破解复杂脑电波的障碍、多学科联动的技术障碍，以及人体试验的伦理压力等。未来，无须学习只需脑机连接就能读取大量信息和知识的科幻场景叫人遐想，但也让人陷入深深迷思：人脑是否会退化？个人数据泄露的风险有多高？“读心术”和“思想传输”能否成真？机器是否会控制人类大脑？

对于脑机交互的未来应用，有关法律、伦理和监管的讨论也在展开。清华大学医学院生物医学工程系教授高小榕等专家就认为，在对脑机交互技术的管控上，发展初期可参照国际通行做法按医疗器械方法管理，同时禁止将脑机交互数据联网传输，禁止远距离程控，最大化防止黑客入侵，预防潜在风险。总之，科技创新让人类走向未来，但科技突破都有其两面性，关键在于心存敬畏，趋利避害使其服务于人类永续发展的共同福祉。

以下新京报文章：

马斯克发布的脑机接口系统将使用大量细线来收集大脑信号以跟踪脑电波。这些细线将连接到一个脑波发射器上，该发射器可像助听器一样戴在耳后。 图/发布会展示视频截图 

新京报讯（记者 陈沁涵）人脑和电脑可以直接“连线”吗？“钢铁侠”马斯克给出了一个答案。据美媒《连线》报道，当地时间16日晚，特斯拉CEO埃隆·马斯克在加利福尼亚州科学院举行了一场“黑科技”发布会，宣布“脑机接口”研究已在灵长类动物上取得成功，“一只猴子已能用大脑控制电脑”，并指出人脑和人工智能（AI）的融合已不遥远。

当被问及AI与人类融合共生意味着什么时，马斯克说：“你已经是个赛伯格”，人类将远比智能手机等设备更加智能，拥有超人类的认知能力。

“细线”植入人脑进行数据传输

马斯克除了创办特斯拉和Space X之外，还有一家成立于2017年的公司“Neuralink”，该公司的目标就是“开发连接人类和计算机的超高带宽脑机接口”。16日，马斯克代表Neuralink带来了他们的最新科研成果。

据The Verge 报道，Neuralink开发了一个可以高效实现脑机接口的系统，系统具备3个核心部分。首先是“线”，一种直径仅为4至6微米的线，比人的头发丝还细，可以植入人的大脑，进行高容量数据传输。相比现有的脑机介质材料，由碳纤维或聚合物制成的线对大脑造成的损害相对较小。根据Neuralink发布的白皮书，脑机接口系统至多包含3072个电极，分布在96条线程上。

如何把这些“线”植入脑内则涉及到系统的第二个核心部件“缝线机器”，它是一个神经外科机器人，负责将带动着线的针刺入大脑，过程中自动避开血管。最高效的情况下，每分钟能植入6根线，包含192个电极。操作模式类似于“缝纫机”。

Neuralink的科学家表示，未来他们希望用激光束代替钻孔。植入脑内的电极将检测到的神经脉冲传递到头骨表面的处理器，处理器能读取多达 1536 个通道的信息，大约是目前可植入人体系统的15 倍。

植入芯片读取、放大人脑信号

“线一旦植入脑中，定制芯片就会与机器进行无线连接，甚至可以通过蓝牙和iPhone上的应用进行互动。”马斯克说，可能需要等待App Store更新到那个程度。他的话引起发布会现场观众一阵哄笑。

马斯克所说的芯片被命名为“N1传感器”，能更好地读取、清理以及放大大脑的信号，它所提供的电流大约是目前最强传感器的10倍。Neuralink计划向人脑植入4个这样的传感器，其中3个位于运动区域，1个位于感受区域。这些传感器将和一个安装于耳后的带电池外置设备相连。

“安全是最基本的目标”，Neuralink的首席外科专家在发布会上说，他们想让脑机接口的手术变得像准分子角膜激光手术一样成熟，还要排除麻醉的需求。目前，Neuralink仅在老鼠身上展开实验，电线植入的成功率高达87%，实验显示操作比较稳定。

据《卫报》报道，马斯克在发布会的问答环节透露，他们的技术已经在灵长类动物上获得实现，“一只猴子已经能用大脑控制电脑了”。

Q1、“脑机接口”能做什么？

实现“脑机接口”的目的是什么？马斯克说：“它有一个非常好的目的，就是治疗疾病，并最终保障人类的未来。”Neuralink希望能通过他们的技术来改善脑部疾病患者的生活，第一个目标就是希望有行动障碍的患者能通过大脑控制移动设备。

据The Verge报道，马斯克表示，他们将寻求美国食品药品监督管理局（FDA）的批准，最早明年年底进行人体临床试验。“希望第一批志愿者是四肢瘫痪病人。”不过他指出，从动物试验转变为人体试验还有很长一段路要走，获得FDA的批准将是艰难而缓慢的过程。

福布斯网站称，Neuralink的长远目标是实现人脑与人工智能的互联，这上升到了“文明的层面”。马斯克说：“当我们解决了脑部疾病的困难，下一步就是将人工智能植入人类大脑，以防止人类受到人工智能的威胁。这是关键所在。”

早在2014年，马斯克就曾表示人工智能是人类最大的潜在威胁。据美媒CNBC，在去年3月的西南偏南音乐节上，他说：“我觉得人工智能的危险要远大于核武器的危险。请记住我的话，AI 要比这危险得多。”

他认为，要实现人类智能和人工智能的连接，最大的障碍是“带宽”（bandwidth）问题，必须考虑人类使用什么工具来和电脑进行交互，比如当下只有硬件系统和智能手机。如果有足够高的带宽，这一目标并不难实现。

Q2、人脑中植入设备安全吗？

马斯克的脑机接口系统发布后也引发不少质疑。

美国南加州大学神经系统科学家安德鲁-海尔斯在马斯克举行发布会的途中发推特说：“机器人、脑机接口、植入程序看起来都很真实，但是闭合回路的应用是一种幻想。”

据《华尔街日报》报道，很多脑机接口领域的专家强调Neuralink在设备使用上需谨慎，该公司发布的白皮书没有经过同行评议。一名生物传感开发者说，脑机接口系统至少要在人脑中维持5年，Neuralink还需要时间检验。

对于马斯克计划于2020年进行人体试验的计划，《麻省理工技术评论》认为，这个时间安排雄心勃勃，但是可能性并不大。一名神经外科医生评价，在人脑中植入物体，是一个很酷的想法，但也是最疯狂、最具争议的部分。

《连线》报道称，很难想象他要如何把设备放进一个健康的人脑中，即使成功植入，也并不知道它是否会发生退化，或者导致大脑自身的退化。

Q3、人类将变成“超人类”吗？

很多人认为，将人的智能与人工智能的融合将预示着“奇点”时代的到来。据科技网站Gizmodo，美国未来学家雷蒙德·库兹韦尔曾提出“奇点”理论（the Singularity），预言技术水平在突破一个称为奇点的临界点后将呈指数级增长，2045年奇点就将来临，人工智能将使人类变成“超人类”（Superhuman）。

据《连线》报道，两年前马斯克建立Neuralink，致力于开发脑机接口。他们并不是当时唯一一家研发这项技术的公司。人工智能公司Kernel和社交媒体公司Facebook当时也宣布开始该领域的研究。另外，美国国防部下属行政机构“国防高级研究计划局”（DARPA）从上世纪70年代就拨款展开脑机接口研究。但目前，只有马斯克寻求进行人体试验。

《日本时报》指出，Neuralink的发布预示着我们离脑机互联时代更近了，在人类和机器之间建立智能联系已成为大势所趋。但是，人类文明必须考虑未来的法制和道德问题，要足够确定这样的科技进程是在推动进步，而不是损害我们作为一个物种的利益。更重要的是，谁能保证这些技术安全可靠？不论技术和算法经历多大的进步，人类都无法绝对自信地直面这个问题。

中国已研发出脑机交互芯片

中国在脑机交互研究领域也有所建树。今年5月，一款拥有完全自主知识产权的国产高集成脑机交互芯片——“脑语者”正式发布，它由天津大学和中国电子信息产业集团联合研发，是全球首款脑机接口专用芯片。

《科技日报》介绍，这款芯片可以识别出头皮脑电中极微弱的神经信息，高效计算解码用户操作指令，提升大脑与机器之间的通讯效率，充分满足日常使用需求，让脑机交互设备成为使用者的“第三只手”。“脑语者”有望为脑-机交互技术走向民用化、便携化、可穿戴化及简单易用化开辟道路。

记者了解到，目前，国内多所高校正在脑机交互领域进行深入探索，提升脑机交互性能。清华大学、华南理工大学、电子科技大学、上海交通大学、浙江大学等多所高校已设立课题研究脑机接口系统，并在前几年世界机器人大会BCI脑控机器人大赛中取得成绩。2012年，浙江大学宣布，他们已在猴子身上实现大脑信号“遥控”机械手做出抓、勾、握、捏等较精细手势。

新京报记者 陈沁涵

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