如果你想了解時下熱門且新潮的科學技術,看一下馬斯克的新聞是一個不錯的選擇。這位科學狂人一直是媒體爭相報道的對象,他用實際行動一次又一次地將科幻世界朝著真實生活步步拉進。今年8月末,馬斯克在一場發布會上將自家公司最新研發的腦機接口芯片插進了豬的頭顱中,并演示了芯片讀取大腦中信息的過程,發布會上另一段視頻則顯示,大腦中豬邁步的思維和豬的每一步動作幾乎完全吻合,準確率極高。媒體在報道中出現了幾個使用率很高的詞語:玄幻、瘋狂、天才、頭皮發麻。
Neuralink由成立于2017年,研究超腦帶寬的腦機接口。馬斯克自帶光環,讓這家公司備受關注,他也沒讓觀眾失望,Neuralink頻頻出好消息,而這次把豬當做試驗對象,讓人們覺得腦機接口的希望又更近了一步。馬斯克和團隊終于成功演示芯片將如何讀取這些豬大腦中的信息。試驗中,當工作人員開始摸豬的鼻子,大腦活動圖顯示豬也開始興奮。在另一段額外展示的實驗視頻顯示,大腦中豬邁步的思維和豬的每一步動作幾乎完全吻合,準確率極高。
上一次Neuralink的發布會上,他們帶來的是一只老鼠的圖片。這一次他們將實驗體轉移到了體型更大的動物上,并且其產品也發生了變化——從耳朵后面的裝置連接大腦變成了直接植入頭骨表面的裝置。不僅如此,發布會上馬斯克還表示他們的試驗已經獲得了FDA的準許,可以在人體上進行。
為什么如選擇腦機接口呢?馬斯克也有著自己獨到的見解:和AI共生,可能是人類未來不多數的選擇之一。AI總會越來越強大,哪怕良性假設,對人類也是不利的。人類相比之下太笨了,很快就會被甩開。你打不過他們,你就得加入他們。在馬斯克看來,實際上,由于對手機、電腦等設備的依賴,人類已經進入半人工智能狀態。但由于人類還需要手動輸入信息,所以人機交互速度太慢,而腦機接口芯片,將有希望解決這一問題。發布會最后,馬斯克再一次強調,這次的發布會主要目的是為了招納更多人參與研發。
2004年4月,美國的《Science》雜志慶祝創刊125周年邀請了全球幾百位科學家列出他們認為當今世界最重要的前沿科學問題,最后歸納為125個,其中有18個問題屬于腦科學。腦科學也被叫做認知科學,它是一種探索大腦是如何工作的科學,目前科學界主要研究的方向包括三個:腦疾病防治研究、腦機接口研究和類腦智能研究。其中:腦疾病防治指對科學家通過總結大腦活動的一般規律,對人們可能出現的重大腦疾病做出診斷和干預;腦機接口是通過電極或其他手段,獲取大腦神經活動的信息,通過機器學習的處理和模式識別,轉換成指令從而控制其他設備;類腦智能則是指類腦計算機器人、大數據處理等方面的研究和開發。
腦疾病防治研究與腦機接口研究都將對人類大腦相關的疾病做出貢獻。根據世界衛生組織的統計,包括各種神經類和精神類疾病在內的腦相關疾病,是所有疾病里社會負擔最大的,占到了28%,超過了心血管疾病和癌癥。中科院院士、中科院神經科學研究所所長蒲慕明就曾表示:“中國已進入老齡化社會,防治各種與老齡化相關的腦疾病迫在眉睫。以阿爾茨海默癥為例,假如沒有很好的治療方法,在85歲以上的老年人中,平均1/3的人有發病的可能。”類似Neuralink所做的人機思想互動方向就有望幫助癲癇、漸凍癥等病癥患者恢復感覺和運動功能,在神經系統疾病的治療當中也大有可為。類腦智能的成熟可以幫助科學家制造人造大腦,它的存儲密度將趕上甚至超過生物大腦,能耗卻更低,直接催生更智能的機器人、自動駕駛汽車、醫療診斷等人工智能交互系統。
腦科學無論是從社會價值還是經濟價值來說都有極大的潛力,這也使得很多國家不惜人類財力投入這一研究計劃中:美國、歐盟、日本、澳大利亞在內的國家,都設立了腦科學研究計劃。美國側重于研發新型腦研究技術;歐盟主攻以超級計算機技術來模擬腦功能;日本聚焦以狨猴為模型研究各種腦功能和腦疾病的機理。中國也有“一體兩翼”的腦研究計劃:計劃面向世界智能科技前沿和“健康中國2030”的戰略需要,從認識腦、保護腦和模擬腦三個方向展開研究,逐步形成以腦認知功能的解析和技術平臺為一體,以認知障礙相關重大腦疾病診治和類腦計算與腦機智能技術。
除了馬斯克的Neuralink,還有不少的公司在腦機接口的研究上卓有成效,其中就有中國科學家韓璧丞(哈佛大學腦科學中心博士)創立的BrainCo。韓璧丞曾與Elon Musk一同被美國媒體評為腦機接口領域五位創新者之一,2018年,韓璧丞又在國內創立了浙江強腦科技有限公司。
在韓璧丞看來,腦機接口目前還存在兩大壁壘:第一人才稀缺,無論是國際還是國內,沒有任何一個高校有腦機接口專業,這也導致了人才的匱乏。腦機接口更像是一門交叉學科,需要多方面的人才,包括神經科學、人工智能、精密電子、材料學乃至生物科學等等。第二是材料,腦機接口實際上已有百年歷史,在國外常用的是腦電采集,材料主要是導電膏。
目前的腦科學研究還僅僅是走出了萬里長征第一步,對于大腦這個可能是宇宙中最復雜的物體,人類的認知水平依然相當有限。有學者指出,即使到了下個世紀,腦科學也依然是前沿科學。有科學家表示,目前人類僅僅探明了大腦結構的5%。