科技狂人马斯克又刷屏了,用意念控制电脑!脑机接口技术被赞现实版《黑客帝国》

科技狂人马斯克又刷屏了,用意念控制电脑!脑机接口技术被赞现实版《黑客帝国》

2019年07月17日 23:49:36
来源:中国证券报

今天中证君朋友圈几乎要被马斯克的最新发布刷屏了。

这一次,科技狂人马斯克没有发布火箭、卫星、超级高铁,而是为成立两年的初创公司 Neuralink 发布了首款脑机接口产品。

在发布会后答记者问环节,马斯克表示,Neuralink团队已经成功地让一只猴子通过大脑控制电脑。他还透露,明年还有可能进行人类患者临床试验。

马斯克在发布会现场,图片来源于Verge

看完发布会的不少网友赞叹,这就是现实版《黑客帝国》。

黑客帝国剧照

事实上,脑机接口技术并不是一个新概念,这项技术发展到现在,已经逐渐从学术界渗透到创业圈,早已超越科幻,逼近现实,被认为是AI时代的下一个风口。

脑机接口:从科幻到现实

Neuralink在发布会上演示了其已经在小鼠身上实验过的一款设备,该设备可将 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。根据Neuralink一篇已发表的白皮书,Neuralink 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%。

图片来源:Neuralink

马斯克暗示,Neuralink 已经在灵长类动物身上取得了成果。“这是一个敏感的话题。这只猴子已经能用它的大脑控制电脑了(This is a sensitive subject. A monkey has been able to control a computer with its brain)。”

马斯克表示,最快在明年年底将获得美国FDA批准,开始在人类患者身上进行临床试验。马斯克说,Neuralink的脑机接口技术希望让脑机接口手术如激光近视手术一样简单。“我认为未来人类智力会被 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。”

这项脑机接口技术至少涉及三方面的关键技术:

“线”——只有人头发丝四分之一粗细的柔性电路。

“缝纫机”——将上述线路线路植入脑中,同时可以避开大脑血管。

“芯片”——在这条极细的柔性导电线上是一系列微小电极和传感器,可从大量细胞中捕获信息并将其无线发送到计算机以供分析。

这个芯片被命名为“N1 传感器”。芯片尺寸比手指还小。该芯片的作用能够更好地读取、清理和放大来自大脑的信号。但目前,只能在老鼠身上进行实验,通过 USB-C 的有线连接方式传输数据。不过,传感器最终目标是实现无线工作。

图片来源:Neuralink

Neuralink 表示,这颗芯片可以提供云端支持,通过无线连接,甚至可以与 Neuralink 在 iPhone 上的应用程序进行互动。

Neuralink 认为,他们的产品将有助于缓解像帕金森病和癫痫这样的慢性疾病,并且有朝一日可以使截肢者重新获得活动能力,或者帮助身体残疾的患者重新获得语言能力、听觉、视觉等。

Neuralink:马斯克的又一支黑科技狂想曲

钢铁侠原型伊隆•马斯克,是当之无愧的科技狂人,一长串令科技界惊叹的公司都隶属于他的名下,包括移动支付公司PayPal、电动车公司Tesla、火箭公司SpaceX、太阳能公司SolarCity、超级高铁Hyperloop,以及非营利人工智能研究组织OpenAI……还有就是今天发布会的主角——脑机接口研发公司 Neuralink。

根据公开资料,Neuralink 2016年7月在美国加州注册,登记为医疗研究公司。据报道,Neuralink迄今为止已经融资 1.58 亿美元,其中1亿美元来自马斯克本人,公司拥有约 90 名员工,聘请了多位美国重点大学研究神经领域的科学家,来共同研究高效实现脑机接口的方法。马斯克说,今天发布会的一大目标是为公司延揽更多人才。

Neuralink 拥有强大的研发团队,其联合创始人及总裁Max Hodak 2012年毕业于杜克大学,专业是生物医学工程,曾经在杜克大学医疗中心做研究助理,在猕猴身上研究脑机接口。此外还聘请了包括劳伦斯• 利弗莫尔国家实验室的工程师Vanessa Tolosa、加州大学旧金山分校生理学教授Philip Sabes和波士顿大学生物学副教授Timothy Gardner、拥有哈佛医学院、MIT 电气工程与计算机系两个博士学位的Benjamin Rapoport等学界大咖。

在投资创办Neuralink后,Neuralink虽然保持神秘,但马斯克频繁提到脑机接口技术。马斯克曾公开表示,“随着时间推移,我们可能将会看到生物智能和机器智能的结合体。这种结合主要是出于对带宽的考虑,就是你的大脑和数字设备之间的连接速度,特别是输出速度。”他说这种结合可能要借助一种名为“神经蕾丝(neural lace)”的技术,神经蕾丝是一种可注射的网状物,能从硬件上将人脑和计算机连接起来,让它们直接通信。

“我们已经是半机器人了,手机、电脑就是你的扩展,手指的动作或者语音指令就是交互接口,这种交互太慢了。”马斯克接受《名利场》采访时说,如果你的头颅中有神经蕾丝,就可以从脑中直接将数据无线传输到设备上,或者传到有着无尽计算资源的云端。不过他还说,“要用上有意义的人脑界面,我认为还得四到五年。

脑机接口:下一个AI风口

脑机接口(brain-computer interface,BCI)通过解码人类思维活动过程中的脑神经活动信息,构建大脑与外部世界的直接信息传输通路,在神经假体、神经反馈训练、脑状态监测等领域有广泛的应用前景。

简单说,就是实现用意念控制机器。这意味着人与机器的主要交互方式,除了手工输入,以及近几年兴起的人工智能语音交互之外,还可以直接通过大脑向机器发指令。

今年一月份的《经济学人》封面文章以The next frontier (新边界)定义了脑机接口技术。

目前的脑机接口技术可以分为两类,一类是侵入式,比如在大脑中植入芯片,还有一类为非侵入式,比如戴上可以采集脑电波的头盔或帽子。

早在半个世纪前,科学家就有了将大脑与机器连接起来的想法。只不过,相关技术一直不太成熟。直到2000年左右,脑电波检测等技术的重大进展,为脑机接口技术注入新的发展活力。如今,脑机接口技术早已超越科幻,渐渐逼近现实。2014年巴西世界杯开幕式,一名腰部以下瘫痪的少年,通过脑机接口技术控制的机器外骨骼从轮椅上站起来,向前迈出几步,踢出了世界杯的第一脚球。

在学术界,近年来,有关脑机接口技术的研究成果不断涌现。今年 1 月份,《Science》杂志上发表了一项关于利用大脑信号进行语音合成的研究。研究人员选取了五位癫痫病患者作为研究对象,手术时在其听觉皮层上植入电极,他们将电极输出的数据转换成计算机生成的语音,然后使用神经网络将其重建为人类能够听懂的单词和句子。这一研究对于失语者等无法自主发声的群体有着非常重要的意义。

今年 5 月份,MIT 的三位科学家也发表了一份利用深度学习进行脑机接口研究的成果,他们成功地用自己创建的人工神经网络控制了猴子大脑皮层的神经活动。该实验表明,人类利用自己创建的人工神经系统成功控制真实神经系统的活动。

今年6月份,《Science》杂志公布,美国卡内基梅隆大学教授贺斌团队开发出了一种可与大脑无创连接的脑机接口,能让人用意念控制机器臂连续、快速运动。通过脑机接口,用户可以用想象来控制机械臂,让它连续跟踪随机运动的计算机光标,学习效果比以前提高了近60%,学习成绩提高了5倍以上。

在创业圈,除了马斯克的Neurallink,中证君梳理相关报道发现,脑机接口领域的玩家不在少数,Brainco、Synchron、Neurable、Kernel、InteraXon、Cyberkinetics、NeuroPace等创业公司均表现活跃。

据《环球科学》报道,InteraXon这家脑机接口公司2007年创立于加拿大多伦多,在2010年温哥华冬奥会期间,该公司推出一款头带,前往安大略展馆的参观者带上头带后,用他们的意念就可以控制尼亚加拉瀑布或是其他安大略地标上的灯光闪烁。不久后,该公司推出了脑波控制的玩具车和一款《星球大战》游戏。2014年,该公司推出了第二代头带,配套的智能手机应用可以帮助用户进行冥想。当软件检测到代表着思维涣散的脑电波时,佩戴者的耳中就会收到玻璃破碎声或雷声。这些声音能够促使佩戴者专注于自己的呼吸。

据雷锋网2017年报道,Synchron成立于2016年4月,总部位于美国加州。该公司主要致力于研发一款可植入设备,将这款设备植入脑中之后,可以捕捉大脑的信号,使瘫痪患者能够控制通讯辅助装置、高级假肢和外骨骼等外部装置。

全球十大脑机接口公司中,来自中国的两家公司分别是BrainCo及其子公司,创始人兼 CEO 韩璧丞是哈佛大学脑科学中心博士。

BrainCo首席运营官俞雷博士对中证君表示,脑机接口技术分为侵入式和非侵入式两种不同的方式,侵入式相对偏向研究,非侵入式偏向落地。与马斯克Neuralink不同,BrainCo选择的是非侵入式办法,只需要直接佩戴设备就可以脑机连接,但问题是采集的信号没有侵入式方法那么准确。

据俞雷介绍,目前该公司脑机接口产品在教育、医疗、康复等领域。俞雷指出,虽然马斯克的侵入式脑机接口产品离量产还有很长一段时间,但马斯克的首次展示使全球从事脑机接口行业的公司都为之振奋。脑机接口行业是未来的巨大风口,也是人工智能的下一代技术。

对于近年来不少创业公司进入脑机接口行业,俞雷表示,这是因为产业前景巨大,脑机接口是高科技皇冠上的明珠,也是人类在人工智能时代增强自身能力的最有效技术。未来,脑机接口行业是一个等同于互联网的行业,有了脑机接口,人可以通过脑机接口与计算机连接,可以控制万物,甚至脑与脑的联网。

编辑:徐效鸿