马斯克发明大脑芯片

资料来源:王官金融

作者:吕东

“如果你能把大脑上传到云端，和虚拟的自己对话，你们会成为朋友吗？”近日，面对dogecoin创始人比利·马库斯(Billy Marcus)的提问，特斯拉CEO马斯克轻描淡写地表示“已经做到了”。

短短几句话的回应迅速将马斯克推上热搜，股市也捕风捉影。

马斯克之所以能一石激起千层浪，是因为他一直是脑机接口技术的忠实粉丝。2016年，马斯克等8人创办了脑机接口公司Neuralink，致力于将人类大脑与AI融合。一般认为，脑机接口技术的突破可以为人脑的疑难杂症带来解决方案。

所谓脑机接口(brain-computer interface，BCI)，是指在人脑或动物脑与外部设备之间建立连接路径，实现信息交互。在技术假设上，脑机接口设备可以识别人的思想和意识，并转化为指令让计算机完成。有了这项技术，渐冻人患者甚至可以通过意念恢复与外界交流的能力。

马斯克对脑机接口的想象远不止治疗疾病。他曾提出疯狂的“大脑计划”，目标是在特斯拉人形机器人上“下载”或“存储”人格意识，帮助人类实现“永生”，甚至通过SpaceX可回收火箭将拥有人类意识的机器人送上火星，代替人类工作。

理想很丰满，但Neuralink的现状似乎并不尽如人意。如今，该公司八位联合创始人中已有六位相继“离职”，只剩下马斯克和一位植入工程师。其中，去年5月离职的Max Hodak投资了一家名为Synchron的脑机接口公司。

在Neuralink还在申请人体试验的时候，Synchron已经在今年7月初完成了美国首例脑机接口设备接入手术，这家初创公司此前已经将脑机接口设备植入了4名澳大利亚患者体内。据美国媒体报道，Synchron已经帮助患者使用Whatsapp发送消息和在线购买，没有发现副作用。

看到Neuralink在技术落地上已经落后于竞争对手，创始团队也分崩离析。马斯克突然曝出“脑子上的云”。Neuralink到底是脑机接口领域的重大突破，还是依然只是在炒作虚无缥缈的概念？脑机接口行业发展现状如何？与拥有先发优势的美国相比，中国的脑机接口技术发展到了什么程度？

带着这些问题，观察者网近日采访了国内脑机接口创业公司BrainCo Brain Technology的创始人兼CEO韩·。曾就读于哈佛大学脑科学中心，读博期间创立BrainCo脑科技。目前全球纯脑机接口公司中，Neuralink和BrainCo是仅有的两家获得超过2亿美元融资的公司。

在韩寒看来，马斯克的“云上脑，与虚拟自我交流”，以Neuralink目前的技术水平是不可能实现的。马斯克的说法应该是个笑话，脑机接口技术还远没有达到可以进行交流和交互的程度。但同时，他认为“部分上传”人类意识是可能的。

以下为采访实录:

Observer.com:特斯拉首席执行官马斯克透露，他已经将自己的大脑上传到了云端，并与其虚拟版本进行了对话。作为业内专家，如何评价这则新闻？

韩碧:马斯克的推文往往更像是笑话，有些表述被媒体过度解读了。

他没有讲关于上传大脑到云端的细节，只是简单的说了一句“一直都是这么做的”，我觉得更像是随口一说。但从这件事也可以看出，人类对于如何保存大脑或者上传意识，如何更好的看清自己，还是很感兴趣的。其实不管是大脑保存还是大脑意识转移，业内确实有一个学校在做这方面的研究。马斯克等人创立的Neuralink选择了“有创”的技术路径，需要开颅将电极放入大脑，类似于将针扎入大脑。大脑是一个极其复杂的结构，有860亿到上千亿个神经元，所以只开一个孔，获得的信息极其有限。

推特截图

所以，如果真的要上传大脑意识，需要先采集全脑信号。这个过程可能需要无数根针。显然，马斯克目前并没有在做这些事情。所以我觉得以Neuralink现有的技术是不可能复制大脑或者上传大脑的。但是马斯克创立Neuralink的时候，他的愿景是实现人脑和人工智能的结合，他们未来应该会向这个方向发展。

从整个行业来看，我觉得可以分布式上传人的意识，主要分为控制类和逻辑思维类。比如BrainCo，主要是复制人类的控制意识，可以把人类对手的精确控制意识复制到一个机器人上，让使用这个机器人的残疾人也可以用意识实现精确控制。光是BrainCo就花了六七年的时间来做这个，所以要复制所有的大脑意识和记忆，肯定是一个相当复杂的工程。

我觉得复制大脑比保存好。所谓复制大脑，可能只是在云端模拟人类的行为，但人类无法感知，因为人类的感知只停留在物理层面，不可能复制感知和自我意识。所以马斯克说的大脑复制更像是数字双胞胎，只是在云端做一个更像自己，更了解自己的双胞胎兄弟。但如果人类想把自己放在另一个载体上，保存大脑可能是更好的路径，或者是未来可能实现的路径。

美国Alcaud公司从1976年开始进行人体冷冻实验，希望达到永生。其实这家公司做的很多工作都是关于大脑的保存。未来，如果保存大脑的技术成熟，有可能实现人类长生不老的愿望。

观察者网:长期以来，脑科学或脑机接口一直远离大众。能否简单介绍一下目前学科发展的进展和产业化的前景？

韩·毕成:脑机接口并不是一项非常新的技术。从1924年德国的汉斯·伯格博士用笨重的仪器从人脑中采集所谓的脑电信号开始，到现在已经将近一百年了。

在这个过程中，脑机接口技术的主要驱动力来自于一些顶级的实验室，这些实验室进而提高数据采集和分析的能力，通过设备提高人脑的认知。整个脑科学行业在近几年开始密集发展，尤其是2010年以后。之前更像是静默期，需要硬件计算能力的提升和材料科学的突破。然后，出现了具有工业化系统的公司，包括Neuralink和BrainCo，它们在2015年后开始了脑科学业务。

目前脑机接口技术的发展主要集中在两个方向。

首先，人们关注脑部疾病。脑相关疾病占人类全部医疗费用的近30%，但目前还没有很好的药物可以治愈老年痴呆症、自闭症等脑相关疾病。脑机接口技术被认为是一种替代解决方案。例如，马斯克的Neuralink致力于帮助重度瘫痪患者和帕金森患者恢复部分运动功能。BrainCo是脑机接口中难度相对较高的技术。其目标是重塑人类手部神经，使患者通过智能假肢实现灵活控制。

第二个方向是互动。其实人类的产出是有很大限制的。比如语言功能在人类进化中需要使用100块肌肉，手部动作需要34块肌肉。这些功能的背后，是拥有860亿到上千亿个神经元的大脑。因此，脑机接口技术发展的另一个方向是通过设备来改善和增强人类的输出。

观察者网:脑机接口的技术路径大致可以分为有创和无创。你认为这两种技术路径各有什么优缺点？哪条路发展更快？

韩:有创和无创是解决同一个问题的两种不同方式，但应用方向却大相径庭。有创技术主要用于重症脑部疾病领域，如渐冻人、植物人重度昏迷等。他们需要一种设备，能够检测大脑的源信号，帮助他们与外界交流。

此外，疾病包括癫痫、帕金森病等。可能还需要植入脑机接口设备，对大脑进行深度刺激。无创涉及的领域更广，如自闭症、阿尔茨海默病、抑郁症、睡眠调节和智能假肢等，与有创所覆盖的领域不同。考虑到无创可以解决的问题和产品化的速度，其市场规模应该是有创的100倍以上。

但是从技术角度来说，有创技术采集到的信号肯定是更准确的，因为现在采集到的不是脑电信号，而是被称为棘波的神经信号。比如Neuralink把电极放在两个神经元之间70微米的距离，然后采集周围神经元的直接信号，所以这个方法非常准确。脑电图是一个非常微弱的信号，只有50微伏。如果是在头皮上采集，这个信号周围会有很多噪音。因此，无创脑机接口技术的核心是通过传感器和算法的突破，在嘈杂的噪声中过滤或搜索出非常精细的脑电信号。

更形象地说，大脑可以看作是一个西瓜。侵入式技术就像在西瓜里扎一根针，但这根针覆盖的面积是整个西瓜的极小一部分。如果你真的想让你的大脑一起工作，你需要无数的针。所以入侵收集的信号虽然很准确，但是收集的范围极其有限。

无创采集的信号没有那么准确，但是可以采集全脑的脑电信息，还可以采集大量的人体信息，找到准确的信号。此外，考虑到人体的安全性，有创手术在发展过程中遇到了很大的阻力，因为手术过程中存在脑部感染甚至严重后遗症的风险。网上有很多这样的案例。

观察者。com:目前Neuralink还没有进行人体试验。是否意味着非侵入性行业会比侵入性行业落地更快？

韩:这取决于两个不同的技术方向。无创对人体几乎无害，是一个收集和自我反馈的干预过程。侵入性手术的最大障碍是需要开颅手术，这导致这项技术在人体上测试的条件更加严格。小规模普及可能需要5-10年，大规模普及甚至需要30-50年。目前，在有创领域，材料科学和手术安全是亟待解决的问题。从之前的有创实验来看，在大脑中植入一个电极，植入的电极由于人体的自我保护作用，会迅速变成结膜，导致信号急剧衰减。所以在之前的脑机实验中，没有人会一直佩戴脑机接口设备。

观察者。com:你刚才提到脑机接口不仅用于医学，还可以与设备交互。无创技术未来会向交互方向发展吗？

韩碧:脸书曾经花了10亿美元收购了一家脑机接口公司，主要是在VR领域用闭环来检测人体肌电和神经电并进行控制，可以取代之前在超宇宙中用手柄进行控制的非自然方法。BrainCo，在无创领域，最初是一种残疾人假肢。通过在残疾人的断臂上放置一圈高密度传感器，可以感知人脑的想法。经过六七年的研究，我们现在已经为正常人做了一个装置。通过该设备，用户可以生成一只虚拟手，完全再现真实手的动作，甚至是大脑中的一些想象动作，而无需移动手臂。

这种技术一定会加强人的对外输出，催生新一代的交互模式。从人类发展史来看，交互革命的进展是比较缓慢的，从物理按键到触摸屏再到现在火热的语音控制。但是语音控制技术下降很大，真正使用语音交互的人很少，因为语音交互未必是符合现实社会场景的交互。另一方面，手势控制非常不同。可以输出很多指令而不打扰别人，这也是未来界面交互发展的一个大方向。

观察者网:作为无创技术的代表，BrainCo目前进展如何？产品形成和布局的方向有哪些？国际竞争力如何？

韩:BrainCo是2015年在哈佛大学创新实验室孵化的一家公司。我们最初的设想是解决无创脑机接口领域的一个重大问题，即如何改进数据采集来优化算法，进而提高大脑的认知，最后做出产品。这是一条非常清晰的道路。传统的脑电采集设备需要湿导电膏，设备复杂，极大地限制了产品在日常生活中的使用。后来我们在传感器上有了突破，可以用半干电极采集超高精度的脑电信号。

底层技术突破后，我们也非常重视产品的落地。最初的智能假肢有点类似于马斯克的意识上传的想法，相当于将残疾人控制假肢的想法转换成虚拟的数字信号，让残疾人像真手一样控制假肢。除了假肢，我们还在自闭症和改善睡眠等领域提供解决方案。总的来说，BrainCo从做底层技术到实现产品落地，经历了一个过程。

观察者网:我国脑机接口相关研究和产业落地的发展环境如何？与美国相比，中国的脑科学技术发展进度如何？

韩:中国在脑科学领域的决策非常迅速和明智。在十四五规划中，国家已经把脑科学列为重点攻关的技术，其中也明确提到了脑机融合，所以决策者还是很有前瞻性的。作为先行者，美国奥巴马政府早在2013年就开始实施大规模的国家脑计划，因此中国在国家层面更加重视脑科学，尤其是脑机融合技术至关重要。我一直觉得脑机接口是人类的下一个世纪工程，需要各种力量的共同努力，共同提高人脑的认知。

目前国内有很多优秀的脑科学实验室，比如清华、浙大、天津大学等高校的脑科学教授都有非常高的科研水平，这对培养相关领域的人才非常重要。BrainCo还非常重视脑机接口领域的人才培养，吸引了很多美国名校的博士、硕士来中国发展，甚至帮助本科生、高中生了解脑机接口技术。

目前中国脑机接口技术的发展环境和状态都很好，未来应该可以取得和美国一样甚至更好的成绩。从整个行业的发展来看，虽然脑机接口的历史很长，但是整个行业还处于发展初期。目前融资超过2亿美元的纯脑机接口公司只有两家，分别是Neuralink和BrainCo。做硬件的系统工程，尤其是脑电信号采集，需要巨大的资金和时间投入，可以带来技术和认知的升级。

观察者网:请期待未来脑机技术的发展。马斯克所说的意识输出和记忆上传真的会实现吗？

韩:人类一直对如何上传、保存和转移他们的意识和记忆非常感兴趣。但到目前为止，在哺乳动物中进行记忆传递或复制的正式实验仍然很少。

有两个著名的实验。

这是由南加州大学的西奥多·伯杰教授进行的小鼠记忆复制实验。他把一个芯片植入一只老鼠的大脑，然后把食物放在一个房间的左右两边。鼠标去左边吃的时候就点了一下。时间长了，记忆会驱使它向右吃。然后，教授将这只老鼠大脑中的芯片移植到另一只老鼠的大脑中。神奇的是，另一只没来过这个房间的老鼠只会去右边吃东西。这是一个很少证明记忆可以移植的实验。

另一个是德克萨斯大学进行的实验，在这个实验中，鸟儿从它们的父母那里学习唱歌。虽然鸟类天生会唱歌，但唱歌是一项非常复杂的技能。德州大学利用光遗传学技术，通过芯片和算法改造一只鸟的大脑，让这只从未听过上一代唱歌的鸟学会唱歌，相当于移植了记忆和技能。这两个实验的结果已经发表在知名的学术期刊上，给整个行业带来了很大的希望。但我个人还是认为，如果人类要把自己放在另一个载体上，保存大脑可能是更好的路径，或者是未来可能实现的路径。