文/王古鋒

腦機(jī)芯片,作為一項(xiàng)科幻感十足的產(chǎn)品,人們對(duì)其最初的印象還停留在《黑客帝國(guó)》《賽博朋克2077》等影視和游戲中。但隨著腦機(jī)接口的發(fā)展,科技正在照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。

近期,Facebook創(chuàng)始人扎克伯格對(duì)未來(lái)10年作出展望時(shí)提到,在與AR和VR的結(jié)合上,“隨著時(shí)間的推移,將有一個(gè)重要的方面——腦機(jī)接口�！�

今年2月,特斯拉CEO埃隆·馬斯克旗下的腦機(jī)接口初創(chuàng)公司Neuralink,正在通過(guò)電腦芯片與猴子的大腦進(jìn)行連接,從而使猴子能夠通過(guò)自己的意念來(lái)操控乒乓球游戲。

馬斯克還表示,“這只猴子看起來(lái)很開(kāi)心,你幾乎看不到連接電腦芯片的位置,這不會(huì)對(duì)它造成任何不便,而且這只猴子看起來(lái)很正常。”

前沿技術(shù)持續(xù)推進(jìn)的同時(shí),腦機(jī)芯片的實(shí)際應(yīng)用也在不斷前進(jìn)。

在國(guó)內(nèi),以博睿通為代表的數(shù)十家創(chuàng)投公司,正致力于研發(fā)腦機(jī)設(shè)備,幫助癲癇病等患者恢復(fù)健康;

巨頭也在進(jìn)軍,騰訊成立優(yōu)圖實(shí)驗(yàn)室,阿里公布“淘寶意念購(gòu)”計(jì)劃,擬在深度學(xué)習(xí)等方面,展開(kāi)腦機(jī)結(jié)合的探索。在近日,游戲公司米哈游也與瑞金醫(yī)院合作,押注腦機(jī)接口,打造游戲“虛擬世界”。

從醫(yī)療、教育,到游戲、消費(fèi)、智能汽車,腦機(jī)接口均有著豐富的落地空間。

不過(guò)現(xiàn)實(shí)層面,作為一門極具專業(yè)性的學(xué)科,腦機(jī)接口的發(fā)展仍面臨來(lái)自技術(shù)、政策和倫理等多方面挑戰(zhàn)。

那么,將大腦與機(jī)器相連的成功距離我們還有多遠(yuǎn)?腦機(jī)接口能商業(yè)化落地嗎?

1、腦機(jī)接口的風(fēng)口來(lái)了?

作為當(dāng)前最前沿的黑科技,腦機(jī)接口正引來(lái)諸多大佬的站臺(tái)與討論。

2020年12月,阿里巴巴達(dá)摩院公布了2021年十大科技趨勢(shì),達(dá)摩院院長(zhǎng)張建鋒提到,人腦與機(jī)器結(jié)合,將幫助人類超越生物學(xué)極限,從更高維度空間解析人腦的工作原理,讓很多關(guān)于“意念控制”的幻想在未來(lái)成為現(xiàn)實(shí)。

今年2月,科技狂人馬斯克透露,他的腦機(jī)接口初創(chuàng)公司Neuralink已成功在一只猴子的大腦中植入腦機(jī)接口裝置,“如果進(jìn)展順利,我們可能會(huì)在今年晚些時(shí)候進(jìn)行初步的人體試驗(yàn)。”

對(duì)馬斯克激進(jìn)的技術(shù)路徑,扎克伯格卻表達(dá)了不同的見(jiàn)解。今年3月,他在接受采訪時(shí)提到,“我們不認(rèn)為人們會(huì)為了用VR/AR而愿意把頭鉆開(kāi)”,他提到腦機(jī)接口應(yīng)借助于佩戴設(shè)備,與VR、AR的工作從根本上交織在一起。

對(duì)腦機(jī)接口的應(yīng)用前景,有大佬強(qiáng)烈憧憬,也有人表示擔(dān)心。

360集團(tuán)董事長(zhǎng)兼CEO周鴻祎曾公開(kāi)表示,馬斯克這項(xiàng)技術(shù)相當(dāng)于打開(kāi)了“潘多拉魔盒”。在其看來(lái),人類應(yīng)該嚴(yán)格限制腦機(jī)接口的使用范圍,僅允許其在臨床醫(yī)學(xué)上,用來(lái)治療和幫助一些殘障人士、精神疾病患者等,但在廣泛的人類世界中使用腦機(jī)接口卻是“一件可怕的事情”。

周鴻祎在ISC 2020大會(huì),圖源ISC官微

雖然關(guān)于腦機(jī)接口的爭(zhēng)議不休,但從現(xiàn)實(shí)情況來(lái)看,近些年在腦機(jī)接口領(lǐng)域,不論是融資次數(shù),還是融資數(shù)額都在呈現(xiàn)加速趨勢(shì)。

根據(jù)連線Insight對(duì)公開(kāi)信息的梳理, 2018年以來(lái),國(guó)內(nèi)腦機(jī)接口的融資不斷增多。

2018年12月,妞諾科技獲得TalkingData騰云天下、和悅資本、探針資本數(shù)千萬(wàn)元的戰(zhàn)略投資;

2019年,臻泰智能獲得了聯(lián)想創(chuàng)投數(shù)百萬(wàn)元的天使輪融資;

2020年,腦陸科技獲得了中關(guān)村協(xié)同創(chuàng)新基金1億元的A輪融資;

2021年,國(guó)內(nèi)腦機(jī)接口公司NeuraMatrix獲得了數(shù)百萬(wàn)美元的Pre-A輪融資,博�？但@得了過(guò)億元的B輪融資,由紅杉資本獨(dú)家領(lǐng)投。

歷數(shù)幾個(gè)典型案例,連線Insight發(fā)現(xiàn)了以下幾個(gè)特點(diǎn):

首先,腦機(jī)接口企業(yè)融資數(shù)額不斷擴(kuò)大,至2020年,已出現(xiàn)上億元融資規(guī)模;其次,腦機(jī)接口企業(yè)的融資進(jìn)度不斷跟進(jìn),2019年及以前,行業(yè)普遍以戰(zhàn)略投資和天使輪融資為主,而到今年,已有企業(yè)挺進(jìn)到B輪融資;而投資方的身份,也逐漸由小資本機(jī)構(gòu)過(guò)渡到明星資本機(jī)構(gòu)。

創(chuàng)業(yè)公司沖鋒帶頭,巨頭也沒(méi)閑著。

在國(guó)外,不僅有馬斯克為旗下的腦機(jī)接口公司Neuralink奔走呼吁,五大科技公司(蘋果、亞馬遜、谷歌、微軟、臉書)中,除了蘋果和亞馬遜外,剩余三家都已經(jīng)明確支持發(fā)展腦機(jī)接口。

谷歌意圖切入教育領(lǐng)域,2020年9月,谷歌已經(jīng)與BrainCo、Somos等腦機(jī)接口企業(yè)合作,為學(xué)生研發(fā)專門的設(shè)備,并搭配特定的教材,幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率。

微軟則曝光了一項(xiàng)新專利,其打算在操作系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)腦機(jī)結(jié)合,也就是說(shuō),未來(lái)微軟的操作系統(tǒng),不需要鼠標(biāo)、鍵盤,僅僅通過(guò)人腦發(fā)出指令信號(hào)就可使用。

臉書則是在VR上繼續(xù)發(fā)力,讓VR和腦機(jī)接口結(jié)合,讓人可以通過(guò)眼睛看到大腦的所思所想。在今年3月的專訪中,扎克伯格也表示,其最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)虛擬技術(shù)與人腦的結(jié)合,改變?nèi)祟惖墓ぷ鞣绞健?/p>

而國(guó)內(nèi)來(lái)看,阿里的腦機(jī)接口將用于電商老本行。2020年,阿里推出“淘寶意念購(gòu)”計(jì)劃,也許在將來(lái),人們不用手機(jī)電腦,動(dòng)動(dòng)腦子就能實(shí)現(xiàn)購(gòu)物、下單。

阿里申請(qǐng)腦機(jī)接口專利,

圖源國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)總局官網(wǎng)

作為騰訊旗下頂級(jí)的人工智能實(shí)驗(yàn)室,優(yōu)圖實(shí)驗(yàn)室也在探索腦機(jī)接口。優(yōu)圖實(shí)驗(yàn)室總監(jiān)鄭治楓表示,腦機(jī)接口未來(lái)將有廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景,將繼續(xù)攻堅(jiān)這一領(lǐng)域,推動(dòng)腦機(jī)接口的落地應(yīng)用。

就連米哈游這樣的游戲公司,也對(duì)腦機(jī)接口頗感興趣。近日米哈游爆出與瑞金醫(yī)院合作,米哈游CEO蔡浩宇也提到,“希望在2030年,打造出全球十億人愿意生活在其中的虛擬世界�！�

2、腦機(jī)接口在哪些領(lǐng)域落地了?

腦機(jī)接口最初源自于實(shí)驗(yàn)中一項(xiàng)有趣的發(fā)現(xiàn)。1969年,美國(guó)科學(xué)家菲茲發(fā)現(xiàn),猴子大腦的神經(jīng)元活動(dòng)可傳遞至極細(xì)的金屬絲上,使得生物反饋儀的指針發(fā)生偏斜。

這是科學(xué)家首次證實(shí)腦電波可以控制外部設(shè)備,但菲茲沒(méi)有意識(shí)到,他創(chuàng)造了世界上首個(gè)腦機(jī)接口。

沿著菲茲的發(fā)現(xiàn),此后的科學(xué)家發(fā)明了“非侵入式”腦機(jī)接口,即在大腦皮層涂上導(dǎo)電膏,再貼連各類傳感器,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)大腦神經(jīng)信號(hào)的收集。

與此同時(shí),另一種與大腦結(jié)合更緊密的“侵入式”技術(shù)也在發(fā)展。它需要將芯片塞進(jìn)大腦里面,就像馬斯克演示的三只小豬,在接受了外科手術(shù)后,其大腦被植入芯片,可在顱內(nèi)收集神經(jīng)信號(hào),再通過(guò)無(wú)線電波的形式傳輸?shù)斤B外的機(jī)器設(shè)備。

相比于“侵入式”,“非侵入式”技術(shù)更溫和,對(duì)人體風(fēng)險(xiǎn)小,因而是目前業(yè)內(nèi)的主流技術(shù)方向。

基于上述原理,腦機(jī)接口已經(jīng)有了初步的應(yīng)用,尤其在醫(yī)療健康和教育領(lǐng)域,不論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外,都有一些落地的案例。

難有人想象,在2014年的時(shí)候,巴西世界杯足球賽上,28歲的截癱青年朱利亞諾·平托身穿基于腦機(jī)接口的“機(jī)械戰(zhàn)甲”為當(dāng)屆世界杯開(kāi)球。這項(xiàng)技術(shù)正是由腦機(jī)接口的權(quán)威專家米格爾·尼可萊利斯主導(dǎo)發(fā)明。

當(dāng)時(shí)的電視轉(zhuǎn)播解說(shuō)員激動(dòng)不已:“平托行走的一小步,腦機(jī)接口發(fā)展的一大步�！�

而這僅僅揭開(kāi)了腦機(jī)接口在醫(yī)療健康應(yīng)用的一角。

2016年,荷蘭一名肌萎縮側(cè)索硬化(ALS)的閉鎖綜合征女患者de Bruijne接受了外科手術(shù),大腦被植入腦機(jī)接口芯片。28周后,她已經(jīng)能夠準(zhǔn)確和獨(dú)立地控制計(jì)算機(jī)打字程序,準(zhǔn)確率達(dá)到95%。

今年年初,約翰斯·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院和應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室公開(kāi)了一種人工智能技術(shù),他們將腦機(jī)接口應(yīng)用在一位四肢癱瘓的人身上,通過(guò)“大腦意念”控制兩支機(jī)械臂,在無(wú)需他人的幫助下吃下蛋糕。

腦機(jī)接口在幫患者進(jìn)食

而在商用領(lǐng)域,腦機(jī)接口正用于幫助患者作肢體康復(fù)、神經(jīng)訓(xùn)練等活動(dòng),提高大腦機(jī)能。以國(guó)內(nèi)企業(yè)博�？禐槔�,其所研發(fā)的腦機(jī)接口設(shè)備,也可以通過(guò)微創(chuàng)手術(shù),讓人腦信號(hào)和腦機(jī)接口設(shè)備連接起來(lái),從而起到治療癲癇病的效果。

腦機(jī)接口與醫(yī)療健康領(lǐng)域天然高度契合,醫(yī)療健康領(lǐng)域一直在研究腦科學(xué),同時(shí)其作為一個(gè)經(jīng)久不衰的熱門賽道,也足以撐起腦機(jī)接口產(chǎn)品的廣大市場(chǎng)。

德勤咨詢發(fā)布的《2021年中國(guó)醫(yī)療器械行業(yè)報(bào)告》顯示,自2015年以來(lái),中國(guó)的醫(yī)療器械行業(yè)一直保持20%左右的增速,至2020年,中國(guó)醫(yī)療器械市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到8000億元。

中國(guó)醫(yī)療器械市場(chǎng)規(guī)模,圖源德勤咨詢

不僅在醫(yī)療健康領(lǐng)域,教育、游戲、電商,但凡是大腦可以操控的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景,都可以通過(guò)腦機(jī)接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。

例如,美國(guó)科技公司Cognixion在今年2月展現(xiàn)了一款基于腦機(jī)接口的AR頭顯,通過(guò)這款頭顯,消費(fèi)者在屏幕、游戲、電話、辦公影音等多個(gè)場(chǎng)景均可以實(shí)現(xiàn)沉浸式體驗(yàn)。

對(duì)于一些游戲用戶來(lái)說(shuō),也可以想象,像《刀劍神域》一樣,戴上一款腦機(jī)接口設(shè)備,就可以成為游戲里面的主角,闖蕩迷宮、橫掃野怪。

Valve(知名游戲公司)創(chuàng)始人Gabe Newell在接受IGN采訪時(shí)直言,腦機(jī)接口的時(shí)代已經(jīng)不遠(yuǎn)了,“在2022年,如果你是一個(gè)軟件開(kāi)發(fā)者,你的實(shí)驗(yàn)室里沒(méi)有腦機(jī)接口頭盔,那么你就是在犯蠢。”

3、距離商業(yè)化還有多遠(yuǎn)?

2020年8月,在Neuralink腦機(jī)接口芯片發(fā)布會(huì)上,馬斯克直言,腦機(jī)接口可以實(shí)現(xiàn)“意念控制”,甚至在不久的將來(lái),利用人腦數(shù)據(jù)讀取,人類可實(shí)現(xiàn)“數(shù)字永生”。

他認(rèn)為,在所有大腦能觸及的領(lǐng)域,腦機(jī)接口都能作為“AI利器”,幫助人類實(shí)現(xiàn)“半機(jī)器人”的酷炫設(shè)想。

然而,理想很豐滿,現(xiàn)實(shí)卻很骨感。

“技術(shù)”、“政策”、“倫理”,是腦機(jī)接口大規(guī)模商用的路上,不得不翻越的三座大山。

理論上,侵入式腦機(jī)接口將芯片植入大腦,可以更準(zhǔn)確地采集腦電信息,但“開(kāi)顱”這種操作,存在著巨大的風(fēng)險(xiǎn)。

據(jù)澳大利亞新南威爾士一所醫(yī)院的數(shù)據(jù),在其71個(gè)癲癇手術(shù)前植入電極的人中,死亡率高達(dá)2．8%。與此同時(shí),由于人體排異反應(yīng),很多芯片在插入人體后,表面被結(jié)膜,導(dǎo)致信號(hào)急速縮減。

而植入三只小豬大腦的Neuralink芯片,尺寸如同硬幣大小,對(duì)人腦而言并不合適。

如果想保住“頭蓋骨”,采用相對(duì)溫和的非侵入式技術(shù)路線,卻又面臨“信息失真”的問(wèn)題。以目前導(dǎo)電材料和傳感器性能,即便在大腦皮層涂上厚厚一層的導(dǎo)電膏,都很難實(shí)現(xiàn)腦電信號(hào)的精準(zhǔn)攔截。

即便邁過(guò)“技術(shù)”這道難關(guān),倫理問(wèn)題亦無(wú)可避免。

例如,如果有一項(xiàng)腦機(jī)接口設(shè)備,可用于增強(qiáng)你的思維能力或記憶力,那么誰(shuí)將擁有你的大腦信號(hào),又有誰(shuí)有權(quán)讀寫、篡改你的大腦信號(hào)?

以目前的應(yīng)用情況來(lái)看,所有技術(shù)掌握在芯片廠商手中。

再進(jìn)一步來(lái)說(shuō),改變了記憶能力、感知能力、情緒能力的你,還是原本的你自己?jiǎn)?

若有錢人通過(guò)腦機(jī)接口,擁有愛(ài)因斯坦般聰明的大腦,而普通人只能依靠肉體學(xué)習(xí),那么人類社會(huì)“生而平等”的理念,是否會(huì)就此打破?

一系列倫理問(wèn)題背后,都需要嚴(yán)格的政策約束。但在當(dāng)前,我國(guó)甚至沒(méi)有專門的腦機(jī)接口產(chǎn)品審批程序,在具體的產(chǎn)品形態(tài)上,也沒(méi)有作出相應(yīng)的劃分。

三座大山阻礙,注定了腦機(jī)接口很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用。而目前,腦機(jī)接口所產(chǎn)生的大部分產(chǎn)品,如神經(jīng)治療、智能義肢等,或是尚在臨床試驗(yàn),或是僅僅應(yīng)用小部分群體。

據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Valuates Reports的報(bào)告,2019年全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模估計(jì)為13．6億美元,預(yù)計(jì)到2027年將達(dá)到38．5億美元,年均復(fù)合增長(zhǎng)在13%。

整體來(lái)看,腦機(jī)接口還處在市場(chǎng)培養(yǎng)階段,短期內(nèi)難以盈利,商用前景依然迷茫。高額的研發(fā)投入讓大多數(shù)的初創(chuàng)企業(yè)陷入“嗷嗷待哺”的處境,也注定了他們暫時(shí)只能依靠融資支撐繼續(xù)前進(jìn)。

所有的創(chuàng)新都是痛苦的。相比于資金充裕的巨頭,在腦機(jī)接口領(lǐng)域沖鋒陷陣的中小企業(yè),將面臨一場(chǎng)嚴(yán)峻的生存戰(zhàn)。