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连接人脑和机器,迈向终极目标的商业化之路

综合科技
亿欧
王晓青
2019-07-18 · 11:15
[ 亿欧导读 ] 脑机接口算是当前最具科幻色彩的技术之一,对于大众而言是一种陌生的存在。那么,马斯克为何如此钟情于这项技术?对于一家公司而言,这项技术有何落地场景及商业价值?
人工智能,脑机接口,Neuralink,马斯克 123rf.com.cn

昨日,马斯克代表Neuralink公司最新发布的脑机接口系统飘洋过海,成为了众人焦点。简单来说,Neuralink 的脑机接口新技术包括三个核心部分:“线”、“缝线的缝纫机”以及定制芯片。据了解,线的直径宽度为4至6μm,比人的头发丝(约75微米)还要细。“缝纫机”是插入线程的机器,即将柔性电极植入大脑当中,该机器能够每分钟插入六根线(192个电极)。定制芯片“N1传感器”则用于更高效地读取、清理和放大来自大脑的信号,其尺寸比手指还小。

Neuralink的设备可将1500个电子探针送入小鼠大脑,能够同时从多个神经元中提取信息。目前已经在动物身上进行了至少19次手术,植入电线成功率达 87%。脑机接口算是当前最具科幻色彩的技术之一,对于大众而言是一种陌生的存在。那么,马斯克为何如此钟情于这项技术?对于一家公司而言,这项技术有何落地场景及商业价值?

终极目标:连接机器和人脑,实现“人类增强”

脑机接口(brain-computer interface,BCI)是在人或动物脑(或者脑细胞的培养物)与外部设备间建立直接连接通路,以此通路从大脑获取信号进行分析,并将其转换为外围设备的信号,以提供所需的输出。根据信息采集方式的不同,脑机接口分为侵入式、半侵入式和非侵入式(脑外)。

入侵式的脑机接口通常是将“接口”这一进行信息交换的中介物植入大脑灰质。很显然,这种在大脑灰质中植入其他物质的方式相对有较高的风险,但它可以获取直接的神经信号;半入侵式脑机接口是将接口植入到颅腔内的灰质以外区域,引发免疫反应和愈伤组织(疤)的风险较小,但以此记录到的信号分辨率不如前一种方式;非入侵则是将接口像戴帽子一样佩戴于人体外,如脑电图。虽然安全,但由于神经元发出的电磁波通过颅骨经过有所分散和模糊,可以获取的信号分辨率不高,且难以确定信号源。马斯克成立的脑机接口公司Neuralink便将重点放在了创建可植入人脑的设备上。

那么,通过脑机接口将大脑意识“读出”后能干什么?

我们目前能够想到的是用于遥控装置、控制假肢或者了解对方隐藏的意图。此次Neuralink 新产品“脑后插管”目的是在截瘫病人身上植入设备,帮助其控制手机或电脑。不过马斯克的最终设想不在于此,Neuralink的终极目标是打通大脑与机器之间的联结,人与世界能够无线交流,并帮助人类跟上人工智能的进步。在马斯克看来,“未来人类智力会被 AI 甩在身后,脑机接口可以让我们跟上AI的脚步。所以,让人脑和机器连接很重要。”

不过,实现这种终极人机交互,仅“读出”大脑信号还远远不够,如何将正确的信息输入到大脑,即将感知反向编码成大脑能读懂的信号,准确刺激神经元,是目前最大的难点。“从机到脑”的研究远比“从脑到机”的研究缓慢许多,因为人类对大脑诸多神奇之处还无法解释,仍在探索当中,如何进行神经编码还是处于未知状态。

科幻色彩下,迈向终极目标的商业化之路

脑机接口是一个极具未来感的技术,其终极目标以现在看来也多有“科幻”的色彩,未来遥不可及。也因此,Neuralink在这项新技术的研发上耗资巨大。根据天眼查的信息,Neuralink公司在A轮融资2696万美元。今年5月,Neuralink完成了此前 5100 万美元轮次融资中 3900 万美元的入账。

尽管如此,Neuralink并不是唯一一家尝试脑机接口的公司。2017年,Facebook宣布由60名工程师组成的团队正在研发一种能够扫描大脑并将其“话语”翻译成文本的设备,从而实现无键盘打字。就在同一年,马斯克对外透露了其想要融合AI与人类大脑的计划。

不过,从目前来看,临床的需求是这项技术不断发展的巨大动力,其中“强化”和“恢复”被认为拥有广阔的市场前景。“恢复”主要是通过采取神经反馈训练的方式对多动症、中风、癫痫等疾病做对应的恢复训练。“强化”则主要实现“人类增强”,通过将定制芯片植入大脑,将人脑与外部设备连接,可以增强人类某方面的功能,如记忆等,Neuralink的研究方向便在于此。

相比于“恢复”,“强化”技术难度更高,且现阶段市场还未被充分教育,人们还难以接受。这也是为什么Neuralink的新品及其技术研究被众人视为是“疯狂”的。

不过,Neuralink的脑机接口植入技术目前也更多是聚焦于医疗领域,即在每个阶段,为有着急切医疗需求的病患生产设备,以及让脑机接口手术如激光近视手术一样简单和自动化。

在VR/AR领域,目前主要是通过手势识别和语音识别控制界面,但还有一种更为炫酷的方式,就是通过脑机接口技术用意念进行控制,在这方面比较超前的是神经学科公司MindMaze。自2011年起,MindMaze一直在研究大脑与VR/AR之间的交叉领域。该公司曾发布了一款名为“MindLeap”的VR游戏系统,其脑机输入功能还获得了瑞士政府拨款在内的850万美元投资。

此外,脑机接口技术在教育领域也有应用场景,这一领域比较有代表性的公司是BrainCo。这是一家由华人哈佛大学校园内成立的公司,中国区总部位于浙江杭州。BrainCo的方向是对学生注意力值进行实时探测,帮助老师及时掌握学生的注意力情况。

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脑机接口技术未来的潜力巨大,随着这项技术的成熟,可应用领域将越来越广泛,不过,现阶段主要还在探索之中,而我国专门从事这方面研究的企业很少,多以高校及科研机构为主。2019年5月17日,全球首款脑机接口专用芯片“脑语者”发布,这是天津大学和中国电子信息产业集团联合研发的成果,拥有完全自主知识产权。相信在不远的未来,国内的医疗、教育等行业也将迎来这种新科技的变革浪潮。


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