芯片被成功植入大脑，脑机接口会给我们带来哪些改变？｜钛度热评

北京时间1月30日，“硅谷钢铁侠”马斯克在社交平台发布消息称第一位人类患者接受了Neuralink的将芯片设备植入大脑的手术，患者目前恢复良好。

本期《钛度热评》邀请一点财经合伙人赵炯、哈尔滨工业大学（深圳）计算机科学与技术学院教授张治国、复旦大学医学博士陈树耿一起就话题：“芯片被成功植入大脑，我们要为脑机接口开多大的‘脑洞’？”进行了话题直播，以下是部分观点集锦。

一点财经合伙人赵炯表示，脑机接口核心研究电信号，类似马斯克同时从事电动车研究，都关注电信号。人类活动通过神经传递指令，而脑机接口采集这些信号，实现脑部与外部设备直接连接。

初次了解这项技术时，想起了电影《盗梦空间》，但脑机接口不同，它是双向的，可以操控外部设备。通过意图控制手机、电脑等。人类对脑机接口研究已有数十年历史，近期受到关注。脑机接口的侵入方式可分为非侵入式、半侵入式和激进的方式。

复旦大学医学博士陈树耿表示，《钢铁侠》和《阿凡达》，这些影片中的技术启发了对脑机接口的好奇。随着在康复科学领域的研究使得更深入地理解了脑机接口，这是一种将大脑信号与机器连接的技术，可以是单向或双向的。目前特别关注康复医学中脑机接口的应用，包括辅助性和康复性两大类。辅助性脑机接口帮助人们控制假肢，而康复性脑机接口则在治疗如脑中风等疾病中发挥作用，通过激发大脑潜能和控制外部设备来提高患者功能。

哈尔滨工业大学（深圳）计算机科学与技术学院教授张治国表示，个人较早接触脑机接口，大约是在15年前开始研究，主要处理脑电信号。最初，脑机接口主要用于控制外部设备，如鼠标、机械手或小车。近年来，脑机接口的内涵和外延都有所扩展，包括双向交互功能，不仅可以用大脑控制外部设备，还可以通过外部刺激调控大脑，形成双向闭环。最近的研究还包括从大脑信号中翻译文字、图像、语音等，开拓脑机接口的新应用领域。

复旦大学医学博士陈树耿认为，脑机接口技术自早期由贝格尔教授发现脑电波以来，经过雅克维达尔于1975年正式命名，人类对其探索从未停止。Neuralink的突破性进展，经过长期伦理审批，标志着医学领域的一大进步。以2014年巴西世界杯上瘫痪少年通过脑控外骨骼踢球为例，展示了脑机接口技术的潜力。近期，马斯克的Neuralink项目在脊髓损伤治疗方面取得突破，尤其是在恢复下肢运动功能障碍方面，为长期、重度脊髓损伤患者提供了新希望，被视为医学上的重大突破。

一点财经合伙人赵炯表示，本次脑机接口技术的突破使得体验更加普适化，从广度和深度两方面可以看出其进步。之前，尽管已有脑机接口技术应用于医疗领域，但其功能相对有限，类似于从老人机到智能手机的跃进。Neuralink的技术通过在耳后植入小型芯片，简化了设备，提高了信息处理能力和用户体验，标志着从基础到高级应用的重大进步。然而，其真正的突破性和革命性还需观察其在用户中的普及度和实际应用效果。

哈尔滨工业大学（深圳）计算机科学与技术学院教授张治国表示，此次脑机接口技术的所谓突破主要基于马斯克在社交媒体上发布的信息，缺乏具体细节，引发了关注和疑问。尽管基于Neuralink之前的进展，如手持机器人和高通量无线脑电芯片，可以推测他们可能将这些技术应用于人体，这确实是一个重大的进步。然而，从学术和医学角度来看，仍需谨慎观察其长期效果和潜在的伦理问题。马斯克虽然是一个知名企业家，但他对伦理问题的态度及其实验的争议，如实验动物的死亡，也引起了公众和监管机构的关注。因此，虽然技术上可能有所突破，但其实际应用和影响还需进一步观察和研究。

关于马斯克希望通过脑机接口实现哪些“野心” 。

复旦大学医学博士陈树耿表示，脑机接口技术虽有突破，但人体应用面临伦理挑战，如动物实验伦理难以通过，更不用说直接应用于人类。此外，技术应用需考虑隐私、免疫排斥等问题，以及是否会影响人的本质。即便技术上取得进展，实际应用仍有长路要走。探讨脑机接口的目的，可以从霍金教授使用的脑控轮椅例子看出，其初衷是提高生活质量。马斯克可能寻求通过脑机接口实现更直接的人体控制，如空间转换无需轮椅。Neuralink关注的主题包括恢复视力和利用脑意念控制身体功能，显示出脑机接口技术的广阔应用前景。

哈尔滨工业大学（深圳）计算机科学与技术学院教授张治国表示，马斯克创建Neuralink的初衷主要是出于对人工智能发展的担忧，希望通过脑机接口技术使人类能够控制人工智能，防止其无限制发展。他认为，技术发展应以人为本，不能脱离人的控制。此外，马斯克还被大脑与机器直接交流的效率潜力所吸引，希望通过Neuralink实现思维到文本的直接转换，以提高人类大脑的输出效率。这些思考不仅关注于科技的进步，也涵盖了医疗和康复等实际应用领域。

一点财经合伙人赵炯表示，马斯克通过脑机接口技术的野心不仅是出于对人工智能发展的担忧，而且是想探索如何延续人类的意识和思想。他的目标不是追求肉体的永生，而是希望能够保留人的思想和情感，让人类意识能够在失去肉体后继续存在。马斯克设想通过脑机接口与AI融合，创造一个超级智能层，使人类能够驾驭人工智能而不是被其驾驭。这一愿景不仅关乎个体的永续，也是对人类文明累积与传承的一种宏大设想，旨在防止文明的中断，并为历史、科学和文化的发展提供更大的贡献。

关于脑机接口目前取得了哪些成绩以及诞生了哪些产品 。

哈尔滨工业大学（深圳）计算机科学与技术学院教授张治国表示，脑机接口技术在医学和非医学领域都有应用，但最有潜力的可能是医学方面。非医学应用包括情绪评估、认知能力评估、儿童注意力和焦虑程度检测等，通常采用非侵入式技术如脑电帽。尽管非医学应用广泛，但真正的突破和实用性可能更集中在临床医学上，因为这里的需求更紧迫。此外，脑机接口技术也有潜在的军事应用，以及在驾驶疲劳监测和游戏体验评估等非临床场景中的应用。总体来说，尽管存在一些应用上的挑战，医学领域似乎是最有可能实现突破的方向。

复旦大学医学博士陈树耿表示，近年来医学领域有显著进步，如清华和宣武医院在非完全植入式脑机接口上取得的进步，实现了患者通过脑控手套抓握物体的功能。另外，交大瑞金医院在难治型抑郁症治疗上通过脑机接口取得新应用，植入设备调控情绪。还有，深度脑刺激（DBS）技术在帕金森病治疗上的应用，以及基于脑电触发的脑机接口在脑卒中康复、脑损伤、多动症儿童干预、情绪问题、自闭症和睡眠障碍等方面的应用。

此外，国内外正在关注脑机接口产品的转化。中国脑机接口发展已50年，近五年来医学进步显著，包括算法提升、软硬件升级等。中国在脑机接口领域，如脑卒中康复、脑控轮椅等方面也取得了世界领先的成果。

一点财经合伙人赵炯表示，从财经产业角度看，医疗是脑机接口应用最广泛的领域，据麦肯锡预测，未来10到20年脑机接口产业可能达到2000亿美元经济价值，其中医疗应用占1000亿。除医疗外，游戏、娱乐、教育、交通铁路等领域也有应用潜力。例如，脑机接口能提供比现有AR产品更沉浸的体验，可能成为游戏和娱乐的细分市场，并挑战现有头显设备。在教育方面，尽管目前尚无应用，但家长对孩子教育的高需求和政策变动创造了市场空间。此外，脑机接口在提高安全性方面，如控制高风险作业的外部设备，以及军事应用，都显示出潜力。脑机接口技术在监测、改善或增强现实等方面具有优势，只要市场需求存在，这些应用很快就能落地，显示出广阔的市场空间。

关于脑机接口技术的发展面临着哪些困难和挑战 。

哈尔滨工业大学（深圳）计算机科学与技术学院教授张治国表示，脑机接口技术面临的挑战主要包括侵入式设备的限制性使用、非侵入式设备采集脑信号的困难、以及人脑信号的准确解读。采集脑信号不仅技术上难以实现，而且在实验室设置中也需要大量时间准备。市场上虽有便携式干电极尝试简化过程，但如何有效、便捷地采集信号仍是关键挑战。此外，人脑的复杂性使得准确解读其信号极为困难，人脑同时处理的信息量庞大，且脑区功能各异，增加了解读难度。即使是现有技术，如马斯克的脑芯片，也无法全面捕捉大脑的所有信息。此外，脑机接口的解码准确率在不同个体间存在显著差异，有的人准确率可达90%以上，而有的人可能仅为50%，等同于随机猜测。这些技术、科学上的难题，以及对大脑本身认识的不足，构成了脑机接口发展的主要挑战。

一点财经合伙人赵炯表示，张老师强调了人们对大脑的了解仍然非常有限，指出大脑信号采集存在挑战，如电极采集和磁共振成像等方法的局限性，以及大脑信号的复杂性和变化性。此外，解码算法和模型面临个体差异的挑战，成本高昂也是一个问题，限制了其普及。最重要的是，脑机接口技术涉及重大的伦理问题，尤其是隐私保护。随着技术的进步，可能出现侵犯个人思想和情感的情况，引发严重的隐私和法律问题。因此，需要提前研究和制定相关规范和标准，以保护个人隐私和安全。

复旦大学医学博士陈树耿表示，脑机接口技术的过程可以比喻为“摘菜、洗菜、做菜”三部曲。首先，“摘菜”阶段涉及大脑信号的采集，面临如何选择合适电极和确保信号准确性的挑战。其次，“洗菜”阶段要从杂乱信号中提取有用信息，这需要区分哪些信号真正代表了患者的意图，是一个技术和识别上的难题。最后，“做菜”阶段是将清洗提炼后的信号转化为控制指令，用于驱动设备或进行医疗康复训练，要求高度的精准度和对患者意图的准确解读。整个过程充满了技术和实施上的挑战，需要不断的实验和优化。类比足球场上众多声音中提取特定口令的难度，说明在实际操作中确保信号采集和解读的准确性是极具挑战的。这个过程不仅需要技术创新，还需要对患者的深入理解和大量的训练实践。

关于脑机接口技术未来会给人们的生活带来哪些改变 。

一点财经合伙人赵炯表示，脑机接口技术对生活的改变主要体现在身体和心理两个方面。身体方面，它主要应用于医疗领域，如帮助失明或受伤的人恢复视力，增强运动能力。目前，这些设备多应用于大脑皮层，但未来有望通过深入大脑更深层次的系统，如下丘脑，来解决心理问题，比如抑郁症和焦虑等。心理方面，脑机接口有潜力缓解心理问题，甚至可能实现记忆的保存和回放，为人们提供类似观看电影的体验。总体而言，脑机接口技术是身心健康的有力辅助工具。

哈尔滨工业大学（深圳）计算机科学与技术学院教授张治国表示，脑机接口技术预计将长远改变人类生活的多个方面，主要包括提升人机交互的流畅性和增强人类的智能。首先，脑机接口可能实现更直接和顺畅的人机交互，例如，仅通过思考就能控制设备，如开灯或做菜，类似于现有的语音交互但更进一步。其次，面对不断增强但不受控的人工智能，脑机接口技术有潜力增强人类智能，使其与机器智能更好地交互和融合。例如，在自动驾驶领域，脑机接口可以利用人脑对危险的快速反应能力，与机器的智能相结合，提高安全性和效率。总之，脑机接口技术未来有望实现人的智能与机器智能的高效融合，为人类生活带来深刻变革。

复旦大学医学博士陈树耿表示，脑机接口技术未来将在医学领域实现跨越式应用，从健康人群到疾病患者，提供连续性的辅助和康复支持。这项技术能够监测和分析人脑功能，与人体各项功能相关联，如运动、感觉、疼痛和情绪认知，从而在多个层面上发挥作用。具体应用包括使用脑机接口设备进行脑肌训练、控制轮椅和假肢等，以及监测人脑功能以预测和改善心肺功能、运动能力和情绪状态等。此外，脑机接口有潜力实现智能家居的脑控操作，如通过思考控制灯光或闹钟，以及通过监测睡眠和注意力状态来优化日常生活和工作效率。这种技术未来可能促进人机融合，提高生活质量，并引领新的工业革命。

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脑机接口首位植入者讲述与大脑芯片共存：难熬但重新振作

30岁的诺兰·阿布（Noland Arbaugh）是埃隆·马斯克旗下脑机接口公司Neuralink的脑机接口芯片第一例植入者。8年前的一场事故让他从肩部以下瘫痪，今年手术后，他来到巴黎参加一场大型国际象棋锦标赛。日前，他向欧洲新闻电视台分享了脑机接口手术后的生活变化以及对未来的期望。

诺兰·阿布22岁时在宾夕法尼亚州的一个夏令营工作时发生了一次事故，他在湖里时被意外撞到，导致身体瘫痪。接下来的几年里，他不断进出医院，直到他申请参加了Neuralink的试验。但对于大脑手术，他确实感到担忧。

“作为一个四肢瘫痪者，我最宝贵的就是大脑。事故发生后，我非常感激自己仍然保有认知功能，这是我身份的重要部分。”阿布表示，“让别人对我的大脑进行手术不是一个轻易的决定，但我相信利大于弊。我知道，如果可能我可以帮助推动这个领域的进步。”

今年1月，阿布接受了Neuralink的大脑芯片植入。这项技术通过一个硬币大小的装置实现，外科手术将其植入头骨中。装置有超细的线连接到大脑，形成脑机接口。植入物可以检测大脑活动，通过蓝牙连接传输到电脑等设备。

但在植入仅一个月后，阿布发现效果不佳，因为许多连接大脑的细线从植入物中脱落，导致可测量大脑信号的电极数量急剧减少，“只有一个月的有效时间，感觉就像一个残酷的玩笑，那段时间真的很难熬。”几天后他重新振作起来，“我当时的想法是，即使发生了问题，我也知道这将有助于未来的改进。”

Neuralink的第二位患者在8月也接受了植入，Neuralink称，没有出现线回缩的迹象。现在Neuralink的脑机接口更关注电极组，过滤掉发送弱信号的电极组并只接收更强的信号。阿布表示，现在他的植入物再次运作良好。

今年3月，马斯克发布了一段阿布用意念控制鼠标光标下国际象棋的视频。在手术前，阿布需要使用口棒等辅助设备来移动鼠标。手术8个月后，他来到了巴黎，参加国际象棋锦标赛。“在拥有Neuralink之前，下棋对我来说非常困难，身体承受着巨大压力。我只能用特定姿势，持续时间也有限。”阿布在巴黎接受欧洲新闻电视台采访时表示，“现在如果我愿意，我可以躺在床上下几个小时棋。”

不仅如此，他还利用这项技术学习法语和日语。“很多人可能会觉得这像《黑客帝国》，可以直接将知识下载到大脑中。”但阿布表示，实际上“它帮助我更高效地与电脑互动，从而学习新知识”。在拥有脑芯片之前，他只能通过观看YouTube视频来学习，互动性差，还需要他人帮忙播放和暂停。现在，他可以自主写作、浏览报纸、播放有声读物等。

谈及未来，阿布希望继续深造。“我一直以来都想上法学院，这仍然在我的计划中，而且我相信是可能的。”他还表示，参与Neuralink的试验让他对神经科学产生了浓厚兴趣，因此未来的方向尚未完全确定。

对于脑机接口的未来，阿布充满希望。他相信有一天这些技术可以让瘫痪患者重新站起来，“我相信这是可能的，而且我认为会在我有生之年实现。”

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