芯片入腦，進(jìn)化時(shí)刻已至？

寇大庸

經(jīng)過(guò)三年的努力，馬斯克的腦機(jī)接口公司Neuralink，終于進(jìn)入到人腦試驗(yàn)的階段了。

今年9月，Neuralink開(kāi)始為其腦機(jī)接口項(xiàng)目的首次人腦試驗(yàn)招募試驗(yàn)者。這意味著，自今年5月獲得了美國(guó)食品和藥品監(jiān)督管理局（FDA）有關(guān)進(jìn)行腦機(jī)接口人腦試驗(yàn)的批準(zhǔn)后，這家公司將要實(shí)質(zhì)性地展開(kāi)腦機(jī)接口的人腦試驗(yàn)。

腦機(jī)接口是一項(xiàng)聽(tīng)起來(lái)非常瘋狂的技術(shù)，它的核心在于通過(guò)向大腦植入芯片的方式，建立起計(jì)算機(jī)與大腦之間的直接聯(lián)系，讓人類可以僅憑思維活動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)的控制，或者以外部刺激調(diào)控大腦的活動(dòng)，進(jìn)而修復(fù)或增強(qiáng)人的行動(dòng)和表達(dá)能力，以治療失明、癱瘓等疾病。

在全世界眾多的腦機(jī)接口實(shí)驗(yàn)室與創(chuàng)業(yè)公司中，Neuralink是最受矚目的一家。它不僅擁有世界先進(jìn)的腦機(jī)接口技術(shù)系統(tǒng)，而且具備商業(yè)化量產(chǎn)的潛力。再加上“鋼鐵俠”馬斯克是這家公司的老板，所以在公眾中有較大的影響力。

如果此次Neuralink的人腦試驗(yàn)進(jìn)展順利，無(wú)疑將極大地提高腦機(jī)接口這項(xiàng)技術(shù)的影響力，并推動(dòng)其常規(guī)化、商業(yè)化的進(jìn)程，甚至于，推動(dòng)人類社會(huì)走向一個(gè)更為“科幻”的未來(lái)。

爭(zhēng)議下的人腦試驗(yàn)

據(jù)Neuralink披露，此次人腦試驗(yàn)主要是為了測(cè)試Neuralink的植入體及其手術(shù)機(jī)器人的安全性，同時(shí)，評(píng)估腦機(jī)接口的功能性，以及患者控制設(shè)備的能力。據(jù)悉，這種設(shè)備可以幫助視障者恢復(fù)視力，通過(guò)解碼大腦活動(dòng)，幫助肢體殘障者實(shí)現(xiàn)移動(dòng)與交流等功能。

具體到試驗(yàn)對(duì)象，Neuralink尋找的試驗(yàn)參與者，是因脊髓損傷或肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS）導(dǎo)致四肢癱瘓、且傷后至少一年未見(jiàn)好轉(zhuǎn)的患者，要求年滿22歲，且有穩(wěn)定可靠的看護(hù)者。

這項(xiàng)試驗(yàn)將耗時(shí)18個(gè)月，如果將后期的跟進(jìn)會(huì)診計(jì)算在內(nèi)，整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程將持續(xù)約6年。

Neuralink拿到這一試驗(yàn)資格的過(guò)程并不容易：早在2019年，Neuralink就已經(jīng)向FDA遞交了進(jìn)行腦機(jī)接口人腦試驗(yàn)的申請(qǐng)，但被拒絕；去年，Neuralink再度嘗試申請(qǐng)，也以失敗告終。

FDA拒絕Neuralink進(jìn)行人腦試驗(yàn)的理由很充分，這項(xiàng)技術(shù)存在諸多安全隱患。FDA列出了包括鋰電池問(wèn)題、發(fā)熱問(wèn)題、移植產(chǎn)生的炎癥、設(shè)備移除如何不傷及腦組織等在內(nèi)的數(shù)十個(gè)問(wèn)題，直到Neuralink拿出了解決方案之后，才最終批準(zhǔn)了其人腦試驗(yàn)的請(qǐng)求。

也不怪FDA謹(jǐn)慎，僅在動(dòng)物試驗(yàn)階段，Neuralink就留下了不少聳人聽(tīng)聞的“前科”。前兩年，Neuralink先后展示了植入了腦機(jī)接口設(shè)備的猴子，用意念玩電子乒乓球游戲和用意念打字的視頻，以證明其腦機(jī)接口技術(shù)的可行性與成熟度。

但很快，媒體就爆出了Neuralink猴子試驗(yàn)殘忍的一面。在這些成功的猴子背后，有許多失敗品—有的猴子在植入設(shè)備后出現(xiàn)了出血性皮膚感染，還有的猴子出現(xiàn)了嘔吐、干嘔、喘氣甚至腦出血的癥狀，以至于Neuralink不得不對(duì)這些猴子執(zhí)行安樂(lè)死。

據(jù)報(bào)道，Neuralink先后在試驗(yàn)過(guò)程中大概殺死了接近1500只動(dòng)物，其中包括280只豬、羊以及猴子，雖然這是生物試驗(yàn)不可避免的“殘忍的一面”，但僅是想象這些癥狀可能會(huì)發(fā)生在人身上，就足夠令人感到恐懼和猶疑。

Neuralink腦機(jī)接口安裝示意

植入了腦機(jī)接口設(shè)備的猴子，用意念玩電子乒乓球游戲

僅是想象這些癥狀可能會(huì)發(fā)生在人身上，就足夠令人感到恐懼和猶疑。

為什么期待Neuralink

此次Neuralink的人腦試驗(yàn)之所以備受關(guān)注，除了馬斯克的“明星效應(yīng)”外，更有著技術(shù)與商業(yè)上的綜合考量。

為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與大腦的交互，腦機(jī)接口設(shè)備必須采取措施對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行采集、分析。但是，在大腦產(chǎn)生的無(wú)數(shù)腦電信號(hào)中，其中只有一小部分與人類思維活動(dòng)有關(guān)，更多的是無(wú)效的“噪音”。如何更精確地捕獲對(duì)于人類思維活動(dòng)來(lái)說(shuō)有用的信號(hào)，成為腦機(jī)接口設(shè)備要攻克的首要技術(shù)難題。

要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，目前有兩種不同的技術(shù)路線。第一種是侵入式，也就是采用手術(shù)方式將腦機(jī)接口設(shè)備植入到大腦皮層表面，“貼著”大腦進(jìn)行腦電信號(hào)的采集；另一種是非侵入式，僅在頭皮表面進(jìn)行腦信號(hào)采集，設(shè)備與大腦器官之間沒(méi)有直接的接觸。

侵入式的好處在于可以采集到豐富、準(zhǔn)確的腦電信號(hào)，缺點(diǎn)就是創(chuàng)傷大、風(fēng)險(xiǎn)高。大腦是人體最重要的器官，脆弱、復(fù)雜，侵入式的腦機(jī)接口設(shè)備一旦出現(xiàn)些許問(wèn)題，就有可能對(duì)大腦造成直接傷害，進(jìn)而對(duì)人體產(chǎn)生嚴(yán)重的損害。

非侵入式則完全相反，它的非創(chuàng)傷性保證了大腦的安全，但代價(jià)就是“隔著層紗”，采集到的腦電信號(hào)比較微弱，所以能夠?qū)崿F(xiàn)的功能也比較局限。

可以說(shuō)，越是深入大腦，腦機(jī)接口設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)的功能就越多，難度也越高，這是一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)與收益的權(quán)衡。

當(dāng)前比較成熟可控的腦機(jī)接口技術(shù)，大多都采取的非侵入式或半侵入式的路線。例如已在2021年就得到FDA臨床試驗(yàn)許可的Synchron公司，采取的就是將電極放置在大腦血管內(nèi)部的半侵入式路線，這樣盡管比較安全，但是采集到的腦電信號(hào)比較有限，所以也只能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單和初級(jí)的功能。

對(duì)于野心在于“定義未來(lái)人類是什么”的馬斯克與Neuralink來(lái)說(shuō)，他們選擇的是功能性強(qiáng)、風(fēng)險(xiǎn)高的侵入式技術(shù)路線。這是一個(gè)非常激進(jìn)、冒險(xiǎn)的選擇。

在侵入式這條技術(shù)路線中，Neuralink也有技術(shù)上的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。在Neuralink之前，已有名為“猶他陣列”的植入電極得到過(guò)臨床試驗(yàn)的批準(zhǔn)。但是，“猶他陣列”是一種硅基硬質(zhì)電極，通過(guò)96根鋼針記錄96個(gè)神經(jīng)元通道，不僅創(chuàng)傷較大，而且如果為了獲取更多的腦電信號(hào)，就要在大腦中植入更多的“猶他陣列”，這意味著更多的風(fēng)險(xiǎn)和損傷。

相較之下，Neuralink開(kāi)發(fā)出了獨(dú)特的“柔性電極系統(tǒng)”，創(chuàng)傷更小、排異反應(yīng)更低。更重要的是，Neuralink的柔性電極擁有1024個(gè)通道，可以采集到更為優(yōu)質(zhì)與豐富的腦電信號(hào)。

在Neuralink的披露中，下一代的柔性電極將有1.6萬(wàn)個(gè)通道，這將使腦機(jī)接口有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)諸如幫助視障者恢復(fù)視力、肢殘者重拾運(yùn)動(dòng)機(jī)能等更為復(fù)雜的功能。

除了這些技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)以外，Neuralink的產(chǎn)品已經(jīng)初具量產(chǎn)商品的形態(tài)。目前，Neuralink的腦機(jī)接口設(shè)備已經(jīng)迭代到僅有一塊Apple Watch大小，可以植入顱內(nèi)而對(duì)外貌沒(méi)有任何影響。

同時(shí)，Neuralink還配套開(kāi)發(fā)出了被稱為“縫紉機(jī)”的腦機(jī)接口手術(shù)機(jī)器人，能在盡可能不損害腦組織的情況下，完成腦機(jī)接口設(shè)備的植入與取出。對(duì)于一款本質(zhì)上遵循“電子產(chǎn)品邏輯”的產(chǎn)品而言，它為后續(xù)消費(fèi)者升級(jí)換代提供了技術(shù)上的安全保障。

可以說(shuō)，Neuralink的種種努力，讓人們依稀見(jiàn)到了一個(gè)具備商業(yè)化潛質(zhì)的腦機(jī)接口行業(yè)的雛形，但這一切能否成真，關(guān)鍵就看Neuralink人腦試驗(yàn)的成敗了。

禁忌與誘惑

大腦是人體最為復(fù)雜的器官，當(dāng)中有1000多億個(gè)神經(jīng)元形成的100多萬(wàn)億個(gè)神經(jīng)元連接，其產(chǎn)生的復(fù)雜反應(yīng)和無(wú)窮變化，至今尚未被生物科技所充分探明。在科學(xué)之外，大腦還是一個(gè)帶有神秘學(xué)色彩的器官，它是人類智慧的“象征物”，是人類區(qū)別于其他動(dòng)物的根本所在。

Neuralink腦機(jī)接口設(shè)備

Neuralink的種種努力，讓人們依稀見(jiàn)到了一個(gè)具備商業(yè)化潛質(zhì)的腦機(jī)接口行業(yè)的雛形。

腦機(jī)接口這項(xiàng)技術(shù)的誘惑力恰好在于此，它瞄準(zhǔn)大腦這個(gè)最復(fù)雜的器官，對(duì)人類思維和智慧進(jìn)行直接干涉。

如果它真的發(fā)展成熟，將突破人類自然軀體的限制，做到很多此前人類想象不到的事情。從最現(xiàn)實(shí)的醫(yī)療領(lǐng)域來(lái)看，它將有機(jī)會(huì)治療失明、癱瘓等此前醫(yī)學(xué)上束手無(wú)策的疾病。除了醫(yī)療領(lǐng)域之外，腦機(jī)接口也正在被研究如何應(yīng)用于軍事、工業(yè)、教育、娛樂(lè)等更廣泛的領(lǐng)域，例如腦控機(jī)器人、腦控藝術(shù)、腦控?zé)o人機(jī)等。

此外，腦機(jī)接口所建立起的計(jì)算機(jī)與大腦之間的聯(lián)系通路，更是讓人們見(jiàn)到了通過(guò)腦機(jī)接口技術(shù)增強(qiáng)大腦感知力、記憶力、學(xué)習(xí)能力的可能性，讓人變成“超人”。更甚之，原先出現(xiàn)在科幻故事中的意識(shí)上載、“賽博永生”好像也不是沒(méi)有可能。

而在“科技狂人”馬斯克的眼里，他對(duì)腦機(jī)接口也有著宏大且近乎科幻的期待。在他看來(lái)，治療失明、癱瘓等軀體疾病，只是腦機(jī)接口要實(shí)現(xiàn)的第一步—他創(chuàng)辦Neuralin的更終極的目標(biāo)在于，通過(guò)腦機(jī)接口設(shè)備將人類變成半機(jī)械人，進(jìn)化為一種“人機(jī)共生體”。它的意義不僅在于提高人類的潛能，更是為了抵御日益強(qiáng)大的人工智能帶來(lái)的文明風(fēng)險(xiǎn)。

盡管腦機(jī)接口目前仍然存在著安全性、穩(wěn)定性乃至交互方式等諸多技術(shù)上的問(wèn)題，但眼看著Neuralink已經(jīng)步入人腦試驗(yàn)階段，腦機(jī)接口技術(shù)正逐漸從科幻走向現(xiàn)實(shí)，一系列倫理問(wèn)題也愈發(fā)迫近：腦機(jī)接口催生出的“超人”是否會(huì)加劇社會(huì)不平等？通過(guò)腦機(jī)接口得到增強(qiáng)的人類，算得上是人嗎？人是否會(huì)喪失其本質(zhì)？

在技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，我們也應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，對(duì)這些問(wèn)題的討論與回答，同樣也是腦機(jī)接口發(fā)展過(guò)程中不容忽視的組成部分。

責(zé)任編輯吳陽(yáng)煜 wyy@nfcmag.com