人“機(jī)”時(shí)代即將來臨？Neuralink將進(jìn)行腦機(jī)接口首例人體試驗(yàn)

據(jù)外媒報(bào)道，馬斯克在法國(guó)巴黎舉辦的VivaTech活動(dòng)上透露，旗下腦機(jī)連接技術(shù)公司Neuralink將在今年內(nèi)進(jìn)行首例人體試驗(yàn) —— 將在一名四肢癱瘓或截肢患者植入設(shè)備，但并未透露將有多少患者接受試驗(yàn)，以及試驗(yàn)將持續(xù)多久時(shí)間。

今年5月25日，Neuralink在推特上發(fā)文稱它已獲得美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)其針對(duì)人腦植入晶片的試驗(yàn)申請(qǐng)，即將啟動(dòng)其首次人體臨床研究，并且強(qiáng)調(diào)此為腦機(jī)連接技術(shù)重要進(jìn)展。

人“機(jī)”時(shí)代的序幕？

最初在2016年，包括馬斯克在內(nèi)，一共由8人共同創(chuàng)立了Neuralink，目標(biāo)是研發(fā)超高帶寬的腦機(jī)接口系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與人工智能的共存。

馬斯克曾在多個(gè)場(chǎng)合提及，創(chuàng)辦Neuralink的動(dòng)力是想要加快人機(jī)的交互速度，他說：“我們已經(jīng)是半機(jī)器人了，手機(jī)、電腦就是你的擴(kuò)展，手指的動(dòng)作或者語音指令就是交互接口，但這種交互太慢了?！?/p>

2020年8月29日，馬斯克舉行了Neuralink腦機(jī)接口芯片發(fā)布會(huì)，推出了命名為L(zhǎng)ink V0.9的新一代腦機(jī)接口設(shè)備：較之初代的設(shè)備，新設(shè)備只有一枚硬幣大小，用手術(shù)植入頭骨，可以在睡覺的時(shí)候無線充電，充滿電能夠用一整天。同時(shí)，馬斯克在發(fā)布會(huì)上宣布，這種芯片已實(shí)現(xiàn)無損植入豬腦，并實(shí)現(xiàn)成功應(yīng)用。

腦機(jī)接口（Brain-Computer Interface，BCI）技術(shù)形成于20世紀(jì)70年代。發(fā)展至今，腦機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)成為一種連接大腦和外部設(shè)備的實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)，不依賴于大腦正常的外周神經(jīng)和肌肉輸出通路，而是在人或動(dòng)物的大腦與計(jì)算機(jī)或其他電子設(shè)備之間建立起通訊與控制連接?？梢园汛竽X發(fā)出的信息直接轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備的命令，并代替肢體或語言器官實(shí)現(xiàn)與外界的交流以及對(duì)外部環(huán)境的控制。

腦機(jī)接口按照接入方式分為“侵入式”和“非侵入式”，按照傳輸模式分為單向和雙向。“侵入式”是將腦電波檢測(cè)電極植入大腦，這樣采集到的腦信號(hào)強(qiáng)且穩(wěn)定，但會(huì)對(duì)植入的生命體造成創(chuàng)傷。Neuralink技術(shù)就屬于“侵入式”。

Neuralink的植入物實(shí)際上包括多個(gè)芯片、一個(gè)無線電池和其他電子設(shè)備，它們封裝在一個(gè)大硬幣大小的設(shè)備中。植入物還連接著許多直徑5微米的細(xì)導(dǎo)線，這些線用于插入大腦組織，在那里檢測(cè)腦神經(jīng)信號(hào)。

來自植入物的信號(hào)通過藍(lán)牙發(fā)送到BCI并由其解碼，被植入Neuralink設(shè)備的患者將學(xué)習(xí)使用Neuralink的應(yīng)用程序來控制它，然后將能夠通過藍(lán)牙連接來控制外部設(shè)備。例如，這將允許一個(gè)人控制屏幕上的光標(biāo)或移動(dòng)機(jī)器人肢體。

Neuralink作為一家商業(yè)化公司，馬斯克應(yīng)該還是希望將腦機(jī)接口打造成一個(gè)普通大眾都樂于接受的商業(yè)化產(chǎn)品，就像當(dāng)初摩托羅拉的工程師馬丁·庫(kù)帕發(fā)明了商業(yè)化手機(jī)。

“硬幣”的另一面

在此之前，Neuralink已經(jīng)分別在豬仔、猴子等動(dòng)物進(jìn)行試驗(yàn)。雖然Neuralink標(biāo)榜在豬仔順利成功連接腦電波，但在猴子身上的試驗(yàn)卻造成不少受試對(duì)象死亡，因此Neuralink當(dāng)時(shí)面臨不少社會(huì)譴責(zé)。

而這也掀開了全球范圍內(nèi)，狂熱腦機(jī)接口賽道的另一面 —— 安全問題和倫理問題帶來的陰影始終揮之不去。

早前，F(xiàn)DA擔(dān)心Neuralink設(shè)備可能造成的人體影響，因此拒絕批準(zhǔn)其所申請(qǐng)人體試驗(yàn)。之后FDA確定了Neuralink可在美國(guó)開始人體試驗(yàn)之前必須解決的“數(shù)十個(gè)問題”：其中該機(jī)構(gòu)表示存在大量的安全隱患，包括腦機(jī)芯片的電線可能會(huì)移動(dòng)到受試者大腦的其他區(qū)域。遷移的電線會(huì)引起炎癥，損害大腦關(guān)鍵區(qū)域的功能并導(dǎo)致血管破裂，遷移問題也會(huì)削弱設(shè)備的有效性，導(dǎo)致手術(shù)移除的風(fēng)險(xiǎn)。

FDA還提出了關(guān)于是否可以在不損壞腦組織的情況下移除該設(shè)備的問題，此外還表示擔(dān)心該設(shè)備可能會(huì)過熱，也有可能會(huì)損壞組織。在電池安全方面，F(xiàn)DA也存在擔(dān)憂，如果設(shè)備中與電池電流相連的任何組件出現(xiàn)故障，電流就有可能損害腦組織。

對(duì)生物體實(shí)驗(yàn)的倫理標(biāo)準(zhǔn)較高，這是腦機(jī)接口應(yīng)用研究過程中的主要障礙，尤其是侵入式腦機(jī)接口技術(shù)，無論是人體試驗(yàn)還是動(dòng)物試驗(yàn)都有較大風(fēng)險(xiǎn)。

安全始終是腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展面臨的一大阻礙。侵入式腦機(jī)接口相當(dāng)于物理的波形可以直接與大腦之間的生物電形成共振，從而產(chǎn)生很好的交互和使用，精度較高；非侵入式腦機(jī)接口在不侵入生物組織和大腦的前提下進(jìn)行信號(hào)的交互，保證了機(jī)體的完整性，但也必然導(dǎo)致信號(hào)收集或者說交互性和實(shí)時(shí)性變差。

值得注意的是，侵入式腦機(jī)接口設(shè)備的材料是否能長(zhǎng)期在人體內(nèi)而不對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)起到副作用，這也是腦機(jī)接口上游亟待解決的問題。目前世界各國(guó)對(duì)腦機(jī)接口的研究都還只是個(gè)案，現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)化的設(shè)備，距離真正技術(shù)應(yīng)用還有一定距離。

因此，即便Neuralink證明將裝置植入人體是相當(dāng)安全的，但可能仍需花費(fèi)數(shù)年，甚至超過10年以上時(shí)間才能獲得商用許可。原因在于Neuralink先前以動(dòng)物試驗(yàn)失敗爭(zhēng)議，加上用于連接大腦設(shè)備仍可能會(huì)有對(duì)人體產(chǎn)生不良影響隱憂。

我們還是很難相信，一個(gè)普通消費(fèi)者會(huì)為了這款產(chǎn)品去做“開顱手術(shù)”。從最基本的生命安全問題到個(gè)人隱私問題，再到信號(hào)來源及其所帶來的自主權(quán)問題，從原理到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化成本，至少要比原型機(jī)本身高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

在技術(shù)沒有突破性、顛覆性的進(jìn)展背景下，確實(shí)面臨著兼顧信號(hào)好和安全的兩難選擇，進(jìn)而導(dǎo)致應(yīng)用的效果以及商業(yè)化開發(fā)的潛力受到影響。

而在腦機(jī)接口整體的商業(yè)化落地過程中，除了要解決技術(shù)的問題，包括安全倫理與靈敏性的兼顧。還需要注重成本，即便有了好的技術(shù)路線，但受限于成本也很難在短時(shí)間內(nèi)大規(guī)模使用，如果只能限定在特定場(chǎng)景，那么商業(yè)化本身就立不住。

最后就是法律法規(guī)的問題，目前的監(jiān)管體系還未觸碰到腦機(jī)接口領(lǐng)域，但未來腦機(jī)接口技術(shù)是一定要發(fā)展的，相關(guān)的法律法規(guī)監(jiān)管規(guī)制也要跟上，如此才能規(guī)避掉這種所謂的道德風(fēng)險(xiǎn)以及倫理風(fēng)險(xiǎn)。

在大規(guī)模商業(yè)化落地面前，一些以為很久以后才需考慮的問題，或許現(xiàn)在就要提上日程了。

企業(yè)爭(zhēng)相入局

盡管面臨著一定的爭(zhēng)議，但不可否認(rèn)的是，腦機(jī)接口技術(shù)正在全球領(lǐng)域成為一個(gè)新的風(fēng)口。據(jù)國(guó)際市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IMARCGroupe的數(shù)據(jù)，全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模在2021年已達(dá)到了15億美元。該機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2027年，全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到33億美元。

元宇宙的爆火更讓人們猜測(cè)，腦機(jī)接口將會(huì)成為元宇宙的終極形式。作為下一代人機(jī)交互技術(shù)面向風(fēng)口，企業(yè)爭(zhēng)相入局。

不久前，華為剛剛與天津大學(xué)公開了一項(xiàng)名為“人機(jī)交互方法、人機(jī)交互裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)”的新專利，也就是腦機(jī)接口技術(shù)。

隨著相關(guān)技術(shù)的日趨成熟與商業(yè)化落地應(yīng)用，未來更有望形成萬億級(jí)市場(chǎng)規(guī)模。我國(guó)作為全球最大的消費(fèi)市場(chǎng)，腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間和潛力巨大。

腦機(jī)接口是實(shí)現(xiàn)腦與設(shè)備連接和信息交換的橋梁通道，是腦機(jī)融合的關(guān)鍵性技術(shù)環(huán)節(jié)，是元宇宙重要的底層技術(shù)，是未來人工智能的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。科技巨頭紛紛布局腦機(jī)接口賽道，誰率先取得研發(fā)突破，誰就掌握了產(chǎn)業(yè)鏈主導(dǎo)權(quán)，就可以對(duì)外“定標(biāo)準(zhǔn)”“卡脖子”。

不可小覷的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手

Neuralink現(xiàn)在還面臨著其他方面的巨大壓力。截止目前，Neuralink其中6位聯(lián)合創(chuàng)始人均已陸續(xù)出走。除了馬斯克，就剩下一位植入工程師Dongjin Seo。

去年被爆出來離職的聯(lián)合創(chuàng)始人Paul Merolla，強(qiáng)項(xiàng)正是腦機(jī)最核心的關(guān)鍵“類腦芯片”。腦機(jī)接口設(shè)備芯片，需要滿足巨量計(jì)算任務(wù)之下的低功耗要求，而類腦芯片正好符合這一場(chǎng)景的應(yīng)用。

2016年底，Merolla離開IBM，以聯(lián)合創(chuàng)始人的身份，正式加入成立不久的Neuralink，負(fù)責(zé)Neuralink腦機(jī)接口設(shè)備的芯片設(shè)計(jì)。在加入Neuralink五年后，Merolla悄無聲息的離開，還是在Neuralink人類實(shí)驗(yàn)沒有實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，商業(yè)化落地毫無眉目的時(shí)候。

但與Neuralink遲遲無法“落地”不同，Synchron在21年7月便完成了美國(guó)首例腦機(jī)接口設(shè)備的接入手術(shù)。

腦機(jī)接口賽道入局者諸多。除了馬斯克的Neuralink外，比爾蓋茨以及貝佐斯投資的腦接機(jī)口公司Synchron是當(dāng)前世界范圍內(nèi)受關(guān)注的另一家腦機(jī)接口公司。Synchron也是在尋求將大腦植入物商業(yè)化方面走得最遠(yuǎn)的公司之一。

雜志JAMA Neurology今年1月發(fā)表了一項(xiàng)為期一年的研究，研究對(duì)象是四名患者，這些患者將該公司的Stentrode通過血管插入大腦運(yùn)動(dòng)皮層。胸部的天線傳輸它收集的大腦數(shù)據(jù)。

根據(jù)研究，患者沒有健康問題，能夠發(fā)送短信、電子郵件和在線購(gòu)物。該技術(shù)可以幫助癱瘓患者“恢復(fù)我們認(rèn)為理所當(dāng)然的事情，比如給親人發(fā)短信或開燈，”Synchron創(chuàng)始人Tom Oxley表示。

除了Synchron這個(gè)強(qiáng)勁的對(duì)手外，還有其他許多新星出現(xiàn)。猶他州的貝萊德神經(jīng)科技Blackrock Neurotech公司，近二十年來一直在測(cè)試大腦植入物，并表示其設(shè)備已幫助癱瘓的人控制肢體、假肢和設(shè)備，該公司正在努力獲得FDA的批準(zhǔn)。

在得克薩斯州奧斯汀，Paradromics希望開始人體試驗(yàn)，最早將于明年上半年推出自己的設(shè)備Connexus直接數(shù)據(jù)接口，植入腦組織的微小電極捕獲并傳輸神經(jīng)信號(hào)，然后將其解碼并通過安裝在胸部皮膚下的發(fā)射器發(fā)送到外部設(shè)備。

這項(xiàng)技術(shù)可能看起來像是科幻電影中的東西，但它已經(jīng)在發(fā)生了。Paradromics創(chuàng)始人馬特·安格爾 (Matt Angle) 表示，美國(guó)有超過150,000人植入了一種稱為深部腦刺激器deep brain stimulators的大腦植入物，用于治療帕金森氏癥等運(yùn)動(dòng)障礙引起的震顫。

如果你想植入是為了玩任天堂游戲機(jī)Switch，那么這可能是一個(gè)糟糕的選擇。但如果你得到它是因?yàn)槟慊加屑∥s側(cè)索硬化并且你失去了與家人交談的能力，那真的是一個(gè)很容易做出決定。