马斯克大脑上云没你想得那么吓人

2022年8月8日 作者 admin

这一次,不是因为与推特的纠葛,也不是因为特斯拉,而是因为,狗狗币的创始人比利·马库斯发布了一条推特,问“如果你可以将你的大脑上传到云端,并与自己的虚拟版本交谈,你们会成为朋友吗?”马斯克随后回应称“已经这么做了。”

马斯克的回应之所以能拉动人脑工程概念股、医药制造股的上涨,关键在于,他本人是脑机接口技术的忠实鼓吹者,在2016年创办了Neuralink,致力于开发脑机接口,将人脑与AI结合,而外界普遍认为,脑机接口技术及产品的进化,未来将普遍被应用在医疗领域。

2020年8月,Neuralink在发布会上公开展示了它的研究成果:一款名为Link V0.9的设备和一款自动植入手术机器人V2。

重点是Link V0.9,在Neuralink的设想中,它可以被植入到人类颅顶的大脑皮层部分,进而获得人类大脑内部的电极信号,传输到手机、电脑等设备上之后,完成脑—机之间的数据传输。

那么,脑机接口的技术进展真如马斯克所言,已经能够将大脑上传到云端了吗?这到底是怎样的一门产业?在中国发展得怎么样?离大规模商用还有多远?本文将回答这些问题。

作为当今商业世界最具盛名且最富争议性的企业家,马斯克本人是人工智能威胁论的强烈拥趸。

2019年与马云的那场对话中,马斯克就曾对AI的发展表达悲观态度,他称人类文明甚至可能会被终结,最终成为更高级生命体的垫脚石。

但他也同时表示,为了避免这一命运,人类需要找到一种方法将大脑连接到电脑上,让我们能够“跟着AI走”——某种程度上,这是他创办Neuralink的初衷,Neuralink称其使命是创造“连接人和计算机的超高带带宽脑机接口。”

参与创办Neuralink的创始团队可谓豪华,包括八位科学家,他们不仅拥有脑机接口专长,同时在可移植微感应器、大脑启发式计算机芯片、机器人和神经外科学等方面都颇有建树。

创办早期,Neuralink极为低调,直到2020年公开举办发布会,这家公司及这一行业,开始被外界广泛熟知,同时吸引了投资者对这一赛道的关注——PitchBook的数据显示,投资者在2021年向脑机接口新创企业注资了5.31亿美元,几乎是2020年的4倍。

成立至今,Neuralink发布了共计三款产品:N1 Link、Link V0.9、手术机器人V2,前两者是核心产品,Link V0.9可以视为是N1 Link的迭代版,2020年的发布会上,Neuralink借助三只小猪演示的便是这款产品。不过,表面上顺风顺水的Neuralink,目前正面临着两大挑战:

《财富》杂志在今年2月份的一则报道中指出,在Neuralink的八位联合创始人中,仅有两名还留在公司,离开的成员大多数的流向,是Neuralink的竞争对手,至于他们离开的理由,与马斯克的强硬做派、制定过于严苛的计划、在公司搞“一言堂”等脱不开干系。

一部分权威人士对Neuralink展示出的成果感到振奋不已,他们说这代表着真正的飞跃,比如艾伦脑科学研究所的科赫在谈论到Link设备和外科手术机器人时就表示“真的太了不起了”。

但也有权威人士持保留意见。比如华中科技大学人工智能与自动化学院教授伍冬睿就曾表示,“马斯克的展示在技术上并无太大进步,但是引发了公众关注。”

今年4月,YouTube上一则猴子玩乒乓球游戏《Pong》的视频火了,获得了570万次的点击量,并且收到了12万个赞。

这则视频最吸引人的地方在于,这只猴子是用“意念”在玩游戏,它只负责思考,但思维指令会被无线传输至一台电脑,从而进行游戏。

视频前半段,猴子还需要借助摇杆,但后半段甚至不需要摇杆,便能独立操作游戏。

这正是马斯克的猴子,Neuralink公司在猴子大脑运动皮层中控制手掌及手臂的区域,植入了一款叫N1 Link的脑机介面装置,也就是一个芯片,通过这一设备将猴子的思维数据传输给电脑,再经由电脑发出控制指令。

你可以简单理解,这就是脑机接口设备及技术最直接的作用,即在大脑(含人与动物脑)与外部设备之间建立直接的交流和控制通道,应用在医疗领域,能够为疾病患者、残障人士,提供可选的与外部世界通信和控制的方式。

比如,马斯克就曾这样表示,“我认为我们有机会能在Neuralink的努力下为一位脊椎受损的病患恢复身体机能。Neuralink目前在猴子身上的实验都相当成功,我们也展开了许多测试并证明了背后的安全与稳定性,Neuralink的装置也能随时安全移除。”

1973年,美国加州大学洛杉矶分校的Jacques J. Vidal首次在科学文献中提出“脑机接口”这一专业术语,同时提出了一个关键问题:能否将可观测的脑电信号用作人机通信中的信息载体或控制诸如假肢或宇宙飞船之类的外部设备?

由此至今,对脑机接口的相关研究已经进行了近50年,中国信通院将这50年中脑机接口技术的发展归纳为以下三个阶段:

脑机接口开始有了明确性进展,业界开始出现各种脑机接口系统。比如美国和欧洲的研究者都开发出了基于感觉运动节律的脑机接口系统;Gert Pfurtscheller 等人开发了另一种基于感觉运动节律的脑机接口;ErichE. Sutter提出了一种高效的基于视觉诱发电位的脑机接口系统。

这一阶段,业界开始聚焦于实现脑机接口的技术路线,发展各种各样的技术方法,以推动脑机接口的应用。

除了研究的规模和范围急剧扩大之外,脑机接口的快速发展也加大了其他领域的强烈兴趣,如人机交互、智能系统、工效学等,目前,脑机接口的潜在应用领域已经远远超出临床医学,拓展到情绪识别、虚拟现实和游戏等非医学领域。

在这一过程中,如下图所示,脑机接口在技术层面也演化出了不同的分类方法,背后的原理基础都是神经科学。以第一种分类方法为例,业界将脑机接口分为侵入式和非侵入式两种。

简单理解,侵入式是需要采用神经外科手术方法将采集电极植入大脑皮层、硬脑膜外或硬脑膜下,进而完成人机信息的传输;而非侵入式脑机接口,则是通过附着在头皮上的穿戴设备(如脑电帽、近红外头盔或磁共振头线圈等)测量大脑的电活动或代谢活动,无需手术。Neuralink所走的路线,就是典型的侵入式。

比如与生命科学相关的学科领域就包括了基础神经科学、认知科学和心理学等;与医学科学相关的学科领域包括了神经系统、影像医学、生物医学工程、神经工程和康复医学等;与信息科学相关的学科领域则包括了计算机科学与技术、自动化与机器人技术、AI技术和半导体集成电路技术等。

这就导致,尽管在全球范围内,脑机接口在技术上已经实现了跃迁式发展,但还远未到可以大规模应用乃至商用的程度。

我国对脑机接口技术领域的研究,最早可追溯到1990年代,清华大学创建了基于稳态视觉诱发电位(SSVEP)的脑机接口新范式,目前是无创脑机接口三种主要范式之一。

2014年以后,各地开始陆续出台脑科学、人工智能相关政策,加速了对脑机接口的研究。

比较重要的一个文件是,2017年,四部委联合印发了《“十三五”国家基础研究专项规划》,明确提出了脑与认知、脑机智能、脑的健康三大核心问题。

目前这一规划的布局被外界概括为“一体两翼”:以研究脑认知的神经原理为“主体”,其中又以绘制脑功能联结图谱为重点,而研发脑重大疾病诊治新手段和脑机智能新技术为“两翼”。作为“一体两翼”布局的其中“一翼”,万博体育官网脑机智能的关键技术研发和产业发展备受重视。

脑机接口技术作为脑与机智能的桥梁和融合的核心技术,也成了尤为重要的一环。

从脑机接口产业链来看,上游包括脑机接口芯片和脑电采集设备厂商、操作系统和软件提供商、数据分析服务商,中游则主要是脑机接口产品提供商,下游是在医疗健康等领域的应用。

值得注意的是,我国虽然在这一领域的技术布局稍晚,但在技术环境上已经迎头赶上。从专利申请来源国家看,脑机接口相关专利申请量排名前4位的国家分别是中国、美国、韩国、德国,其中,中国相关专利申请量占到全球的39.4%。

不过这条赛道目前在核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品等方面,也碰上了被“卡脖子”的难题——脑机接口技术早在2018年就被列入美国对华关键技术和相关产品的出口管制体系。

目前,中国入局脑机接口产业的企业并不算多,也尚未跑出独角兽企业。他们大多成立于2015年前后,聚焦医疗健康领域的应用。如上图,参与到脑机接口领域的企业,还有另一个共同点,即大多数都背靠高等院校,或干脆脱始于高校。

比如博瑞康由清华大学神经工程实验室专家创立、BrainCo由哈佛创新实验室孵化出来的第一支华人团队创立、臻泰智能背靠西安交通大学、Neuramatrix也是由清华大学孵化的企业。

但就目前来看,行业尚未出现大规模量产及应用的产品,已经落地的部分产品,也大多数更偏向人工智能辅助诊断、智能医疗机器人等。

QYResearch 的数据显示,2019 年全球脑机接口市场规模为12亿元,预计 2026 年将达到 27 亿元,其中北美地区是全球最大市场,占总市场份额超过 6 成。