腦機(jī)接口離永生還有非常遠(yuǎn)，哪怕是如此，馬斯克確實(shí)做了非常不錯(cuò)的工作，意義相當(dāng)大。

2020 年 8 月 29 日，伊隆·馬斯克聯(lián)合創(chuàng)辦的 Neuralink 舉辦了一場(chǎng)新品發(fā)布會(huì)，向外界展示最新的腦機(jī)接口設(shè)備 Link V0.9、手術(shù)機(jī)器人以及在小豬身上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

這次發(fā)布會(huì)獲得了巨大的成功，熱度堪比新 iPhone 推出，大眾開(kāi)始暢想《黑客帝國(guó)》和《黑鏡》式的未來(lái)，從保存記憶到超級(jí)人類(lèi)，再到黑客攻擊大腦，技術(shù)“奇點(diǎn)”似乎觸手可及，人類(lèi)“永生”在望。

但 Neuralink 新的腦機(jī)接口技術(shù)真的能做到這些嗎?科幻般的未來(lái)已經(jīng)如此接近現(xiàn)實(shí)了嗎?馬斯克個(gè)人光環(huán)讓這件事的意義失真了多少?

當(dāng)狂熱褪去一些，我們把 Neuralink 的新品和實(shí)驗(yàn)結(jié)果剝開(kāi)來(lái)看，會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)未來(lái)依舊很遙遠(yuǎn)。

工程能力確實(shí)強(qiáng)，但植入物能在人體待多久?

先來(lái)看 Neuralink 的工程能力。

Neuralink 一共展示了兩樣產(chǎn)品：一臺(tái)進(jìn)行設(shè)備植入的手術(shù)機(jī)器人，以及一個(gè)硬幣大小的植入器件 Link V0.9。

浙江大學(xué)教授、教育部 “腦與腦機(jī)融合前沿科學(xué)中心”副主任王躍明對(duì)品玩表示：Neuralink的新品“封裝、集成、無(wú)線(xiàn)、電池等工程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)做的很精致，很厲害。”他所在的浙大求是高等研究院“腦機(jī)接口”團(tuán)隊(duì)，于 2020 年 1 月完成了中國(guó)第一例植入式腦機(jī)接口運(yùn)動(dòng)功能重建臨床轉(zhuǎn)化研究。

清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院腦機(jī)接口專(zhuān)家洪波教授也認(rèn)為，跟 2019 年 7 月展示的產(chǎn)品相比，Neuralink 團(tuán)隊(duì)的兩個(gè)新品均取得了顯著進(jìn)展。Neuralink 縫紉機(jī)式的手術(shù)機(jī)器人大大改進(jìn)，可在大動(dòng)物和人類(lèi)大腦自動(dòng)植入上千根電極絲，上次是一個(gè)只能用于大鼠的原型機(jī)。Neuralink 宣稱(chēng)，采用手術(shù)機(jī)器人做設(shè)備植入，無(wú)需全身麻醉，全程不超過(guò)一個(gè)小時(shí)，手術(shù)當(dāng)天就能離開(kāi)醫(yī)院。

“但從展示會(huì)視頻看，還不能確定現(xiàn)場(chǎng)的那只植入電極的小豬是否由這臺(tái)手術(shù)機(jī)器人自動(dòng)完成的。”洪波教授說(shuō)。

(馬斯克展示新的手術(shù)機(jī)器人)

另外一個(gè)重要進(jìn)展是，植入器件的微型化和無(wú)線(xiàn)傳輸設(shè)計(jì)。按照馬斯克的說(shuō)法，這是一個(gè) 23 毫米直徑硬幣大小的圓片，可以采集傳輸上千(1024 個(gè))通道的神經(jīng)放電信號(hào)。

洪波教授表示：“上一版是 USB 有線(xiàn)接口，這版是無(wú)線(xiàn)接收甚至充電。不能確定的是，現(xiàn)場(chǎng)演示的小豬的腦內(nèi)放電信號(hào)是否由這樣的設(shè)備記錄。”

(Neuralink 上一版本的植入器件)

也就是說(shuō)，Neuralink 在手術(shù)和植入器件方面所做的努力可以概括為：通過(guò)強(qiáng)大的工程能力，把實(shí)驗(yàn)里復(fù)雜且龐大的裝置微型化，讓腦機(jī)接口設(shè)備變得跟消費(fèi)電子產(chǎn)品一樣——這確實(shí)是 Neuralink 的巨大貢獻(xiàn)。

馬斯克認(rèn)為，之前侵入式腦機(jī)技術(shù)過(guò)于危險(xiǎn)、患者需要做高風(fēng)險(xiǎn)的手術(shù)，并且只能在醫(yī)生和專(zhuān)家的監(jiān)督下才能正常使用腦機(jī)產(chǎn)品。而且植入物的壽命可能很短，因?yàn)榇竽X將該設(shè)備視為入侵者，在其周?chē)纬砂毯劢M織(即“植入感染”)，擾亂電信號(hào)。而 Neuralink 試圖創(chuàng)造一種更接近消費(fèi)電子設(shè)備的植入物，比現(xiàn)有產(chǎn)品更小、更便宜，對(duì)腦組織的影響更小，可以處理更多的大腦數(shù)據(jù)。

(實(shí)驗(yàn)室里的腦機(jī)接口設(shè)備通常比較大)

但 Neuralink 暫時(shí)也不能拍著胸脯說(shuō)，自己徹底解決了植入感染問(wèn)題。植入大腦的器件帶有檢測(cè)信號(hào)的電極，目前美國(guó) FDA(食品藥物監(jiān)督管理局)唯一批準(zhǔn)用于臨床的腦電采集微電極是“猶他陣列”。Neuralink 認(rèn)為這種陣列所用的探針比較堅(jiān)硬，會(huì)劃傷大腦組織，因此采用了柔性聚合物。

(猶他陣列)

柔性聚合物材質(zhì)制造的探針直徑僅為人類(lèi)頭發(fā)的 1/3，柔軟且靈活。它們被埋藏在皮質(zhì)中，隨著大腦浮動(dòng)，而且不會(huì)磨損自身。理論上，柔性聚合物導(dǎo)致的損傷和排異反應(yīng)更少，確實(shí)能在人體內(nèi)持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間。

然而，柔性聚合物真正能持續(xù)多久，是個(gè)需要時(shí)間去檢驗(yàn)的問(wèn)題。萊斯大學(xué)教授 Jacob Robinson 說(shuō)，解決方式只有不斷地測(cè)試，但你很難加快動(dòng)物對(duì)不同電極材料表現(xiàn)的測(cè)試速度。

狂熱之后，要知道的事實(shí)是，你即使投入更多的錢(qián)，時(shí)間也不會(huì)過(guò)得更快。

美國(guó) FDA 希望不易移除的醫(yī)療設(shè)備能在人體中至少安全存在 10 年。“如果你想測(cè)試一樣?xùn)|西能否持續(xù) 10 年，那就得等 10 年。”得克薩斯州一家腦機(jī)接口公司 Paradromics 的 CEO Matt Angle 說(shuō)。

總的來(lái)說(shuō)，Neuralink 雖然已經(jīng)把植入器件做得非常小，而且植入手術(shù)非常簡(jiǎn)便，但它依然無(wú)法保證植入物能在人體內(nèi)存在多長(zhǎng)時(shí)間。或許，Neuralink 會(huì)通過(guò)定期更換植入器件來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。馬斯克在發(fā)布會(huì)上也有提到，隨著時(shí)間推移，用戶(hù)可以升級(jí)植入設(shè)備。

小豬實(shí)驗(yàn)其實(shí)沒(méi)那么新鮮

在發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，Neuralink 特意找來(lái)三只小豬，其中一只小豬植入了電極，另一只曾經(jīng)植入電極又取出來(lái)了。

為什么用小豬來(lái)做實(shí)驗(yàn)對(duì)象?Neuralink 研究人員的回答是“豬的胸部和人的肋骨很相似”，但一位有神經(jīng)解剖經(jīng)驗(yàn)的中國(guó)科學(xué)院大學(xué)模式識(shí)別與智能系統(tǒng)博士告訴品玩：“使用豬做了實(shí)驗(yàn)，這主要在于豬腦夠便宜、夠大、夠簡(jiǎn)單。這是相比于猴、猩猩和鼠等傳統(tǒng)模式動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)。使用豬腦因此可以低成本‘快速迭代’，而且更可能在嘗試中獲得成功。”

在發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，Neuralink 用植入了電極的小豬展示了神經(jīng)信號(hào)的讀取和寫(xiě)入。上述中國(guó)科學(xué)院大學(xué)博士介紹，這是因?yàn)榻鉀Q腦機(jī)接口實(shí)用化問(wèn)題的根本，在于形成閉環(huán)控制系統(tǒng) ，這需要直接的神經(jīng)信號(hào)讀和寫(xiě)兩個(gè)功能。

神經(jīng)信號(hào)讀取方面，Neuralink 演示了用讀取的神經(jīng)信號(hào)估計(jì)實(shí)際行走姿態(tài)。“實(shí)際上，這方面的功能使用非侵入而且便宜的腦電就能實(shí)現(xiàn)，侵入式的大量電極沒(méi)有理由做不好。而且，使用便宜得令人發(fā)指的肌電也可以做到類(lèi)似效果。如果只是為了動(dòng)作信息預(yù)測(cè)和讀取確實(shí)沒(méi)有必要這么做(安全風(fēng)險(xiǎn)和設(shè)備成本以及安裝維護(hù)成本)。”上述中國(guó)科學(xué)院大學(xué)博士說(shuō)。

簡(jiǎn)而言之，Neuralink 的預(yù)測(cè)行走姿態(tài)演示，并不能體現(xiàn)出侵入式腦機(jī)接口的優(yōu)勢(shì)。最多，也就能說(shuō)明出其植入設(shè)備的有效性。

而在神經(jīng)信號(hào)寫(xiě)入方面，活體神經(jīng)元經(jīng)電刺激之后的放電反應(yīng)也并不新鮮。上述中國(guó)科學(xué)院大學(xué)博士對(duì)品玩介紹，實(shí)際上，這也是在實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)神經(jīng)元活性的一種標(biāo)準(zhǔn)操作。從神經(jīng)元經(jīng)電刺激之后的放電反應(yīng)到神經(jīng)信號(hào)寫(xiě)入之間的距離，恐怕比學(xué)會(huì)爬行到超光速跨時(shí)空蟲(chóng)洞旅行距離還遠(yuǎn)。

他同時(shí)指出：“整體上對(duì)于業(yè)內(nèi)人士來(lái)說(shuō)，并沒(méi)有什么新鮮或者意外的東西。”

洪波教授也表達(dá)了相似的觀點(diǎn)：“這次發(fā)布會(huì)讓人失望的是神經(jīng)信號(hào)解碼方面沒(méi)有任何進(jìn)步，只是簡(jiǎn)單演示了小豬四肢運(yùn)動(dòng)和腦內(nèi)神經(jīng)放電的關(guān)系，離植入腦機(jī)接口與手機(jī)通信還有很長(zhǎng)的路要走。”

神經(jīng)信號(hào)編解碼，是腦機(jī)接口實(shí)用化的重中之重，也是真正困難的地方。要實(shí)現(xiàn)大眾想象的意識(shí)上傳、記憶移植和超級(jí)人類(lèi)，首先要過(guò)這一關(guān)。Neuralink 的新技術(shù)聚焦于植入微型電極采集神經(jīng)信號(hào)，在大眾看起來(lái)很酷，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)談不上腦機(jī)接口實(shí)用化。

洪波教授表示，從馬斯克的演講，可以感到他對(duì)神經(jīng)編碼原理不是很關(guān)注，對(duì)其難度的認(rèn)識(shí)不夠，他大部分的精力都在上面兩方面(手術(shù)機(jī)和植入器件微型化)的工程設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，目前團(tuán)隊(duì)安排也能看出這一點(diǎn)。王躍明教授也同意洪波老師的說(shuō)法，“馬斯克對(duì)神經(jīng)環(huán)路的解析干預(yù)難度估計(jì)不足。”

Google DeepMind 的神經(jīng)科學(xué)家 Adam Marbelstone 博士把 Neuralink 比喻成裝備精良的登山隊(duì)，他們用更大的團(tuán)隊(duì)和更好的裝備(工程)攀登高山，但真正需要的應(yīng)該是一架直升機(jī)(科學(xué)突破)。

“神經(jīng)系統(tǒng)太過(guò)復(fù)雜了。”上述中國(guó)科學(xué)院大學(xué)博士對(duì)品玩表示，“在過(guò)去幾十年，我們見(jiàn)到腦機(jī)接口技術(shù)中所使用的電極 / 探針越來(lái)越精細(xì)，密度也越來(lái)越高，但其數(shù)量相對(duì)于人腦的復(fù)雜性來(lái)說(shuō)，再提高十個(gè)數(shù)量級(jí)也不到九牛之一毛。也就是說(shuō)目前還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不到談能夠使用腦機(jī)接口技術(shù)‘解讀’人腦的時(shí)候。”

總的來(lái)說(shuō)，Neuralink 這次在小豬上展示的實(shí)驗(yàn)，在神經(jīng)科學(xué)和腦科學(xué)領(lǐng)域并沒(méi)有多少新鮮的東西。不可否認(rèn)，Neuralink 在工程方面的實(shí)力十分強(qiáng)大，并且也交出了實(shí)實(shí)在在的產(chǎn)品，但它們所能實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用卻沒(méi)有突破，離真正的工業(yè)應(yīng)用還有相當(dāng)長(zhǎng)的距離。

Neuralink 現(xiàn)在到底能不能進(jìn)行人體實(shí)驗(yàn)?

不少媒體在報(bào)道這場(chǎng)發(fā)布會(huì)時(shí)，把 Neuralink 獲批人體實(shí)驗(yàn)放在了標(biāo)題，但其實(shí)它們并沒(méi)有獲得美國(guó) FDA 的正式批準(zhǔn)。Neuralink 在發(fā)布會(huì)上確實(shí)宣布了一項(xiàng) FDA 批準(zhǔn)，但只是獲得“突破性設(shè)備稱(chēng)號(hào)”，而人體植入實(shí)驗(yàn)“尚待所需的批準(zhǔn)和進(jìn)一步安全測(cè)試”。

(發(fā)布會(huì) PPT 黑紙白字寫(xiě)著沒(méi)有通過(guò)人體實(shí)驗(yàn)批準(zhǔn))

據(jù)美國(guó) FDA 官網(wǎng)介紹，突破性設(shè)備項(xiàng)目是一個(gè)自愿性計(jì)劃，主要針對(duì)用于治療或診斷危機(jī)生命或不可逆轉(zhuǎn)的疾病或病癥的新設(shè)備。獲批進(jìn)入這個(gè)項(xiàng)目，確實(shí)能更好地與 FDA 專(zhuān)家進(jìn)行互動(dòng)，以及提交內(nèi)容得到優(yōu)先審核，但這并不能和進(jìn)行人體實(shí)驗(yàn)劃等號(hào)。

“先在猴子上做實(shí)驗(yàn)，然后在截癱病人上實(shí)驗(yàn)，這是基本路線(xiàn)。”上述中國(guó)科學(xué)院大學(xué)博士稱(chēng)，“全世界能做猴子實(shí)驗(yàn)的只有幾個(gè)組。”

2019 年 7 月的發(fā)布會(huì)上，馬斯克提到過(guò)他們和加利福尼亞大學(xué)合作，在猴子上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，且結(jié)果比較樂(lè)觀，猴子已經(jīng)能通過(guò)大腦來(lái)控制計(jì)算機(jī)，但并沒(méi)有透露更加具體的數(shù)據(jù)和細(xì)節(jié)。

目前能在截癱病人上做實(shí)驗(yàn)的機(jī)構(gòu)，屈指可數(shù)。匹茲堡大學(xué)、加州理工大學(xué)、BrainGate 公司以及上文提到的浙大求是高等研究院“腦機(jī)接口”團(tuán)隊(duì)，是少數(shù)能成功在截癱病人上實(shí)現(xiàn)大腦控制機(jī)器臂的。

(匹茲堡大學(xué)用腦機(jī)接口讓截癱病人控制機(jī)器臂)

總而言之，Neuralink 具有強(qiáng)大的工程能力，并且交出了產(chǎn)品，但在腦機(jī)接口真正困難的神經(jīng)信號(hào)編解碼上，它并沒(méi)有展示出突破性結(jié)果，而且依然沒(méi)有獲得美國(guó) FDA 的人體實(shí)驗(yàn)批準(zhǔn)。這場(chǎng)發(fā)布會(huì)與其說(shuō)是打開(kāi)未來(lái)的鑰匙，不如說(shuō)是一場(chǎng)人才招聘宣講會(huì)。

馬斯克在不被外界看好的情況下，做成了特斯拉和 SpaceX。當(dāng)他再挑戰(zhàn)更高難度的任務(wù)時(shí)，大眾也傾向于相信他能做成。其實(shí)仔細(xì)研究就能發(fā)現(xiàn)，特斯拉和 SpaceX 的實(shí)現(xiàn)路徑是相通的：原理上沒(méi)有難點(diǎn)，通過(guò)發(fā)揮強(qiáng)大的工程能力，把事情做成——這確實(shí)是馬斯克強(qiáng)于別人的地方。

但 Neuralink 面臨的問(wèn)題不僅是工程上的，更多還是科學(xué)理論方面的。腦機(jī)接口領(lǐng)域當(dāng)然需要微型化的設(shè)備，但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還得在理論上對(duì)大腦有更深刻的理解，實(shí)現(xiàn)對(duì)大腦神經(jīng)信號(hào)更深入的解讀，而腦科學(xué)和神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)領(lǐng)域的理論基礎(chǔ)，還不足以支撐馬斯克描繪的未來(lái)愿景。

馬斯克和 Neuralink 給大眾造了一個(gè)夢(mèng)，但這個(gè)夢(mèng)遠(yuǎn)沒(méi)有到實(shí)現(xiàn)的時(shí)候。

想要達(dá)到真正的永生，腦機(jī)接口似乎和永生是完全兩個(gè)概念吧，除非意識(shí)真的能夠上傳，但是脫離了身體的意識(shí)，真的存在嗎?