腦機不是黑科技 但為什么在商業(yè)價值上的表現(xiàn)卻被學(xué)界和業(yè)界同時看重

近年來，腦機接口技術(shù)的發(fā)展取得的進步和他在商業(yè)價值上的表現(xiàn)被學(xué)界和業(yè)界同時看重，「腦機接口技術(shù)」被《麻省理工科技評論》評為 10 大最具突破性的科技創(chuàng)新之一，更被認為是繼人工智能后下一個必須關(guān)注的前沿技術(shù)。而硅谷 IT 巨頭 Facebook 和伊隆·馬斯克的 Nerualink 公司已經(jīng)將腦機技術(shù)當(dāng)作自己的下一個目標(biāo)。

8 月 6 日上午的前沿社夏季會晤論壇上，杜克大學(xué)神經(jīng)工程中心創(chuàng)始人 米格爾·尼科萊利斯（Miguel Nicolelis）博士分享了腦機技術(shù)目前的發(fā)展情況以及對 Facebook 和 Nerualink 的看法，展望了未來廣闊的應(yīng)用場景。我們選取了一些米格爾教授可以公開的觀點，在這里與大家分享。

腦機不是黑科技

為巴西世界杯開球的志愿者平托 圖|視覺中國

2014 年的巴西世界杯讓人印象深刻的，除了精彩的足球賽事之外，便是這個時刻：一名全身癱瘓的志愿者頭上戴著一個復(fù)雜的電極帽，在一個巨大的「外骨骼」的幫助下，踢出了世界杯的開場球。

為 2014 年世界杯的實驗者設(shè)計的這款復(fù)雜的設(shè)備，其實就是米格爾和他的團隊一起實現(xiàn)的腦機項目之一。米格爾在實驗者的大腦皮層上安裝了數(shù)百個電極，記錄大腦皮層的活動信號，然后信號經(jīng)過傳輸/解碼后，再把相應(yīng)的指令信號發(fā)送到外骨骼，讓「腳」動起來。當(dāng)志愿者往前踢一腳，這一腳的「感覺」又再次通過電極傳送到腦部形成反饋，讓男孩真正感受到「踢」的存在。

米格爾說腦機技術(shù)的目的是讓殘疾人使用不像在用假肢，因為假肢只是軀體的一個無生命延伸，而借助腦機設(shè)備可以給人以「真實」的反饋。這是因為雖然人癱瘓了，但人腦控制運動的相關(guān)區(qū)域卻沒有停止運作，所以借助腦部的運動指令，利用腦機發(fā)送給「外骨骼」信號，人就可以進行「運動」了。

這個看起來并不復(fù)雜的過程就是我們談到的腦機接入技術(shù)，由于大腦對任何類型的信息的加工都要征召分布廣泛的神經(jīng)元集群，而通過腦機可以對大腦的信號的搜集轉(zhuǎn)化，讓人們的意念繞過受到損傷的脊柱部位，來通過機器實現(xiàn)「動作」。腦機技術(shù)其實并沒有超出現(xiàn)實科學(xué)的基礎(chǔ)，只是一項將人腦和機器相結(jié)合的研究。

米格爾從上世紀 80 年代就已經(jīng)開始了腦機相關(guān)的研究，事實上，在他做人體實驗之前，他在動物身上積累了大量的試驗數(shù)據(jù)。2002 年，米格爾及其團隊通過在獼猴腦中植入電極陣列，成功讓獼猴通過意識控制機械臂完成抓取等動作。2008 年 1 月，團隊讓身在美國達勒姆實驗室的猴子用意識控制了遠在日本京都實驗室內(nèi)機器人的行走，整個控制閉環(huán)所需要的時間甚至比猴子從自己大腦意識傳播到肌肉的時間還快 20 毫秒。

「操之過急」的 Facebook 和馬斯克

（馬斯克的 Nerualink 做的腦機接口設(shè)備 圖：視覺中國）

在閉門會上，米格爾教授不僅分享了當(dāng)前世界上腦機技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，還和現(xiàn)場聽眾探討了關(guān)于腦機接口技術(shù)的商業(yè)化路徑。他認為腦機技術(shù)的使用目前還處于醫(yī)學(xué)實驗的階段，現(xiàn)在還不是一個適合泛商業(yè)化的項目。

目前世界上的主流腦機接入方案主要包括兩大類，一類是米格爾所研究的穿戴式設(shè)備，主要是通過在頭部佩戴復(fù)雜的電子設(shè)備來捕捉人腦信號；另一類則是侵入式腦機設(shè)備，需要穿過人腦頭皮插入電極來進行信號的搜集和反饋，目前兩種方式都需要克服人腦內(nèi)部信號龐雜的問題，腦機如何準(zhǔn)確過濾和識別人腦信號并正確反應(yīng)。除此之外，腦機設(shè)備還有以下幾個方面的技術(shù)瓶頸亟待解決：

1，穿戴式腦機設(shè)備對人腦信號辨析不清晰；

2，侵入式設(shè)備可能產(chǎn)生腦組織排斥，甚至造成腦損傷；

3，侵入式腦機還面臨著設(shè)備老化的問題；

4，腦機接口所依賴的反饋設(shè)備「外骨骼」太過笨重。

雖然伊隆·馬斯克和 Facebook 兩大科技互聯(lián)網(wǎng)巨頭在今年相繼成立了腦機商業(yè)研究機構(gòu)，但米格爾并不認可現(xiàn)階段腦機有廣泛商業(yè)化的價值。對于 Facebook 讓用戶無需講話或手動輸入的情況下，把用戶大腦中的想法直接展示在計算機屏幕中的實驗，米格爾認為雖然從技術(shù)手段是可行的，但是除了設(shè)備昂貴之外，一分鐘 60 個字母的速度，對于健康人來說，遠不具備實用性。

米格爾也批評了伊隆·馬斯克的想法，馬斯克創(chuàng)辦的 Nerualink 公司目前正在研究的「神經(jīng)蕾絲」（Neural Lace）的微型設(shè)備，設(shè)想將植入人體體內(nèi)，通過它來幫助聽力和視力缺陷或腦部損傷的人士彌補身體缺陷。甚至在未來可以利用腦機讓人們有意識的下載或上傳相關(guān)數(shù)據(jù)。

米格爾認為現(xiàn)階段 Neuralink 想到達到的腦機程度近乎科幻小說的水平，腦機技術(shù)和造電動車以及火箭不同，它要求很高的腦科學(xué)知識水平，而這是馬斯克和現(xiàn)在的科技水平不具備的。

腦機接口技術(shù)背后的商業(yè)想象

（電影阿凡達海報 圖：網(wǎng)絡(luò)）

事實上，雖然米格爾認為在商業(yè)領(lǐng)域目前還不太可能實現(xiàn)泛商業(yè)化的目標(biāo)，但在企業(yè)家看來，腦機作為一個和人腦有著密切關(guān)聯(lián)的技術(shù)，雖然還有許多局限所在，但其實商業(yè)化場景是已經(jīng)值得探索的了。

布雷恩英咨詢創(chuàng)始人唐瑞鴻認同米格爾關(guān)于腦機的技術(shù)存在的瓶頸，但她同樣認為現(xiàn)在腦機在商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)可以作為輔助，判斷人的心理狀態(tài)的價值，在娛樂和教育領(lǐng)域是能有所發(fā)展的。

在唐瑞鴻的設(shè)想中，現(xiàn)在的腦機技術(shù)瓶頸在某種程度上來說，是可以繞過去的?！肝覀兝媚X機設(shè)備不一定需要給人以信息的反饋……利用設(shè)備收集信號其實也是有用的」，擺脫笨重的外骨骼和壽命受限的設(shè)備零件的限制，利用腦機接口技術(shù)判斷人的大腦反應(yīng)的變化，最起碼對于如何制造一款更受大眾喜歡的游戲已經(jīng)可以有所幫助。

事實上，腦機技術(shù)已經(jīng)在和其他技術(shù)相輔相成的發(fā)展了。雖然米格爾自己沒意識到，但在他近期做的一項實驗中已經(jīng)初步證明腦機的商業(yè)潛力了。為了讓癱瘓已久的實驗者能夠在腦部建立行走的「反饋」，米格爾團隊利用 VR 技術(shù)，讓實驗者使用特制的充滿電子反饋元件來讓使用者在虛擬環(huán)境下行走。這種 VR+腦機技術(shù)還成功讓一個高位截癱的女子感受到自己懷孕的感覺。

不過米格爾也不否認腦機接口會給未來商業(yè)的發(fā)展提供了更多可能，但他認為醫(yī)療事業(yè)會是最重要的突破口之一，據(jù)米格爾說目前全球有 2500 萬因脊柱受傷而導(dǎo)致殘疾的人群存在，潛在的市場人數(shù)更是高達 4 億。

他和助手正著手解決腦機的「外骨骼」問題，「我們正在想辦法解決外骨骼的問題，因為它對病人的心肺功能提出了很高的要求……而且它太笨重也限制了病人的行動」。腦機接口技術(shù)將最先幫助解決這一人群的健康問題。一方面，在醫(yī)療領(lǐng)域的作用，讓病人和醫(yī)生同時接入腦機系統(tǒng)，這樣可以讓醫(yī)生幫忙培訓(xùn)病人，這種技術(shù)頗像《X 戰(zhàn)警》X 教授所掌握的超能力；另一方面，腦機技術(shù)可以幫助病人重新行走并體會「行走」的感覺，即使不能行走，也可以通過腦機設(shè)備操控機械設(shè)備來完成日常生活的工作，而在將來甚至可以操控「包括部分汽車」。

在解決現(xiàn)存的這些技術(shù)瓶頸后，腦機技術(shù)將和 AI 更密切的結(jié)合，更好的服務(wù)人類，而不是像馬斯克所認為的被機器淘汰。利用 AI 技術(shù)，操控于千里之外的腦機技術(shù)將在游戲和商務(wù)方面提供了更多的可能性，將來如果人類需要去一個眼睛沒辦法看到的地方，腦機設(shè)備則可以幫助人腦「看到」，而通過腦機利用「意識」控制另一整個物體也不會是夢想，電影中的阿凡達或許正在到來的路上……