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2023-01-31
馬斯克“大腦上云”是吹牛皮還是來真的？學者：現(xiàn)有技術很難實現(xiàn)
更新時間：2022-07-21 10:20:59作者：未知
記者｜于浩 姜菁玲 李彪
“科技怪人”埃隆·馬斯克近日于推特上再次語出驚人。
7月19日，狗幣創(chuàng)始人比利·馬庫斯發(fā)推特詢問稱，“如果你能夠將大腦上傳到云端再和自己的虛擬版本交談，你們會成為朋友嗎？”馬斯克回應表示，“already did it”。（已經(jīng)做到/已經(jīng)嘗試過）
這一回應隨即引發(fā)熱議。對于大多數(shù)科幻讀者而言，將大腦上傳至云端的情節(jié)并不陌生，在賽博朋克文化主題相關的影視、游戲作品中，透過網(wǎng)絡與意識體對話的場景曾多次出現(xiàn)。
事實上，將人腦或動物大腦與外部設備間建立連接通路并實現(xiàn)信息交互并非“玄學”。中國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟（AIIA）對腦機接口的定義為，在大腦與外部環(huán)境之間建立一種全新的不依賴于外周神經(jīng)和肌肉的交流與控制通道，從而實現(xiàn)大腦與外部設備的直接交互。
馬斯克與其他八名聯(lián)合創(chuàng)始人于2016年成立的Neuralink正是一家研發(fā)植入式腦機介面技術的公司。此次馬斯克在推特上的回復似乎也在暗指Neuralink所實現(xiàn)的技術突破。
2021年4月，Neuralink曾發(fā)布過一段“猴子意念玩游戲”的演示視頻。視頻中猴子先使用搖桿來操作屏幕光標，以便Neuralink所開發(fā)的芯片及相關軟件程序確定要尋找的神經(jīng)元信號。隨后研究人員斷開搖桿，在沒有搖桿的情況下猴子依然可以憑借意志將屏幕上的光標移動至指定區(qū)域。
這一演示視頻呈現(xiàn)出了Neuralink的階段性成果，但這與馬斯克在回應中所暗示的“已實現(xiàn)將人腦上傳至云端”仍有明顯差距。那么“大腦上傳至云端”目前在技術上是否真正可行？實現(xiàn)過程中技術難點又在哪里呢？
解析信號仍是難點
清華大學腦科學協(xié)會會長、國內(nèi)某知名腦科學公司技術研發(fā)總監(jiān)沈陽向界面新聞解釋了腦機接口面臨的技術難點。據(jù)沈陽介紹，腦機接口可分為信號收集、解析、反編譯三個部分，而目前解析（編譯）和反編譯部分都是很困難的。
“好比精準收集到大腦的信號，但并不知道完整的意思?！鄙蜿柦忉屨f，目前研究仍停留在盲人摸象階段，對個別信息能初步識別，比如確認、選擇字符打字等簡單指令，“但人腦復雜且微妙多變的思想和情感、互相關聯(lián)的記憶、時而嚴謹機械時而感性藝術的羅輯思維等，仍不清楚如何發(fā)生的，更不清楚意識在物理大腦中存在的模式?！?/p>
他表示，最關鍵的困難是還無法確切地知道大腦是怎么工作的，如收集、處理、儲存信息等。對于能初步解析的個別信號，目前相關科研團隊已經(jīng)能夠做到進行相關應用，如基于“人眼看到的赫茲頻率和腦細胞皮層視覺皮層反射相同”這一點，開發(fā)出“意念打字”的應用。
《Nature》（《自然》）雜志曾于5月報道了一種皮質內(nèi)的腦機接口，可從運動皮質的神經(jīng)活動中解碼試圖書寫的動作，并將其實時翻譯成文本。在該研究中，腦機接口使用神經(jīng)網(wǎng)絡將神經(jīng)信號翻譯成字母，使一名頸部以下癱瘓的男性能以每分鐘90個字符的速度書寫，準確率達到94.1%。
但如馬斯克在回應中所暗示的“將個人大腦上傳云端并與之對話”，沈陽指出，現(xiàn)有技術似乎很難實現(xiàn)。同時他也表示，很多AI公司都做出了對話機器人，如果是訓練一個具備獨特個性，比如與馬斯克說話方式很像的AI，則是有可能的。
中科院腦機接口博士桑棟也表達了類似的看法。在推特上的問答中涉及到“將人腦上傳云端”、“重構自己的思想主體”、“與之進行交流”三個部分，桑棟認為，將帶有特征的腦信號上傳至云端從概念上是可行的，其次對腦信號進行分析并從數(shù)據(jù)中辨別出個人特征也具備可行性，但要達到能夠與之交流的程度依然是個很中遠期的目標。
桑棟告訴界面新聞，類似此前Google工程師Blake Lemoine一樣基于大語料庫訓練出對話應用語言模型，并與馬斯克對話來學習馬斯克個人特征，最終實現(xiàn)對話可能是可行的。“但基于腦機技術，以上傳大腦來構建虛擬版本，或者說重建個人的思想，還有非常遠的路?！?/p>
腦機技術的落地應用
盡管要實現(xiàn)“重建個人思想”仍存在技術難點，但在康復醫(yī)療、娛樂互動等方面，腦機接口技術已經(jīng)步入科研臨床階段，在諸如幫助殘障人士、提升可穿戴設備體驗等方面已經(jīng)有落地案例。
界面新聞了解到，按接入方式來劃分，腦機接口可分為侵入式與非侵入式兩類。侵入式接口需要將電極植入大腦皮層，非侵入式接口則需穿戴信號采集設備。Neuralink于2020年8月曾發(fā)布的可植入腦機接口芯片Link V0.9外形就類似硬幣大小。
據(jù)桑棟介紹，由于風險成本相對可控，往往非侵入式的落地技術會更成熟些，而在侵入式中則屬淺侵入式（需要開腦顱，但電機植入在硬腦膜外，不需要進入腦實質）落地更快。
腦機接口需要監(jiān)測神經(jīng)元活動的腦信號，在監(jiān)測的基礎上嘗試不同的應用，而監(jiān)測的信號質量決定了應用的復雜程度。
桑棟針對監(jiān)測過程做了通俗的比喻。他將“大腦”比作“體育館”，將“神經(jīng)元的電信號”比作“體育館中的談話聲”，非侵入式類似于“監(jiān)測者站在體育館外”的情況，侵入式則是“監(jiān)測者站在體育館內(nèi)”，由于所處位置的差異，監(jiān)測的“談話聲”質量也會有所不同。
由于電機植入程度會影響到信號質量，非侵入式與淺侵入式在性能上存在局限性，應用場景的復雜程度也有所不同。
在2020年初浙江大學所進行的侵入式腦機接口臨床轉化實驗中，一位四肢癱瘓的72歲老人就曾通過腦機接口技術完成拿飲料、吃油條、玩麻將等操作。而如美國Emotiv所打造的EEG腦波感應頭盔則是非侵入式路線，可用于提升使用者的AR/VR體驗。
在康復醫(yī)療領域，探索帕金森、重度癱瘓等疾病的治療方法已是運動腦機接口的重要應用方向，近年來興起的對情感腦機接口的研究也開始在治療抑郁癥患者方向應用。據(jù)第一財經(jīng)報道，瑞金醫(yī)院腦機接口及神經(jīng)調控中心共同主任孫伯民教授團隊對8名難治性抑郁癥患者使用侵入式的腦深部刺激神經(jīng)調控來干預，對于癥狀的平均改善率都達到50%以上。
值得注意的是，與其他顛覆性科技類似，有觀點認為腦機接口的運用同樣存在倫理難題。 在Lens的專訪中，中科院深圳先進院正高級工程師李驍健曾表示，目前殘障人士可通過腦機接口去彌補部分失去的人體功能，但如果試圖借由這種方式獲取額外功能，就會存在公平性問題。
同時，植入式電極涉及到手術安全風險，植入后的電極也可能出現(xiàn)生物（免疫或感染）反應，因此安全性評估顯得尤為關鍵。據(jù)桑棟介紹，目前面向人體、動物的侵入式實驗都需要進行倫理評估，評定實驗的風險損傷。
“任何科學都必須要做出平衡，”桑棟在專訪中指出，“科技引領人類往前走，但是在社會體系下，倫理是必須要并行考慮的問題。”