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經觀東西 | 馬斯克的「腦機介面」能成為技術風口嗎?

2021-06-07新聞

今年4月,馬斯克旗下的腦機介面公司Neuralink再次掀起輿論熱潮。一只9歲的猴子,腦內被植入芯片後,可以用意念來打遊戲。

這重新整理了人們的想象:腦機介面是否會成為技術風口?

也有擔憂:隨著腦科學的發展,腦機介面是否真的會實作人類思想與超級電腦共生融合,人機融合又將怎樣改變人類?

腦機介面能做什麽?

近年來,已開發國家紛紛將腦科學研究作為國家科技戰略,各大公司也毫不猶豫投身腦機介面熱潮中。國外五大科技公司中,除了蘋果和亞馬遜還未表態,谷歌、微軟、臉書都已明確支持發展腦機介面。

據眾誠智庫釋出的【2021年全球腦科學發展報告】,目前腦科學研究主要集中在高級腦功能原理研究、腦圖譜繪制等基礎領域,以及類腦智能研究、神經性疾病與治療、腦科學技術與方法、腦科學資訊與服務等套用領域。在此基礎上,湧現了腦機介面、超級腦型電腦、人工智能、新藥研發、腦控類仿生科技、新型教育教學等科技。

誠智庫研究總監徐英表示,腦機介面的試驗主要是電生理學、腦磁圖技術、資訊科技等綜合套用的典型場景。

徐英介紹,猴子用意念操控遊戲的實驗主要是利用植入性芯片,刺激、捕捉、傳輸大腦神經細胞在傳遞資訊時所發射的生物電,進而進行解讀、編譯實作與外部電腦之間的互動。在試驗中,無線充電芯片被植入猴子大腦的兩側,用攜帶著人工編程訊號的微電流刺激猴子大腦的特定功能區,讓猴子做出操控遊戲桿的動作,同時,利用電生理學原理,又將猴子透過視覺等獲取的遊戲資訊在大腦中形成的神經訊號傳輸給腦中芯片,最終形成一個閉環的溝通路徑,從而實作猴子與遊戲機間的互動,成功讓猴子玩了幾分鐘遊戲。芯片在其中起到對訊號的轉譯、傳輸等作用。

腦機介面主要要套用於人機互動、革命性假肢(神經控制假肢)、神經預測與新興療法、恢復主動記憶和RAM重播、神經工程系統設計、下一代非侵入性神經技術等領域。馬斯克對猴子用意念操控電腦遊戲的試驗屬於侵入式腦機介面,目前還有許多關於非侵入式腦機介面研究。

徐英說,猴子用意念玩遊戲的試驗僅僅涉及非常簡單的腦功能套用。如果人類在繪制神經細胞圖譜、神經元連線圖譜、高分辨率腦圖譜以及神經環路圖譜等方面取得突破,腦機介面將極有可能實作全腦功能套用。目前,科學試驗已模擬出完整的小鼠腦圖譜、人類小腦的高分辨率圖譜,但對整個大腦而言,人類的研究仍然處於起步階段。

腦機介面會成為技術風口嗎?

徐英表示,腦機介面是腦科學、類腦科學與套用之間的一個中間環節,是距腦科學與類腦科學套用場景最近的一個環節,是支撐諸多領域產業化發展的上遊環節。

同時,腦機介面是人工智能、仿生機器人、侵入性假肢等神經功能障礙疾病治療和藥物研發等新興科技的底層支撐,是智能制造器材研發的前提,從發展趨勢上來說,腦機介面在不久的將來,極有可能會成為技術風口之一。

腦機介面可套用的領域十分廣泛。比如革命性假肢,可以幫助神經損傷殘疾人恢復自主功能;再比如神經預測與療法,助力認知障礙、腦疾病診斷;兒童的自閉癥,掌握它的發病原理,並了解他大腦中的世界到底是什麽樣子的;還有記憶儲存與恢復、超級腦控、高水平互動等領域。

在革命性假肢(神經控制假肢)領域,美國國防部高級研究計劃署(DARPA)「革命性假肢」計劃已經改造多款世界上最先進的假肢。這些假肢可以透過路線對手指和腳趾的動作產生反應。下一步,這些假肢將會與佩戴者的神經系統整合在一起,完全能夠對各種神經訊號作出反應。

世界上第一款腦機介面智能假肢——來自BrainCo(強腦科技)旗下的BrainRobotics智能假肢獲選【時代】雜誌2019年年度最佳發明。

中國的腦機介面走到了哪裏?

當下,中國不少機構已開始腦機介面的研究,一時間可謂巨頭湧動、資本入局。

「國家級」的研究也在推進。2020年9月,「全腦介觀神經聯接圖譜」大科學計劃中國工作群組正式成立。計劃將使用最接近人類的非人靈長類等動物模型,在單細胞分辨率上繪制具有神經元類別特異性的全腦聯結圖譜。這一計劃面向世界科學前沿,為解析高級認知功能的神經環路原理提供必要的支撐,也為類腦計算和腦機智能技術提供創新架構和模擬的基礎。

上述大科學計劃的發起人之一、中國科學院院士、中科院腦科學與智能技術卓越創新中心學術主任蒲慕明近日表示,中國的腦機介面研究有兩個方向,一個是腦控,也就是馬斯克目前的方向,「猴子大腦玩遊戲的時候出現特殊的腦波,這個腦波用來操縱機器做遊戲」;另一個是控腦,透過外界器件產生電資訊、磁資訊,控制大腦的活動。

商業化有多遠?

目前,人工智能的深度學習技術還不夠成熟,雲端運算的規模還不夠強大、精度還不夠準確、速度還不夠快。而腦機介面所能獲取和解讀的腦訊號還是極少的,完全達不到全腦仿真的程度,還有很長的路要走,所以商業化還需要一定的時間。

此外腦機介面涉及到諸多倫理問題,在腦機介面技術發展的同時,倫理問題同樣不容忽視,各國都對其持謹慎態度。

徐英表示,最大的倫理問題是對腦訊號的獲取和解讀,這涉及到個人私密和保護的問題;還有就是邊界問題,一些侵入式器材可能會增強或減弱人的某些功能,如果套用到戰爭領域會造成不可想象的後果。

此外,還有法律風險問題,一些利用腦機介面開發的類腦芯片,可能會引發一些指令性犯罪,到底是人在控制機器,還是機器在控制人,人類的自由意誌是否會面臨挑戰?尤其在一些測試中,像善惡意識的讀取會不會影響對人的評價等等,都是人類必須面對的重大倫理風險。

目前,對於侵入式腦機介面是否適用於現實中來,還有待腦科學、社會科學等科學家的論證。徐英表示,在腦科學發展的同時,其風險防範也是必須同時要解決的問題。(作者:劉育英 )