文 | 硅兔賽跑 Amelie
編輯｜Juni
GPT們的快速迭代促使腦機接口的賽道愈發(fā)熱鬧。
據(jù)Bloomberg11月7號的報道，馬斯克創(chuàng)立的專注于開發(fā)植入式腦機接口（Brain Computer Interface, BCI）技術(shù)的公司Neuralink開始招募人員參與其首次人體臨床試驗的測試了。實驗將會于明年開始，優(yōu)先考慮40歲以下，四肢癱瘓的成年人，目前報名的人數(shù)已經(jīng)高達(dá)數(shù)千人。Neuralink計劃在明年進(jìn)行11例腦機接口手術(shù)，以后逐年增加，到2030年將為超過2.2萬人進(jìn)行植入手術(shù)。
這個項目已經(jīng)開始廣泛征集測試人員，那些因頸脊髓損傷或肌萎縮側(cè)索硬化癥 (ALS) 導(dǎo)致四肢癱瘓的患者及其監(jiān)護(hù)人可以在網(wǎng)上提交申請。
如科幻電影進(jìn)入現(xiàn)實生活。
Neuralink表示：在獲得美國食品藥物管理局 (Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）的獨立審查委員會批準(zhǔn)后，他們將開始為癱瘓患者提供大腦植入物，作為PRIME（精確機器人植入腦機接口的縮寫）研究的一部分，最初的目標(biāo)是“讓人們能夠僅用自己的想法來控制計算機光標(biāo)或鍵盤”。
換句話說，作為測試者的癱瘓人士，將通過手術(shù)在大腦中植入芯片，芯片會將記錄的大腦信號發(fā)送到對應(yīng)的應(yīng)用程序，以傳達(dá)患者需要表達(dá)的需求。
Neuralink在今年上半年獲得了 FDA的人體臨床試驗許可，很快就拿到了新一輪2.8億美元的融資，其中領(lǐng)投的Founders Fund則是由馬斯克昔日PayPal合伙人、硅谷明星投資人Peter Thiel創(chuàng)立的基金。有了這筆巨大的資金，這項為期6年的研究項目即將開啟。
圖源：Tech Advice
但爭議的聲音也一直伴隨著技術(shù)的發(fā)展。
去年，Neuralink的實驗猴子在測試中死亡，美國醫(yī)師醫(yī)藥責(zé)任會對其就提出指控，指控中提到Neuralink在2018年至2020年間對23只猴子進(jìn)行侵入性和致命的大腦實驗，違反了《聯(lián)邦動物福利法》，存在虐待猴子的可能。拋開倫理問題不說，動物保護(hù)者們的指責(zé)從未停止過，還有一些科學(xué)家對信號處理能力在腦科學(xué)方面的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)不屑一顧，甚至是層出不窮的、包括腦機接口可能伴隨著電子病毒入侵等的各種新奇的問題。
01 BCI硬核科幻
如果未來的某個時代開始，人類腦中可以自主選擇植入芯片，無需學(xué)習(xí)便可以獲取海量知識、靠意念就可以接收傳達(dá)信息，就像airdrop一樣自然，能達(dá)成這種目標(biāo)的就一定是BCI技術(shù)。
無論是科幻小說里的主角人物設(shè)定，還是漫威電影里經(jīng)過改造的超級英雄們，都無不展示了這種新技術(shù)在未來世界的可能。如果你是個科幻迷，對BCI技術(shù)定然不會陌生。因為一直以來，科幻電影伴隨著我們一部分人的成長。
從1999年的電影《黑客帝國》中現(xiàn)實世界的人類需要通過插入連接器的方式進(jìn)入到“母體”世界中，這種“腦后插管”的方式就是侵入式腦機接口；到2009年《阿凡達(dá)》中科學(xué)家們通過感應(yīng)艙，讓人大腦與阿凡達(dá)感應(yīng)同步，實現(xiàn)人的思想進(jìn)入阿凡達(dá)體內(nèi)也是基于腦機接口的設(shè)定。2010年的《盜夢空間》中出現(xiàn)可進(jìn)入他們夢境的可穿戴設(shè)備，通過進(jìn)入夢境去與之互動，傳遞信息；再到《星球大戰(zhàn)》中通過意念控制物體的“原力”、《銀翼殺手》里的人類增強技術(shù)interlink、2018年的《頭號玩家》里名為“奧爾森協(xié)議”的腦機接口技術(shù)，玩家通過意念進(jìn)入虛擬現(xiàn)實中；又或者是《阿麗塔：戰(zhàn)斗天使》里半機械人的賽博世界、今年上映的《流浪地球2》里的數(shù)字生命這些黑科技都是BCI技術(shù)的分門別類。
一直被說是“鋼鐵俠原型”的首富馬斯克就深受早期科幻小說和電影的啟發(fā)。
由Walter Isaacson撰寫的馬斯克最新傳記一書中就有提到，馬斯克受到Iain Banks等科幻小說作家的啟發(fā)，追求一種“稱為‘神經(jīng)蕾絲（Neural Lace）’的人機界面技術(shù)，該技術(shù)被植入人們體內(nèi)，可以連接他們所有的想法到電腦?！?/p>
Neuralink從2017年成立以來，就一直在研發(fā)名為“神經(jīng)蕾絲”的一種超薄網(wǎng)狀神經(jīng)植入物，意在植入顱骨，形成一個用于監(jiān)測大腦功能的電極單元。
Neuralink的“神經(jīng)蕾絲”一旦在人類大腦正常運轉(zhuǎn)，那么將造福很多人類，比如阿爾茨海默癥或脊椎損傷類的患者，可以有效幫助他們找回失去的記憶、視覺聽覺等知覺。如果取得進(jìn)一步發(fā)展，就可以將電腦內(nèi)的信息注入腦神經(jīng)細(xì)胞，來體驗更為真實的虛擬現(xiàn)實。
圖源：Twitter
BCI技術(shù)發(fā)展初期，主要是為了治療患有注意缺陷與多動障礙的兒童或者患有重度身體障礙的殘障人士，因而被廣泛運用來醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。如今，BCI開始與AR增強現(xiàn)實等技術(shù)相結(jié)合，正在往更多元化的方向飛速發(fā)展。如果BCI技術(shù)更進(jìn)一步，我們甚至可以自主控制感情以此來消除恐懼、悲傷等，或者具有巨大的大數(shù)據(jù)分析能力，“讀心術(shù)”、“心靈感應(yīng)”這些都會被實現(xiàn)。
Neuralink創(chuàng)立的目標(biāo)也在于此，就是達(dá)到能夠讀懂人心，用腦電波進(jìn)行溝通的高度。
在BCI技術(shù)圈子里非常有影響力的未來學(xué)家Raymond Kurzwei博士就預(yù)測：到2035年，我們的大腦將會順利地連接到云端。到那個時代，也許所有的教育系統(tǒng)都將重大變革并洗牌，很多職業(yè)會改革或者消失，人類對于“學(xué)習(xí)”的方式也會重新被定義。
如果大腦能整合進(jìn)機器體內(nèi)，似乎為不依靠肉體而永生提供了方法，而這又是另一種新時代的來臨了。
02 黑科技規(guī)?；?/h4>
作為人腦和外界環(huán)境之間新的交互方式，BCI腦機接口在近幾年里開始備受關(guān)注。
根據(jù)大腦信號采集的方式，在BCI技術(shù)上也有侵入式和非侵入式的劃分。
侵入式集中在電極、芯片、臨床診療等方面，產(chǎn)品研發(fā)和上市流程都需要強大的技術(shù)和臨床試驗支撐，Neuralink就是這個分類中的代表，它希望植入電極到大腦中，旨在建立大腦與計算機的連接；
電極植入這種需要通過手術(shù)對人體進(jìn)行一定程度的改造：切開皮膚，一直到頭骨，在頭骨上鉆一個洞，露出“硬腦膜”，然后植入電極；《黑客帝國》里的“腦后插管”同樣是。
非侵入式則主要體現(xiàn)在腦科學(xué)的基礎(chǔ)研究、AI算法等方面，不需要外科手術(shù)，而是通過皮膚表面或其他非侵入式方法來監(jiān)測大腦活動；比如提供開源的非侵入式BCI硬件和軟件、用于記錄和分析腦電圖（EEG）等數(shù)據(jù)的OpenBCI、通過皮膚表面?zhèn)鞲衅鱽肀O(jiān)測大腦活動的Emotiv等。
賽博朋克題材中最常見的高科技義肢，以及神經(jīng)接駁讓人類變成人形高達(dá)的動力裝甲這些，都是非侵入式。
圖源：36氪
除了侵入式和非侵入式，還存在半侵入式和介入式。
半侵入式會使用一種介質(zhì)，通常是外部設(shè)備或傳感器，來監(jiān)測大腦活動，而不需要直接植入大腦組織。介入式和侵入式是類似的術(shù)語，都是需要外科手術(shù)以將電極、傳感器或其他裝置植入到大腦或神經(jīng)系統(tǒng)中的技術(shù)，以實現(xiàn)BCI技術(shù)。介入式側(cè)重強調(diào)了技術(shù)的外科手術(shù)介入的性質(zhì)。
侵入式的難度多少會讓一些人望而卻步，非侵入式也逐漸迎來了更廣闊的市場。
9月份，位于加州伯克利的一家名為Sonera的做非侵入式BCI技術(shù)的研發(fā)商，就宣布完成了種子輪融資1100萬美金。
Sonera主要是研發(fā)測量人體產(chǎn)生的磁場，運用一款用于肌肉傳感的S1芯片，使大腦活動像心率、溫度和其他生理信號一樣易于測量。這項芯片技術(shù)將支持先進(jìn)的假肢控制、神經(jīng)肌肉狀況的持續(xù)監(jiān)測、疾病生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)和運動表現(xiàn)跟蹤等場景。
測量人體產(chǎn)生的磁場是高度復(fù)雜和專業(yè)化的領(lǐng)域，高靈敏度的傳感器不僅體積大，價格還很昂貴并且耗電，Sonera的S1芯片定位是一種廉價、小型、低功耗和輕質(zhì)的芯片，從測量肌肉運動產(chǎn)生的磁場開始，解決表面肌電圖技術(shù)的局限性。這款芯片的初步目標(biāo)應(yīng)用是手勢控制，以解鎖個人計算、增強現(xiàn)實和游戲的新形式人機交互。
在未來可以大規(guī)模生產(chǎn)、排列成密集陣列，也并輕松集成到消費類可穿戴設(shè)備、智能手表中。
目前市面上還沒有測量磁場的芯片出現(xiàn)，這也是Sonera處于種子期摸索階段的動力來源。
圖源：Sonera
近兩年，BCI技術(shù)領(lǐng)域里摩拳擦掌的創(chuàng)業(yè)者們越來越多，不止美國，國內(nèi)也出現(xiàn)成績亮眼的初創(chuàng)公司，深受行業(yè)好評。
領(lǐng)頭羊Neuralink做成估值已經(jīng)高達(dá)66億美元的巨頭公司，也不過用了6年時間。下一梯隊里的Synchron、Paradromics、Precision、Blackrock各家也都先后融到了繼續(xù)研發(fā)下去的資金。
我們可以看到的國內(nèi)外大型投資事件中，資本方們用行動在印證這些商業(yè)價值的落地。
圖源：睿獸分析
03 商業(yè)價值藍(lán)海
技術(shù)上壁壘那么高，對應(yīng)的商業(yè)價值自然巨大。
首當(dāng)其沖就是在醫(yī)療領(lǐng)域里的無限潛能，它可以幫助治療和管理各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病和殘疾，像是帕金森病、阿爾茨海默癥、腦卒中、脊髓損傷等，BCI還可以用于康復(fù)，幫助恢復(fù)病人的運動和溝通能力，這在護(hù)理領(lǐng)域不可或缺；醫(yī)療領(lǐng)域里很多神經(jīng)、精神疾病的致病機理都無解，相對于研發(fā)腦部疾病的藥物來說，BCI作為新的治療方式，或許可以達(dá)到藥物常規(guī)治療無法實現(xiàn)的效果。
還有身體輔助裝置領(lǐng)域，對于身殘患者的幫助，BCI技術(shù)可以用于控制和操作外部設(shè)備，如假肢、輪椅和電子助聽器等，提高身殘患者的獨立自理能力和生活質(zhì)量；
圖源：Twitter
此外，未來在教育培訓(xùn)、娛樂游戲等方面，BCI技術(shù)用來提高學(xué)習(xí)效率、訓(xùn)練飛行員改善專業(yè)技能的培訓(xùn)、以大腦信號或思維來控制虛擬角色或游戲中的元素這些，都有可能實現(xiàn)；
BCI技術(shù)結(jié)合到語音助手、移動設(shè)備應(yīng)用程序中，開發(fā)更加人性化的、新型的、更智能和便捷的用戶界面，甚至可以涉及到我們生活的方方面面，包括監(jiān)測和改善個體的注意力、情緒和焦慮水平這些，對精神健康評估和治療也具有潛在的價值。
藝術(shù)家們用BCI技術(shù)去創(chuàng)造新穎的虛擬體驗、電影、音樂和藝術(shù)作品，以探討人類感知和現(xiàn)實的邊界；工程師們也可以用BCI技術(shù)融入進(jìn)自身意識或者虛擬現(xiàn)實，去模糊現(xiàn)實和虛擬之間的界限。
影視作品中很早出現(xiàn)的那些新科技概念，真正落地到現(xiàn)實生活中并非一蹴而就，這需要大量人力、財力的投入，而腦機接口技術(shù)快速發(fā)展的這幾年，也是從無到有從小到大的偏早期階段。
回頭看腦機接口BCI技術(shù)這近十年的發(fā)展，行業(yè)人士感嘆技術(shù)壁壘難破、天花板高是初步發(fā)展階段的必然。真正想要打破這種技術(shù)壁壘，勢必需要在多個方面進(jìn)行努力。
從《腦機接口 (BCI) 市場趨勢與領(lǐng)先廠商前景分析》這份行業(yè)研究報告中可以看到，美國在這項技術(shù)上處于相對領(lǐng)先的位置，這和政府的大力扶持、資本方們大資金投入分不開，大環(huán)境投資更多的資源和資金用于BCI技術(shù)的研究和創(chuàng)新，才能更快提高性能、安全性和可用性；
另一方面，跨學(xué)科合作必不可少。將神經(jīng)科學(xué)、工程學(xué)、計算機科學(xué)和數(shù)學(xué)等領(lǐng)域的專家匯聚在一起，鼓勵數(shù)據(jù)和研究結(jié)果的開放共享、建立開放的BCI平臺和開源工具以降低技術(shù)開發(fā)的門檻，能促進(jìn)更廣泛的合作和創(chuàng)新，進(jìn)而推動技術(shù)的發(fā)展。
最好是在技術(shù)上達(dá)成更多國際合作的可能。躍過跨國界的法律和倫理問題，讓各類跨國公司和組織能夠物盡其用、人盡其才，方才可以更高效地合作開發(fā)BCI技術(shù)。
圖源：Orbisresearch
機器和人類從來都沒停止過不斷自主學(xué)習(xí)。
3年前，《麻省理工科技評論》將馬斯克2020年的 Neuralink 直播猴子玩游戲的演示描述為純粹為了“激發(fā)興奮”而設(shè)計的“神經(jīng)科學(xué)劇場”（neuroscience theater）；3年后的今天，它依舊走在不賺錢的路上，融了天文數(shù)字的資金繼續(xù)燒錢搞研發(fā)。
還記得《楚門的世界》當(dāng)初帶給我們的震撼嗎？就像電影中的主人公楚門被困在的那個虛擬世界的幕后技術(shù)公司一樣，如今，科技之手無處不在，當(dāng)BCI技術(shù)開發(fā)到了下一步更深入的應(yīng)用層面，每個人都可以探索更多更大的可能。到時候，不止外太空，現(xiàn)實與夢境、真實與虛幻、本體與超意識流，甚至是三維與思維空間里，我們都有可能自由穿梭，自定義其想要尋求的環(huán)境和體驗。
我們?nèi)魏我粋€時代，都需要“楚門”的存在，打破，重塑，再成就更多。
參考資料：
Neuralink, Elon Musk’s brain implant startup, set to begin human trials. (CNN)
Brain Computer Interface (BCI) Market Trends &Prospects by Leading Players Analysis. (SeeDance)
Introducing Sonera. (sonera.io）