文|新盟財(cái)經(jīng)
腦機(jī)接口，有時(shí)也被稱為“大腦端口direct neural interface”，即“腦機(jī)融合感知brain-machine interface”，是一種直接連通人類或動(dòng)物腦(或腦細(xì)胞培養(yǎng)物)與外界裝置之間的直接聯(lián)系。在單向的腦機(jī)接口中，電腦可以接收來自大腦的指令，也可以將信號(hào)傳送給大腦(比如，視頻重構(gòu))，但是無法同時(shí)傳輸和接收這些信號(hào)。而雙向的腦機(jī)接口則可以讓大腦與外界的裝置進(jìn)行雙向的交流。
目前，腦機(jī)接口由淺入深的研究已經(jīng)進(jìn)行了40多年。從20世紀(jì)九十年代中期開始，通過試驗(yàn)得到的這方面的知識(shí)有了很大的提高。經(jīng)過多年的動(dòng)物試驗(yàn)，研制和生產(chǎn)了一種適用于人類的早期植入裝置，用以修復(fù)受損的聽覺、視覺和肢體的活動(dòng)。這項(xiàng)研究的主要線索是，腦皮質(zhì)的異乎尋常的可塑性，這種可塑性與腦機(jī)界面相匹配，能夠像正常的肢體一樣，對植入的義肢進(jìn)行控制。隨著科技和知識(shí)的進(jìn)步，腦機(jī)接口的研究先驅(qū)們有了很大的信心，他們可以用大腦和計(jì)算機(jī)界面來提高人類的能力，而不是單純的恢復(fù)人類的機(jī)能。這是一項(xiàng)只有在科學(xué)幻想中才會(huì)出現(xiàn)的技術(shù)。
近代以來，早期Phillip Kennedy和他的同事們利用錐狀營養(yǎng)性電極在猴子體內(nèi)建立了首個(gè)皮質(zhì)內(nèi)腦機(jī)接口;布朗大學(xué)的研究組于2006年成功地完成了第一個(gè)腦部活動(dòng)皮質(zhì)裝置的植入，該裝置可以用于操作鼠標(biāo);2008年，美國匹茲堡大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)家宣布，通過腦機(jī)接口，猴子可以通過控制機(jī)器人手臂來進(jìn)食。這意味著，這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，可以讓人類直接把動(dòng)物的大腦和外界的儀器連接起來，到了2022年，中國神經(jīng)外科將迎來一次重大的突破，一種可以提升手術(shù)精度，保護(hù)神經(jīng)功能的重要技術(shù)，可以讓醫(yī)生更加準(zhǔn)確地“看”到大腦的神經(jīng)，保護(hù)大腦。
毋庸置疑的是，腦機(jī)接口技術(shù)的研發(fā)需要大量的資金投入和昂貴的技術(shù)設(shè)備支持，以及人類對腦機(jī)接口目前研究時(shí)間尚短，尚處于培育期，但可預(yù)測的是，其研發(fā)成熟后所帶來的醫(yī)學(xué)、科技乃至社會(huì)的影響，必定是人類探索史上的一重要研究發(fā)現(xiàn)。
醫(yī)學(xué)史上又一步的科技化，腦機(jī)接口凸顯優(yōu)勢
腦科學(xué)是當(dāng)今世界科技領(lǐng)域中最主要的競爭力量，而腦部疾病給人類帶來的巨大的醫(yī)療負(fù)擔(dān)也日益沉重。腦機(jī)接口、人工智能和微納傳感器方面的權(quán)威專家陶虎曾表示，他們已經(jīng)研發(fā)出了一種可免于開顱手術(shù)的微創(chuàng)型的柔性腦機(jī)接口技術(shù)，將作用于治療漸凍癥、截癱、失明、失語等臨床重要疾病。
雖然現(xiàn)在的技術(shù)還沒有科幻小說中所說的那么厲害，但近二十年來，各國的實(shí)驗(yàn)室都在做動(dòng)物和人體的實(shí)驗(yàn)：
2005年，Cyberkinetics公司在美國FDA的批準(zhǔn)下，由九名患者接受了首次腦機(jī)接口的運(yùn)動(dòng)皮層臨床實(shí)驗(yàn)。肢體麻痹的Matt Nagle是首個(gè)利用植入式腦機(jī)接口控制機(jī)械臂的患者，他實(shí)現(xiàn)了根據(jù)自己的腦電意圖進(jìn)行機(jī)械臂控制和計(jì)算機(jī)指針控制。
2020年8月29日，埃隆·馬斯克自己旗下的腦機(jī)接口公司Neuralink舉行發(fā)布會(huì)，找來“三只小豬”向全世界展示了可實(shí)際運(yùn)作的腦機(jī)接口芯片和自動(dòng)植入手術(shù)設(shè)備。
諸多事例都證實(shí)了，如腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展成熟的一定階段，是非常有可能可以讓人在現(xiàn)實(shí)生活中，通過與大腦相連，讓人具備一定的行為能力的實(shí)用型現(xiàn)實(shí)意義科技。
腦機(jī)接口鏈接元宇宙，可預(yù)見式科技浪潮或?qū)⑾破?/h4>
近年來，大腦科學(xué)已經(jīng)成為硬技術(shù)投資的一個(gè)熱點(diǎn)。根據(jù)動(dòng)脈網(wǎng)的數(shù)據(jù)，2016年，腦科學(xué)公司的投資規(guī)模出現(xiàn)了拐點(diǎn)，在過去的18個(gè)項(xiàng)目中，有18個(gè)項(xiàng)目被投資，而在2017年-2021年，這些項(xiàng)目的投資規(guī)模都在30起以上，2021年更是達(dá)到了38起的歷年高峰。國內(nèi)腦科學(xué)領(lǐng)域的企業(yè)100多家，國內(nèi)90多家科研機(jī)構(gòu)，投資200多家，投資過百億。在這六個(gè)項(xiàng)目中，有66個(gè)是腦電相關(guān)項(xiàng)目，占了50%以上，是腦科領(lǐng)域的主流。
腦機(jī)接口的兩種接入模式，可分為侵入式與非侵入式，其中非侵入式接口只需要在頭皮穿戴信號(hào)采集設(shè)備即可鏈接腦波電流接受感應(yīng)，但受制于人的頭骨材質(zhì)不導(dǎo)電，天然想象空間受限。
而目前通往元宇宙的接口主要是虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡，也就是VR頭顯，但是VR頭顯最大的不足就是需要佩戴在頭上非常不方便，而腦機(jī)接口技術(shù)將彌補(bǔ)這一重大缺陷，并且將大大增強(qiáng)人在虛擬世界的誠信感，腦機(jī)接口讓線下與線上、真實(shí)與虛幻、現(xiàn)實(shí)與夢境的界限逐漸消融，數(shù)字世界與物理世界共生共存，新的文明將由此誕生。
腦機(jī)接口技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，有望成為下一代人機(jī)交互技術(shù)，同時(shí)未來隨著元宇宙的不斷發(fā)展，以及腦科學(xué)的不斷探索，腦機(jī)接口或?qū)⒊蔀槔^VR、AR之后下一代元宇宙入口。
商業(yè)化之路或?qū)㈤L遠(yuǎn)，但必定對社會(huì)利大于弊
綜上所述，雖然腦機(jī)接口還處于市場培育的階段，離真正的商業(yè)化還有很長一段路要走，但科學(xué)技術(shù)本身和醫(yī)療行業(yè)有著天然的相輔相成作用，再加上腦科領(lǐng)域從人類的可持續(xù)長久發(fā)展來看必定是一個(gè)熱門行業(yè)，也足以支撐腦機(jī)接口產(chǎn)品未來可拓展的市場空間，可以見的是在不久的未來，無論是教育、游戲、電商，只要是大腦能夠控制的，都能用腦機(jī)接口完成。
隨著腦機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)成為了世界上最熱門的技術(shù)之一，很多相關(guān)咨詢公司都對腦機(jī)接口的前景抱有很大的信心，光是腦機(jī)接口技術(shù)，就能在特定的適應(yīng)癥上占據(jù)一席之地，例如醫(yī)學(xué)界中，像是漸凍癥、高位截癱、癲癇、帕金森等，都是價(jià)值幾十億美元的市場;VR/AR市場中，也是眾多企業(yè)或?qū)Ｗ⒀芯炕蚩缃缪芯康馁惖?，總的來說，每多出一種新的適應(yīng)場景，都會(huì)擴(kuò)大腦機(jī)接口技術(shù)一大片的藍(lán)海市場。
但在現(xiàn)實(shí)中，這些已實(shí)現(xiàn)的或可預(yù)見式的腦機(jī)接口技術(shù)給人類科技、醫(yī)學(xué)、社會(huì)帶來的影響，或許還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到腦機(jī)接口技術(shù)在不久的將來所能達(dá)到的水平。但隨著人工智能、神經(jīng)生物學(xué)、科技的不斷進(jìn)步，腦機(jī)接口技術(shù)將會(huì)成為一次新的科技革命，也是一次新的行業(yè)變革，對人類的發(fā)展以及社會(huì)進(jìn)步的推動(dòng)將是無可預(yù)估的重大受益。