諾蘭·阿爾博每天都用電腦下一會兒國際象棋。他下象棋的方式和別人不一樣,全靠想象 :想好屏幕上光標移動的方向,棋子就會落在光標所在的地方。
諾蘭是 Neuralink 的“零號”病人,第一只“小白鼠”,也是第一個自愿允許埃隆·馬斯克給他的大腦裝芯片的人。2016 年一次游泳事故,22 歲的諾蘭頸部以下全部癱瘓。以后的每一天,媽媽米婭必須每隔 30 分鐘就趕過來,汗流浹背地幫諾蘭活動一下僵硬的身體。
自打 2024 年初植入芯片,諾蘭成了名人。因為其他病人拒絕公開信息,他的反應就成為公眾觀察“腦機接口”效果的唯一案例。然而,諾蘭反應不佳,術后一個月,植入大腦的 1024 個電極里就有約 870 個沒法正常工作。
6 月 15 日,Neuralink 宣布一項新成果,腦部植入設備“盲視”(Blindsight)讓猴子“看到”了虛擬物體。這個技術的邏輯是,模擬“眼睛”,刺激猴子大腦中的視覺相關區域,讓猴子認為自己“看到”了某個東西。用這個辦法,可以幫盲人“看清”世界。
6 月 14 日,兩個好消息 接 連 曝 光。一 是Neuralink 的競爭對手 Paradromics 成功將腦機接口植入人體,一是中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心也成功開展侵入式腦機接口臨床試驗,植入的神經電極全球最小、柔性最強,讓大腦“幾乎沒有異物感”。
腦機接口技術正在一點點推進。
就算麻煩不少,諾蘭還是感激馬斯克。他也承認馬斯克的最終想法可能遠比現在做到的激進—大公司可以讀懂、控制人類的想法,人類可以自我改造身體的任何一部分。就在今年 2月,馬斯克管理的政府效率部辭退了所有監督Neuralink 臨床試驗的 FDA 員工。
腦機接口和特斯拉、擎天柱以及 SpaceX共享一個烏托邦(或者反烏托邦)計劃,人終將成為“超人”,上傳意識,改造肉體,殖民火星。唯一不同的是,其中只有腦機接口的進展最為緩慢。這似乎驗證了一句老話 :征服世界容易,征服“自己”更難。
諾蘭的手術過去一年半了。他說,如果癱瘓是殘忍的,那么更殘忍的就是摘除植入芯片—意味著第二次癱瘓。
2024 年 1月,Neuralink 首次獲批人體試驗。諾蘭第一個接受了植入芯片 N1,也被稱為“The Link”。創口愈合后,諾蘭德頭上幾乎看不出傷疤。
腦機接口技術不是什么新鮮事物,已經存在了幾十年。1990 年代,一種叫 Utah Array 的設備出現,猶他大學生物工程教授理查德·諾曼發明了這套放進大腦皮層內的標準電極系統。2004 年,馬修·納格爾首次“自己”用 Utah Array 控制光標。
分析腦神經信號,有好幾種辦法。
相同點是,它們都記錄大腦中的電活動,并把數據轉化成動作指令,比如打開電視、單擊鼠標;不同點是,有些研究用的是外部腦電圖陣列,有些用的是外部電極,也有的用芯片植入大腦皮層,盡可能接近神經元。
捕捉神經活動,就好比記錄兩個人在喧囂的體育場里的閑聊。離交談者越遠,記錄的對話就越混亂,充滿雜音。而侵入式芯片是把電極直接接入大腦的運動皮層,把傳感器放在“正在交談的神經元旁邊”,效果好于非侵入式的技術。
2016 年,Neuralink 成立。Neuralink 的優勢是“集各家之長”,借鑒了微線研究,也借鑒了螺紋網絡,將一系列技術集成到小小的無線設備里,用電極“監測”單個神經元。
Neuralink 的腦機接口設備 The Link 連接了 64 個超細螺紋線,每根有 16 個電極,一共 1024 個電極,大約是 Utah Array 電極數量的 10 倍。 其通過藍牙傳輸壓縮后的神經數據,算法會根據用戶獨有的神經模式進行調整,再將神經數據轉化成行動指令。
要解決諾蘭的問題,The Link 實際繞過了他受損的神經系統,先將與運動相關的信號傳輸到 Neuralink 的計算機,計算機處理數據后再傳達信號。
通俗一點說,就是植入大腦的芯片和電線等于傳感器,處理數據的計算機就是外接的“大腦”。既然病人自己的部分大腦無法正常運轉,就用一套“外掛”來充當這部分大腦。
手術一周后,諾蘭就能通過兩種方式移動鼠標,一種是讓癱瘓的肢體配合,大腦給右手發出運動信號,想象使用這只手移動鼠標,右手就會努力完成動作 ;一種是全憑想象,讓光標去屏幕上要去的地方。第一種比較耗費體力,第二種需要精神特別集中,而且兩種方式都允許“多線程工作”,一邊操作電腦一邊吃飯也是可以的,諾蘭常常兩種方式結合使用。
在植入 The Link 之前,諾蘭想用電腦,只能用語音指令,或者用嘴叼著觸控筆操作觸摸屏。而有了 The Link 就方便多了,基本上保持了“自主運動”的自然性。
關于效果評估,布朗大學神經重癥監護醫生和神經科學家利·霍赫伯格說的話很耐人尋味 :“如果參與者不能確切地告訴我們他們是怎么做到(動作)的,那就證明我們做對了。”
畢竟,在漫長的進化過程中,“運動”早已成了人類完全不假思索的“本能”。
手術后一個月,諾蘭就遭遇了“嚴重技術問題”。報告顯示,連接他的大腦神經元的電線有 85% 已經“縮回”或斷開。
事 實 證明,顱骨內的 神 經 元 活 動比 科 學團隊 預想的多三倍,這可能是電線斷開的原因之一。一開始,Neuralink 打算把電線植入更深的部位,之前是 3 到 5毫米深,現在想植入 8 毫米深。但是,FDA 法規不允許“額外加深”,團隊只能通過遠程軟件更新解決了一部分問題,比如修改“記錄算法”,來提高設備對神經信號的敏感性。
根據 Neuralink 的說法,最新的調整導致 BPS(每秒比特數)的快速和持續改進,現在已經優于初始表現。
諾蘭的反饋也驗證了這一點。他在視頻演示中展示了移動光標的能力,還打破了速度記錄。不過,有些修復依然需要發揮創造性。Neuralink 工程師創建了一個新系統,諾蘭將光標懸停在原地 0.3 秒,替代之前的單擊操作。
他并沒有氣餒。他認為自己所經歷的一切都有一個高尚的目的 :為幫助他人,促進新技術的完善。“這項研究的重點,就是找出什么有效,什么無效。”諾蘭說。Neuralink 收集的數據,總有一天可以幫助癱瘓者復健,或者幫助盲人“看見”世界。
諾 蘭 是 幸 運 的。2023 年 9 月,諾 蘭 的 朋 友 格 雷格打電話來,說 Neuralink 的人體試驗要開始了。諾蘭說,他知道馬斯克,知道特斯拉和 SpaceX,但不知道Neuralink 是什么。
格雷格說,就是在大腦里放一個芯片,人們就可以控制電腦或者其他設備。諾蘭想:“聽起來很酷,為什么不呢?”他之前給大型脊髓損傷研究數據庫提交過求助申請,但是石沉大海。
Neuralink 需要患者填寫在線申請。當問卷詢問“你想從這項研究中得到什么時”,諾蘭讓格雷格幫他寫“一套鋼鐵俠套裝”,他的“長期目標”是“連接到 Matrix”。Matrix 是經典科幻電影《黑客帝國》里的計算機網絡,也被稱為“母體”。諾蘭沒抱什么希望,答案也寫得戲謔。
第二天,諾蘭就收到了 Neuralink 的回復。接著就是一次又一次的電話,訪談,心理測試,身體測試。四個月后,Neuralink 再次打來電話,癱瘓 8 年的諾蘭成為第一個接受腦機接口手術的病人,手術將在兩個星期內完成。
手術那天,馬斯克和諾蘭通了視頻電話,馬斯克傾聽了基督徒諾蘭術前的禱告。
諾 蘭 給 植 入 設 備 The Link 起 了名 字 叫“Eve”。他說自己喜歡“Genevieve”(吉納維芙)這個名字,也喜歡機器人 WALL-E 和新世紀福音戰士 EVA。而且,“我們正處于腦機接口大事件的‘前夕’,就像上帝創造亞當和‘夏娃’,而夏娃(犯的錯)詛咒了人類”。在諾蘭看來,Eve既具有宗教性,也帶有科幻色彩,更不乏一絲悲觀—它也許創造天地,也許毀滅世界。
腦機接口賽道也很擁擠。
同樣走侵入式路線,6 月 14 日剛宣布臨床手術成功的美國初創公司 Paradromics,用了421 根鉑銥電線、10 分鐘結束手術,宣稱自己的優勢是“臨床專注度和精準度”。
不進入大腦的 Synchron 成立于 2012 年,由兩大互聯網巨頭杰夫·貝索斯和比爾·蓋茨投資,它在血管里植入芯片,聽起來相對安全。Synchron 的設備叫 Stentrode,裝有微型傳感器,會被輸送到位于創造大腦運動皮層旁邊的大靜脈。Stentrode 連接位于胸部皮膚下的天線,收集原始大腦數據,然后發送到外部設備。
2021 年,Synchron 成為第一家獲得 FDA研究設備豁免的公司,可以在人類患者中進行永久植入式腦機接口試驗。這一“特權”自然令馬斯克羨慕。
另外一家初創公司 Precision 也不侵入大腦,用的是貼在頭皮表面的微電極陣列,類似一條黃色透明膠。比起傳統的皮質電極陣列,它能收集多數百倍的神經數據。
中國也成功展開侵入式腦機接口臨床試驗。6 月 14 日,中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心,聯合復旦大學附屬華山醫院及相關企業,為一位因意外事故四肢截肢的男子植入芯片。
這枚植入的芯片僅硬幣大小,目前全球尺寸最小,直徑 26 毫米,厚度不到 6 毫米,是Neuralink 的 The Link 的 1/2 ;電線柔性最強,柔性超過 Neuralink 產品上百倍。
另外據研究人員介紹,這款設備的使用壽命是 5 年。自今年 3月受試人大腦植入該設備后,至今未出現感染和電極失效情況。僅用兩三個星期的適應性訓練,受試者就可以通過意念控制光標在電腦上玩賽車游戲、下象棋。
同樣在 6 月,一直處于腦機接口領先地位的 Neuralink 本應該展開第二次人體測試,但還沒有消息傳出。
馬斯克的烏托邦有一張總體“藍圖”—所有的項目互相支持,互相“賦能”。像 Neuralink擁有特定的運動皮層數據,這些數據可以在擎天柱機器人中復制,也就可以在特斯拉上復制。技術“套娃”事半功倍。
雖然馬斯克毀譽參半,但諾蘭選擇支持馬斯克。“我曾經發帖說他是我個人的英雄,只是因為他渴望幫助我這樣的人使用 Neuralink,這改變了我的生活。”他平靜地表示,“我真的不在乎我是不是 Neuralink 的代言人,我不在乎人們是否記得我。如果明天人們決定朝不同的方向發展,我也感謝你們為我所做的一切。”
“如果我能堅持下去,我會盡我所能。”