马克思与他的脑机接口
这是前几个月的一个热门科学事件，常常闹出些科学惊人事件的埃隆·马斯克，
就在前几天的8月29日又公布了一个的消息，由他主政的脑机接口公司Neuralink，
开发了一款脑机接口产品~一枚与硬币大小差不多的芯片，还配套了一台可
以自动完成植入芯片的手术机器人。
那么马斯克发布的这个脑机接口有什么与众不同呢？让我与大家说一下。
脑机接口又叫大脑端口或脑机融合感知。这是一项将人或动物大脑与外部设
备建立连接通路的现代科学技术。这种接口有单向和双向之分，单向脑机接
口计算机只接受大脑传来的命令，或者计算机发送信号到大脑。双向脑机接
口就是大脑和计算机等外部设备能够进行双向信息交换。
其实脑机接口本身并非马斯克首创，早在上世纪，脑机接口的研究就已经遍
地开花了，我们中国也参与其中，“中国脑计划”项目中就包含这样的内容，
是国家重点项目。
这个领域比较著名的是被称为“科学疯子”的美国神经学家菲利普·肯尼迪。
他从上世纪80年代就开始了脑机结合的研究，并于1996年就对一位濒临死亡
的渐冻症患者大脑植入电极，以后还有过多次对瘫痪患者、车祸患者的植入
实验，虽然取得一些进展，但没有明显成功。
为此，FDA（美国食品药品管理局）撤销了他进行人体实验的许可。当他的
研究取得重大突破时，再也无法找到志愿者。为了不让自己29年研究白白废
掉，他在2014年花费2.5万美元请了一位外科医生，请求它将这个电极植入自
己脑中。手术前，他计划好了一切，也做好了醒不过来的打算。它存了足够
撑几个月的钱，并且确保自己儿子知道自己在哪里。
但手术没达到预期目的。肯尼迪第一次从手术中醒来，一度失去了说话能力，
无法对医生做出反应。几个月后，他不得不接受了10个小时的第二次手术。
但此后头骨一直无法愈合，最终迫使他取出了电极。电极在他大脑存在了4周
时间，他利用这段时间，收集了自己脑电信号大量数据，取得了今后研究的第
一手宝贵资料。为此，虽然侥幸逃过一劫，却留下了9.6万美元的手术账单成
为“负翁”，保险公司只承担了1.5万美元。
一些科学家们对他的做法存有争议，很多人对这种冒险做法并不赞同。但他
的精神还是受到社会广泛赞佩，他被人们誉为“半机器人之父”。
2008年，匹兹堡大学神经生物学家通过脑机接口，让猴子通过大脑操纵机械
臂将食物取到并送入自己口中；2004年美国Cyberkinetics公司得到FDA许可
，在一位25岁全身瘫痪的男子大脑中植入电极，这名男子通过意念控制电脑，
能够看电视和发送电子邮件，甚至玩电脑游戏，准确率达到70%。
2012年，在巴西世界杯赛场，一位瘫痪少年身穿巴西圣保罗的实验室设计的
机器战甲，凭着脑机接口和机械外骨骼开出了一个足球；2015年，美国国防
部高级研究计划局通过外科手术植入微芯片，实现了瘫痪人驾驶模拟飞机。
2018年，在美国拉斯维加斯举行的国际消费电子展(CES）上，日本发布了脑
控车技术，驾驶员只要头戴一个特制头盔，无须植入脑芯片，就能够将脑电
波快速传达给车辆，让驾驶变得轻松有趣。
还有很多各国科学团队，都在进行脑机接口实验，取得了各种进展和成果，
如各种瘫痪病人，通过机械臂取得食物、取得饮料，还有通过意念，进行电
脑打字等等。2016年10月，一名叫Nathan Copeland的志愿者，分别在运
动皮层和感觉皮层植入电极，成功利用意念控制的机械手臂和时任美国总统
奥巴马“握手”。这个实验的关键突破就是，这位志愿者脑海中产生了“握
住”的感觉，奥巴马深感震惊。
因此马斯克的Neuralink公司发布的脑机接口整体技术本身，并不是一个新
的东西。
发布会现场展示的是一枚23mmx8mm的芯片，这是Neuralink公司经过数
年努力开发的一款最新脑机接口芯片，命名为Link 0.9。这款芯片能够感应
温度、气压，读取脑电波、脉搏等生理信号，可以采集传输1024个通道的
神经放电信号，无线传输范围约5~10米。
这项技术的原理是通过植入大脑的芯片，连接外部机器，可以读取人类大脑
信号，并辨识出人的意图，将其转换成命令信号，控制外部机器设备执行人
类意图，完成任务。在这个过程，人脑能够得到整个过程的反馈。
在这次展示上，马斯克弄来了几头实验小猪，通过植入小猪脑内的芯片，人
们能够看到小猪在各种活动中的脑电波状态。
马斯克宣称，这项技术发展下去，将实现人们凭脑意识来控制特拉斯汽车、打
游戏，还能够治疗神经系统疾病，如改善由于大脑或脊髓受损导致的瘫痪、
抑郁、失忆等病症状态，帮助渐冻症患者恢复感觉和运动功能等。
所谓“黑科技”原本是网络动漫中非人力所能及的奇异科学技术，现在也泛指
一些颠覆人类认知的新技术。马克斯的黑科技就是研制出一种叫“神经蕾丝”
的东西。
何谓神经蕾丝？这是一个带有科幻色彩的玩意，在科幻作家莱恩·班克斯的笔下，
“神经蕾丝”是通过高科技植入人脑的网状物，能够将人脑和计算机连接起来
，相互通讯。而马斯克团队借用了这个概念，将植入人脑的纤维状“线程技术”
叫做“神经蕾丝”。他们神经蕾丝的特点就是非常细小。
Neuralink宣称它们的神经蕾丝宽度在4~6um，约为人类头发丝的四分之一，
未来植入时不需要开颅，只要用激光植入，这样就可以植入到更深的脑中，而
对脑的损伤能够降低到很小程度。即便如此，真正要实现良好的人机互动，现
在仍然任重道远。
就连Neuralink公司自己也承认，1024个通道信号是远远不够的，如要较为准
确传输大脑860亿个神经元产生的复杂信息，至少需要100万个同时记录的神经
元，这就意味着在小小芯片上要集成百万个电极。
这样，即便这种神经蕾丝只有头发的十六分之一大小，植入百万蕾丝也相当于
6.5万根头发。我们想想，6.5万根头发植入人脑，难道不会细思极恐？因此，
目前认为植入蕾丝对大脑伤害很小的优势将不复存在。
如何将连接神经元的“蕾丝”做得更细小，这些元件穿透大脑组织不导致损伤
出血，如何解决免疫系统的排斥问题，什么材料能长期保留在脑中，如何解决
芯片安全高效充电问题等等，将使Neuralink公司大伤脑筋，要足够时间来解
决的问题。
马斯克从来对他的“黑科技”都是信心满满，这次也一样。他甚至扬言，他这
个神经蕾丝技术的发展，未来能让人类在云端永生。从前面机械手与奥巴马握
手，能够在瘫痪者大脑中产生“握住”感觉来看，这种人机双向信息交流已经
并非神话，因此最终实现人机结合，改变人类生存形态的幻想再也不是梦想。
有人说，马斯克是一个大话连篇的人，甚至有许多人对他有时的大言不惭很
反感。不过马斯克是个奇人，迄今为止，他的大话都立足在科学精神和自己的
不懈奋斗上，而且那些大话都一个个已经变成现实或正在变成现实。
比如他团队研发的轻便龙飞船成功载人上天，实现了与空间站对接的完全的自
动化；他们研发的宇航服轻便美观，完全可以成为时装；他成功实现了火箭回
收技术，大大降低了发射成本；他撕开了美国乃至全球航天领域国家独断的体
制铁幕，成为第一家承接国家航天任务的私营公司；他还扬言很快送人登上火
星，还有他的特斯拉电动车也风靡全球。
而他只是一个创业者和民营企业家，但人们把他称为“钢铁侠”。因此，我选
择相信这位钢铁侠的“大话”。但我也相信，要实现这些大话，还需要很长时
间的努力，我们要有足够的耐心。
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