脑机接口究竟是什么？它到底是禁锢灵魂的神器还是实现永生的黑科技？我国在这一领域的发展又如何呢？今天我们就来聊聊脑机接口

脑机接口

去年，一部大热美剧《上载新生》描绘了去世后将自己意识数字化后的人类生活，就像天堂般诱人。今年热门游戏《赛博朋克2077》中的意识上传数据网络，再次引发全民热议。而想要实现这一切，都离不开脑机接口。其实啊脑机接口就是指我们的大脑与外界设备所建立的直接连接。它能实现脑与机器设备直接的信息交换。说人话就是用一颗芯片实现意识与网络和机器的互联。未来，人类不仅可以通过脑机接口将意识上传到网络，更可以通过脑机接口实现意识交流。到时候学习、记忆甚至像绝地武士一样用意念操控物体都可以通过脑机接口实现。

在开脑洞之前，我们先来了解一下脑机接口的发展历史

脑机接口的发展

脑机接口发源于上世纪七十年代，总体可分为两种，侵入式脑机接口和非侵入式脑机接口。侵入式脑机接口，简单说就是在你的脑子上开个洞，植入芯片。而非侵入式脑机接口则是在头上佩戴一些设备放大脑波和生物电信号，并以此总结出大脑活动。

脑波

非侵入式的脑机接口无创风险低，所以一直是学界的主要研究方向。实际上非侵入式的脑机接口已经取得了许多成就。比如核磁共振、脑磁图，就算是一种非侵入式的脑机设备，已经在生物医药领域获得广泛应用。但非侵入式脑机基本上已经发展到了天花板。限制非侵入式脑机最关键的问题在于精度不高且单输出通道，就是无论大脑做出什么行为，都只能合成输出一个信号，比如一个人左手啃着三明治，右手刷着抖音，一边在街上走着，一边注意着过往的车辆，这样的复杂行为应该有四个脑波与之对应，第一个是用左手吃三明治的脑波，第二个是用右手刷抖音的脑波，第三个是走路时的脑波，第四个是注意过往车辆的脑波。而非侵入式脑机接口只能观测到四个脑波合成后的一个总体脑波，而不能分开进行研究。这限制了我们对大脑的深入探索。

非侵入式脑机接口

相反，侵入式脑机接口虽然目前大多只能以动物为实验对象，经常吃力不讨好，发展相对缓慢，但却有无限的潜力。不仅可以进行多输出通道的处理，分区研究大脑的信号和功能。还可以针对每个人进行个性化的分析和处理，研究不同人脑发展的独特性。未来，通过深度学习，每个人的脑机接口都会是独一无二的。

侵入式脑机接口

但侵入式脑机接口一直发展缓慢，一方面是因为这样的设备会导致人的免疫排斥反应，一段时间后这种设备就在脑内就失灵了，必须经常更换。另一方面则是可插入电极的数量不够，每平方毫米只能插入6个电极，要知道一平方毫米的集成电路都有上亿根晶体管。如果想要操纵拥有千亿个神经元的人脑，用这样的电极完全操控人脑整个头皮可能都不够用。

虽然科学家分别在2012年和2016年分别实现了首例侵入式脑机接口的人类实验、首例拥有触觉的侵入式脑机接口人类、利用侵入式脑机接口控制人类瘫痪上肢实验，但是这些个案离大规模商业化应用都还有很长的距离。

新的希望

就在2015年，一种新材料为侵入式脑机接口的大规模商业化提供了新的可能，这种导电聚合物接近大脑组织，可以有效防止排异反应，大大延长了脑机接口的寿命；同时足够纤细，可以直接用针进行种植，减少了手术的复杂性，也得以让神经链接公司开发出相应的手术机器人。最关键的是它可以将电极数量扩大10倍，未来拥有巨大的发展潜能。

正是因为这篇文章，马斯克才成立了Neuralink神经链接公司，在侵入式脑机接口领域独领风骚。这也告诉我们关注前沿科技的重要性，就像那句话说的，站在风口上，猪也能飞起来。马斯克的小猪现在就在神经链接公司的科学家手中翱翔。

我们总结马斯克的科技公司可以发现，这些科技一开始给人感觉科幻离谱，但实际上理论研究早就发展成熟了，只不过在技术上还存在困难，无法做到规模化和商业化。比如可回收火箭、星链计划、电动汽车等，都是这样的，实际上，马斯克是站在前人肩膀上的巨人。如果大家有兴趣可以留言告诉我，我们会专门做一期马斯克的个人传奇

神经链接公司和脑机接口

去年8月底，马斯克带着神经链接公司最新的脑机接口设备和手术机器人亮相发布会。这次的发布会主要有以下几个看点

首先神经链接公司的脑机设备是一个一元硬币大小，厚8毫米的芯片，总共有1024个电极，不仅可以通过手机蓝牙链接，还能进行5-10米内的无线充电。

其次脑机接口的植入手术可通过一台手术机器人完成，首先将头皮掀开，然后撬开一块头盖骨，植入电极和电线，并用设备替换掉损失的头盖骨。全程无痛且不会出血，整个手术只需要一小时。

最后他表示他们的技术已经拿到了美国药品监督管理局FDA的批文，获准在人体身上做实验，并计划在年底进行人体试验。

现场，马斯克牵出了三只小猪，一只是没有植入脑机接口的正常小猪，一只是植入了脑机接口后取出的小猪，还有一只小猪植入了脑机接口并未取出。现场结果表明三只小猪都非常健康，生龙活虎。马斯克希望通过这样的实验打消人们的疑虑。

其中第三只小猪，研究人员已经可以通过芯片得到小猪脑波并准确预测猪的运动趋势。这也表明只有通过人体试验，科学家才能解析人的脑波，并进行相应的发展和应用。

马斯克的猪

发布会上马斯克再三强调脑机接口的技术是用来治病的，比如霍金，一位伟大的科学家，却因为渐冻人症不得不瘫坐在轮椅上，限制了他的聪明才智。说话只能靠手指或面部肌肉在电脑上一点一点地输入，很费劲，据统计霍金最快的时候一分钟只能输入15个单词左右，随着肌肉的进一步退化，到后来他每分钟只能输入5-6个单词。但当他有了脑机接口，他说话就可以靠意识在电脑上输入，甚至现在的技术已经实现了用意识直接转化成声音。

马斯克表示目前的技术可能可以解决的问题包括：记忆缺失、听力缺失、失明、瘫痪、抑郁、失眠、疼痛、癫痫、焦虑、成瘾、中风和脑损伤。不过话虽然这么说，但就像整容一样，一开始是为毁容的人恢复样貌，后来就变成人人追求美的工具了。

就在今年4月9日，神经链接公司宣布了最新的研究成果，一只名叫Pager的猕猴在植入了脑机接口并经过训练之后，可以通过意念控制光标移动。马斯克随后在推特表示，人体试验将在今年晚些时候进行，未来使用脑机接口控制手机将比普通人的手指还快。

脑机接口—人类永生还是禁锢灵魂？

马斯克的言论一出，立马引发各方广泛热议。

一些科技极客开始畅想人类的未来，也许未来我们不仅可以通过意念进行交流，还可以用意念操控电脑甚至是机械肢体。我们可以将意识上传网络实现灵魂的永生，还可以将知识下载到脑子里，而不用学习。似乎一切都在向着便捷高效的生活发展。

当然，总有一些人对脑机接口充满了疑虑和恐惧，假如脑机接口能够影响人的记忆、认知、知识，那么人类是否就会被一小撮别有用心的人，甚至是机器控制？就像电影《黑客帝国》中演的那样。又假如脑机接口实现了意识的上传，那么上传的意识与个体意识是否是同一个人？又或者是否会出现富人通过意识上传与下载实现永生，而穷人则受脑机接口控制永世为奴，就像《赛博朋克2077》中的荒板三郎一样。还是说人类会像《黑镜》中的主人公一样，在意识网络中堕落沉沦，忍无可忍最终将皮下的芯片扯出？总之脑机接口本身似乎还面临着许多伦理问题。

不过理想很丰满，现实很骨感，虽然我们在电影中想象的无比美好或者恐怖，但是现实发展却依然存在着差距。

脑机接口的现实

目前所有的脑机接口，不论是侵入式还是非侵入式，都只能从人脑到机器，而不能进行反向操作，也就是说目前的脑机接口只能用意识控制设备，而不能用机器控制人脑，虽然有研究表明对人脑进行电刺激会影响记忆，但离篡改记忆和控制思维还早着呢。人脑十分复杂，目前人类根本无法完全理解人脑的信息编码模式，更不要说控制千亿个神经元了。在神经信号解码方面，马斯克和他的团队还有很长的路要走。不过假如有一天人类真的破解了人脑的信息编码模式，那么人工智能和脑机接口一定会更上一层楼。到时候也许根本就不需要什么人工智能，因为人与机器融合实现永生才是现实。届时人类将成为可以制造人类并且永生的神。

不久前，微软开发出一项新技术，可以通过搜集一个人网络及社交平台上留下的个人信息如图像、视频、文章、聊天记录等，根据机器学习、深度信息（Deep Fake）等技术，模拟出一个具有相似风格、语调的聊天机器人。为那些经历生离死别的人提供服务。虽然这与我们所说的脑机接口有一些差距，但人类确实在向着永生一步步前进。

我国脑机接口的发展

你一定认为这些黑科技只有歪果仁的脑洞才能造出来，但实际上，在脑机接口领域，我国的部分技术上已处于世界领先地位，2020年初，浙江大学的研究团队率先完成了国内首例脑机接口临床研究，实现了72岁的高位截瘫患者实现吃喝的动作，并可以通过意念控制机械手臂，帮助自己完成一些活动。

说实话，虽然我国在这方面起步较晚，但外国团队的研究往往困于政策和利益的制约，研究和发展反而较慢。拥有举国体制的我们一旦研究什么技术，都能迸发出无限的潜力。在一些方面弯道超车。

当然，脑机接口本身也面临了很多伦理问题值得去深入的研究和讨论。一些电影也在不断提醒我们科技的反噬。但我认为，科技无罪，只是应用科技的人有善恶。只有把伦理问题关进法律的笼子里，才能从根本上实现对科技的善用。