IT思维

文/罗登

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如果你看过《阿凡达》，肯定会很想拥有像阿凡达这样一个「分身」，在现实生活中，「脑机接口技术」已经在这个方向取得初步突破了。

近年来，脑机接口技术的发展取得的进步和他在商业价值上的表现被学界和业界同时看重，「脑机接口技术」被《麻省理工科技评论》评为 10 大最具突破性的科技创新之一，更被认为是继人工智能后下一个必须关注的前沿技术。而硅谷 IT 巨头 Facebook 和伊隆·马斯克的 Nerualink 公司已经将脑机技术当作自己的下一个目标。

8 月 6 日上午的前沿社夏季会晤论坛上，杜克大学神经工程中心创始人 米格尔·尼科莱利斯（Miguel Nicolelis）博士分享了脑机技术目前的发展情况以及对 Facebook 和 Nerualink 的看法，展望了未来广阔的应用场景。我们选取了一些可以公开的观点，在这里与大家分享。

脑机不是黑科技

为巴西世界杯开球的志愿者平托   图|视觉中国

2014 年的巴西世界杯让人印象深刻的，除了精彩的足球赛事之外，便是这个时刻：一名全身瘫痪的志愿者头上戴着一个复杂的电极帽，在一个巨大的「外骨骼」的帮助下，踢出了世界杯的开场球。

为 2014 年世界杯的实验者设计的这款复杂的设备，其实就是米格尔和他的团队一起实现的脑机项目之一。米格尔在实验者的大脑皮层上安装了数百个电极，记录大脑皮层的活动信号，然后信号经过传输/解码后，再把相应的指令信号发送到外骨骼，让「脚」动起来。当志愿者往前踢一脚，这一脚的「感觉」又再次通过电极传送到脑部形成反馈，让男孩真正感受到「踢」的存在。

米格尔说脑机技术的目的是让残疾人使用不像在用假肢，因为假肢只是躯体的一个无生命延伸，而借助脑机设备可以给人以「真实」的反馈。这是因为虽然人瘫痪了，但人脑控制运动的相关区域却没有停止运作，所以借助脑部的运动指令，利用脑机发送给「外骨骼」信号，人就可以进行「运动」了。

这个看起来并不复杂的过程就是我们谈到的脑机接入技术，由于大脑对任何类型的信息的加工都要征召分布广泛的神经元集群，而通过脑机可以对大脑的信号的搜集转化，让人们的意念绕过受到损伤的脊柱部位，来通过机器实现「动作」。脑机技术其实并没有超出现实科学的基础，只是一项将人脑和机器相结合的研究。

米格尔从上世纪 80 年代就已经开始了脑机相关的研究，事实上，在他做人体实验之前，他在动物身上积累了大量的试验数据。2002 年，米格尔及其团队通过在猕猴脑中植入电极阵列，成功让猕猴通过意识控制机械臂完成抓取等动作。2008 年 1 月，团队让身在美国达勒姆实验室的猴子用意识控制了远在日本京都实验室内机器人的行走，整个控制闭环所需要的时间甚至比猴子从自己大脑意识传播到肌肉的时间还快 20 毫秒。

「操之过急」的Facebook和马斯克

马斯克的Nerualink做的脑机接口设备 图|视觉中国

在闭门会上，米格尔教授不仅分享了当前世界上脑机技术发展的现状，还和现场听众探讨了关于脑机接口技术的商业化路径。他认为脑机技术的使用目前还处于医学实验的阶段，现在还不是一个适合泛商业化的项目。

目前世界上的主流脑机接入方案主要包括两大类，一类是米格尔所研究的穿戴式设备，主要是通过在头部佩戴复杂的电子设备来捕捉人脑信号；另一类则是侵入式脑机设备，需要穿过人脑头皮插入电极来进行信号的搜集和反馈，目前两种方式都需要克服人脑内部信号庞杂的问题，脑机如何准确过滤和识别人脑信号并正确反应。除此之外，脑机设备还有以下几个方面的技术瓶颈亟待解决：

1，穿戴式脑机设备对人脑信号辨析不清晰；

2，侵入式设备可能产生脑组织排斥，甚至造成脑损伤；

3，侵入式脑机还面临着设备老化的问题；

4，脑机接口所依赖的反馈设备「外骨骼」太过笨重。

虽然伊隆·马斯克和 Facebook 两大科技互联网巨头在今年相继成立了脑机商业研究机构，但米格尔并不认可现阶段脑机有广泛商业化的价值。对于 Facebook 让用户无需讲话或手动输入的情况下，把用户大脑中的想法直接展示在计算机屏幕中的实验，米格尔认为虽然从技术手段是可行的，但是除了设备昂贵之外，一分钟 60 个字母的速度，对于健康人来说，远不具备实用性。

米格尔也批评了伊隆·马斯克的想法，马斯克创办的 Nerualink 公司目前正在研究的「神经蕾丝」（Neural Lace）的微型设备，设想将植入人体体内，通过它来帮助听力和视力缺陷或脑部损伤的人士弥补身体缺陷。甚至在未来可以利用脑机让人们有意识的下载或上传相关数据。

米格尔认为现阶段 Neuralink 想到达到的脑机程度近乎科幻小说的水平，脑机技术和造电动车以及火箭不同，它要求很高的脑科学知识水平，而这是马斯克和现在的科技水平不具备的。

脑机接口技术背后的商业想象

电影阿凡达海报  图|视觉中国

事实上，虽然米格尔认为在商业领域目前还不太可能实现泛商业化的目标，但在企业家看来，脑机作为一个和人脑有着密切关联的技术，虽然还有许多局限所在，但其实商业化场景是已经值得探索的了。

布雷恩英咨询创始人唐瑞鸿认同米格尔关于脑机的技术存在的瓶颈，但她同样认为现在脑机在商业应用领域已经可以作为辅助，判断人的心理状态的价值，在娱乐和教育领域是能有所发展的。

在唐瑞鸿的设想中，现在的脑机技术瓶颈在某种程度上来说，是可以绕过去的。「我们利用脑机设备不一定需要给人以信息的反馈……利用设备收集信号其实也是有用的」，摆脱笨重的外骨骼和寿命受限的设备零件的限制，利用脑机接口技术判断人的大脑反应的变化，最起码对于如何制造一款更受大众喜欢的游戏已经可以有所帮助。

事实上，脑机技术已经在和其他技术相辅相成的发展了。虽然米格尔自己没意识到，但在他近期做的一项实验中已经初步证明脑机的商业潜力了。为了让瘫痪已久的实验者能够在脑部建立行走的「反馈」，米格尔团队利用 VR 技术，让实验者使用特制的充满电子反馈元件来让使用者在虚拟环境下行走。

这种 VR+脑机技术还成功让一个高位截瘫的女子感受到自己怀孕的感觉。

不过米格尔也不否认脑机接口会给未来商业的发展提供了更多可能，但他认为医疗事业会是最重要的突破口之一，据米格尔说目前全球有 2500 万因脊柱受伤而导致残疾的人群存在，潜在的市场人数更是高达 4 亿。

他和助手正着手解决脑机的「外骨骼」问题，「我们正在想办法解决外骨骼的问题，因为它对病人的心肺功能提出了很高的要求……而且它太笨重也限制了病人的行动」。

脑机接口技术将最先帮助解决这一人群的健康问题。一方面，在医疗领域的作用，让病人和医生同时接入脑机系统，这样可以让医生帮忙培训病人，这种技术颇像《X 战警》X 教授所掌握的超能力；另一方面，脑机技术可以帮助病人重新行走并体会「行走」的感觉，即使不能行走，也可以通过脑机设备操控机械设备来完成日常生活的工作，而在将来甚至可以操控「包括部分汽车」。

在解决现存的这些技术瓶颈后，脑机技术将和 AI 更密切的结合，更好的服务人类，而不是像马斯克所认为的被机器淘汰。

利用 AI 技术，操控于千里之外的脑机技术将在游戏和商务方面提供了更多的可能性，将来如果人类需要去一个眼睛没办法看到的地方，脑机设备则可以帮助人脑「看到」，而通过脑机利用「意识」控制另一整个物体也不会是梦想，电影中的阿凡达或许正在到来的路上。