Top
首页 > 正文

脑机接口,马斯克为什么敢做?

要真正实现人脑和AI的高速互连,需要高精度的信号通过极高带宽的信道传输。马斯克现在着手脑机接口的研究,也是在挑战人类智能的极限。”
发布时间:2020-06-09 14:11        来源:中国电子报        作者:张一迪 李佳师

——关于“埃隆·马斯克式”创新的产业思考之三

“要达到脑机融合的水平,这是马斯克想要进入的梦想之地。”加州大学神经生物学助理教授安德鲁·海尔斯在2019年接受美国知名科技博客Business Insider采访时表达了对于技术狂人埃隆·马斯克脑机接口公司Neuralink的看法。

埃隆·马斯克于2017年向外界证实组建脑机接口公司Neuralink,宣布将致力于开发“人脑界面”,将电脑与人脑融合,让人类有朝一日能够进行“两厢情愿的心灵感应”。2019年7月,马斯克向公众透露脑机接口装置的研究进展,表示Neuralink已研制出一种“像缝纫机一样”的机器人,能够将超纤细的线植入大脑深处,最终将能够读写大量信息。《中国电子报》记者曾第一时间邀请业内专家对相关技术的可行性、难点与应用前景进行解读,专家们曾对记者表示,该技术距离应用还有很长的路要走,需要攻克的难题还有很多。

然而仅仅过了不到一年的时间,马斯克就通过对话主持人Joe Rogan对外界发布重磅消息——Neuralink将在一年内实现脑机接口植入人体。据悉,Neuralink已经在进行动物实验并取得阶段性成果。

很多人认为马斯克就是现实版的“钢铁侠”,敢于想常人所不敢想,敢于做常人所不敢做,能做别人所不能做,马斯克为什么能?

技术狂人关注人类宏大课题

“从马斯克的背景来看,其对未来技术有着执着的追求,是一个技术狂人,其入手脑机接口是一个很正常的选择。”中国科学院自动化研究所类脑智能研究中心研究员、中国科学院大学人工智能学院脑认知与智能医学教研室主任何晖光在接受《中国电子报》记者采访时表示,马斯克在上大学的时候就常常思考,这个世界面临的真正问题是什么,哪些会影响人类的未来。他看好互联网、可持续能源和空间探索。而敢于挑战脑机接口同样是他长期以来痴迷技术解决世界难题的必然结果。

马斯克已经将“技术狂人”的标签深深烙在了“灵魂”之上。

马斯克在10岁时花了6个月的时间学会BASIC汇编语言,这原本是为大学生打造的计算机高级语言。12岁时成功设计出名叫“Blastar”的太空游戏软件,之后以500美元的价格出售给了《PC and Office Technology》杂志,赚到人生第一桶金。24岁入斯坦福大学攻读材料科学和应用物理博士课程,结果在入学后第2天就决定离开学校创业。随后创立了内容出版软件“Zip2”、电子支付“X.com”、国际贸易支付工具“PayPal”。2002年成立太空探索技术公司Space X,2004年创立了电动汽车及能源公司特斯拉。目前Space X已通过“猎鹰9号”火箭首次实现发射、回收全过程,开始执行一项野心勃勃的“星链”计划,即5年内在太空搭建一个由1.2万颗人造卫星组成的“星链”网络,从太空向地球提供高速互联网接入服务。截至目前,已有120颗“星链”卫星分两个批次被送入太空。如今特斯拉几乎占据了整个新能源汽车市场,设立了1.2万多座超级充电站,并且以每周6座超级充电站的速度持续扩建。

“马斯克一直关注人类面临的宏大问题,Tesla解决的问题是交通方式对于化石能源的过分依赖;SpaceX的目标是让人类成为多星球生存的物种。创立NeuraLink是希望解决一个同样宏大的问题:人工智能在将来有可能超过人类的水平,到那个时候人类如何与之共存,而不会被取代或是边缘化?”中国科学院自动化研究所脑网络组研究中心研究员、模式识别国家重点实验室副主任余山在接受《中国电子报》记者采访时表示,用脑机接口把人的智能和人工智能连接在一起,人工智能将作为人脑的延伸。当然,脑机接口在医疗等众多领域也会有重要的实际用途。

“人机混合智能是智能的最高形式,而脑机接口技术是实现人机混合智能最重要的技术手段之一。随着人工智能技术的快速发展,在人与机器之间实现信息的高效共享,从而最大程度结合生物脑和计算脑的优势,最终形成超越‘人的智能’和‘人工智能’的高级混合智能,将是塑造未来社会形态的颠覆性技术之一,对于未来的经济、医疗、教育和军事等领域也将带来根本性变革。”何晖光认为。

QingCloud产品市场总监陈烈对《中国电子报》记者表示,UI必须随着数字化程度的变化而变化,从文字到语音到VR/AR,再到脑机接口,UI一定会变得更为立体。

2016年,风险投资家布莱恩·约翰逊注资1亿美元组建脑机接口公司Kernal,致力于强化方向的脑机接口研究,目标是制造一种可植入的设备以改善人类大脑的功能,同时与人工智能进行交互。同年Facebook也开始研究一种非侵入性的“脑机语音文本界面”,其使用“光学成像”来读取神经元形成单词的相应信号,找到一种方法将这些信号转化为代码,然后再把代码发送到计算机上。

无论是著名投资人还是科技巨头都陆续向这块“难啃的骨头”下了“战书”,当时已经身价百亿美元的技术狂人马斯克怎么能没有动作?2016年,马斯克正式组建Neuralink,开始了计算机连接人类“灵魂”的研究之路。

极强执行力和商业运用

余山认为,马斯克敢于想常人所不敢想之事,执行力极强,而且善于通过商业运作,把技术开发和市场拓展紧密结合起来,互相促进。“特斯拉和SpaceX就是运用这一战略的成功典范,预计NeuraLink也会走这样的道路,值得密切关注。”余山说道。

Neuralink在实现这一目标的研究进程分为三个层面:第一步是发明足够松软的电线,既可以随着大脑移动,又不会造成损伤;第二步是研制出类似缝纫机一样的机器,将电线缝入大脑外表面,或大脑皮层;最后一步也是最关键的一步——打造可以翻译大脑活动的超级芯片。就目前马斯克披露的信息来看,研究已经走到了第三个层面。

马斯克组建Neuralink的初衷是要攻克侵入式脑机接口技术,即BCI(Brain-Computer Interface),它的工作原理基于一个重要的事实——大脑神经元产生的信号,该信号是以电流的形式传导的,并能够被捕捉和识别。其实早在2015年,美国国家科学院院士查尔斯·雷伯(Charles Leiber)带领的研究小组就在BCI上取得了重大突破,他们在科技期刊《自然纳米技术》(Nature Nanotechnology)上发表论文表示,他们研制出了一款网状电子聚合物,可以通过微米级针头注入到生物结构(比如大脑)中。

或许正是科学界在BCI上实现的这一突破,让马斯克看到了脑机接口从工程突破向科学进步跨越的可能性与应用前景,于是Neuralink在2016年应运而生。同年,马斯克在一年一度的科技界盛会“Code Conference”上表示,他将致力于“神经织网”脑机接口的研究,而这一灵感来源于苏格兰小说家伊恩·班克斯(Iain Banks)的科幻作品“Look to Windward”。而查尔斯·雷伯的研究恰恰让马斯克看到了理想照进现实的可能性。

马斯克在大会上表露,他还没有看到任何一家公司在做相关的研究,这大概是Neuralink选择神经织网作为脑机接口研究方向的主要原因,而他的终极目标是希望神经织网成为对抗超级人工智能的“武器”,因为业界一直有着“人工智能终将统治人类”的恐惧。对于这一想法,查尔斯·雷伯曾在接受科学杂志“Nautilus”专访时谈到,“脑机接口一方面可以帮助残疾人或身体状况不佳的人,另一方面则可增强自身能力。”

根据计划,Neuralink将于2021年开始进行“完全植入式神经接口系统”的人体试验。马斯克介绍,目前这一技术已经在猴子身上进行测试,第一个应用场景是通过在大脑中植入芯片从而帮助瘫痪患者控制智能手机或电脑,而未来,它还将用于治疗癫痫、帕金森等疾病,甚至为盲人提供“丰富的视力反馈”。但马斯克表示,这仍然不是最终目的,他希望有朝一日可以用于改善人类思考和交流的方式。

应该说,在脑机接口研究领域中,马斯克成为了“灵魂”性的人物。马斯克的“敢”源于他对技术的痴狂,决策则建立在其多年积累的技术实力与资产能力上,而真正开始执行则是因为他看到了有足够强大的技术突破能够支撑他的“理想”最终走入到大规模应用阶段。马斯克在12岁就开始销售自己设计的游戏软件,在拿到两个学位之后,24岁开始创业,早早就经历了创业和商业的洗礼。马斯克身上有着工程师极强的执行力和明星效应,能够在技术、商业、资本等多重资源上实现快速整合和聚合。

业内投资人对《中国电子报》记者表示,从某种意义上看,马斯克更像是一个“产业代理人”,有了他的存在,一个产业链上的各种资源能够快速地实现商业整合。

从马斯克身上学到什么?

“尽管马斯克在脑机接口上赚足了眼球,但在这条路上,并非他一人在探索,从某种意义上看,马斯克同样是站在巨人的肩膀上。”何晖光表示。

人类对于脑机接口的探索迄今为止已经有了近100年的历史。1924年,德国精神科医生汉斯·贝格尔(Hans Berger)发现了人类意识的电子信号转换形式——脑电波,自此西方学术界开始了针对BCI技术的研究。

2014年巴西“世界杯”比赛中,身着机器战甲的截肢残疾者凭借脑机接口和机械外骨骼开出了一球。2016年9月,斯坦福大学神经修复植入体实验室的研究者们往两只猴子的大脑内植入了脑机接口,通过训练,其中一只猴子创造了新的大脑控制打字的记录——在1分钟内打出了12个单词,即莎士比亚的经典台词“To be or not to be, that is the question”。2019年7月,马斯克宣布已找到高效实现脑机接口的方法——利用一台神经手术机器人在脑部28平方毫米的面积上,植入96根直径只有4~6微米的“线”,总共包含3072个电极,然后直接通过USB-C接口读取大脑信号。由此可见,马斯克的脑机接口研究是站在了巨人肩膀上,向更高处的勇敢一跃。

记者在采访时了解到,国内开始脑机融合研究相对较晚,研究侧重于非侵入式技术(EEG),比较有代表性的是清华大学的高上凯、高小榕团队,是国内首屈一指的脑机融合研究团队,研制出了能够用思维拨打电话的非侵入式脑机接口系统,目前是世界上脑机接口传输率排名前三位的研究组。华南理工大学李远清团队聚焦于大脑诱发脑电信息的生理机制,以及混合范式脑机接口系统的研发。中国科学院自动化研究所在脑机接口的核心技术“视觉神经信息编解码”方面所做的工作被“MIT Technology Review”报道,称该成果为“脑机接口领域发展的重要基石”。

华南理工大学脑机接口与脑信息处理研究中心主任李远清教授在接受记者采访时指出,目前国内脑机接口的研发还是以正常人为主要对象,没有充分考虑脑损伤残疾人的需求和特点,以及其与正常人在脑功能、脑信号等方面存在的明显差异。

余山表示,近年来国内外涌现了一些基于“非植入式脑机接口系统”的新兴创业公司。比如利用可穿戴的脑电装置进行疲劳、注意力等脑状态的监测,正尝试应用在医疗、健康、教育、娱乐等领域。比起植入式系统,非植入式脑机接口使用起来非常方便,但是信号的精确度会受很大影响,这两类系统针对不同的应用场景有各自的优势。要真正实现人脑和AI的高速互连,需要高精度的信号通过极高带宽的信道传输。所以从长远来看,植入式的想象空间会更大。

“国内也有不少企业进入了脑机接口产业,技术路线与国外类似,主要是基于可穿戴的非植入式脑机接口系统,总体而言目前正处于技术与系统的进一步完善以及市场开拓的阶段。”余山说。陈烈进一步印证了余山的观点,“目前有不少创业团队正在脑机接口这条赛道上进行探索,现在脑机接口的创业开始火了起来。”

5月25日,华米科技和中国科学技术大学先进技术研究院宣布将共建“脑机智能联合实验室”。从介绍来看,联合实验室成立后,按计划将先后开展非侵入式和侵入式脑机接口研究,重点聚焦在情绪识别、睡眠健康、癫痫检测、脑语义解析等领域,以脑电信号为信息载体结合智能可穿戴设备开展系列研究,突出脑机智能特色。双方将共同完成便携式和非侵入式脑电采集原型系统、侵入式脑机接口实验,完成检测设备的软硬件系统集成,以及与动物模型的全脑应激响应相关的神经环路绘制等工作。

无论是中国还是其他国家,目前有越来越多的创业公司展开关于脑机接口的研究与创业。正如业内人士对记者所言,在马斯克之前,无论是新能源汽车、火箭,还是脑机接口,每一个领域都有许多科学家进行了长久的探索和积累,但是马斯克总能让这些事业实现成功和商业化,其背后有很多值得我们深思和学习的地方。

其一是敢于不断挑战人类极限、敢于克服困难的精神。创业是一场艰苦而长久的独行,需要强烈的精神力量支撑。事实上,马斯克每一个项目的创业并非一帆风顺,同样经历过“九死一生”种种波折,而正是因为打不死,才有了后来的成功。“马斯克的伟大之处在于他的精神,其开启了电动汽车和私人火箭事业的创业征程,把关乎人类命运的两大事业背于一肩。马斯克现在着手脑机接口的研究,也是在挑战人类智能的极限。”何晖光对记者表示。

其二是将科学与商业结合的极强执行力。马斯克是一个目标明确的人,他习惯从工程师的视角看世界,他永远是用最先进的技术来解最大的难题。而在运用技术解题的时候,他又有非常强大的商业思维,这或许是他总能赢得成功的原因。

本源量子公司副总裁张辉对《中国电子报 》记者表示,在运用技术进行创业的时候,投资人在某种意义上并不青睐研究人员,而是更青睐有创业经验的人,商业与科学结合的能力,是经历过创业“死亡谷”之后才会长出来的。

其三是产业资源的组织能力和号召力。在今天的世界,有大量的技术专才,也有大量的商人,但是有着巨大产业号召力和生态组织能力的人并不多。而要成就这样的能力,与个人成长经历、创业经历、个人魅力、产业资源等密切相关。

今天世界依然有大量的待解难题,而这些难题的破解,大多需要有跨界资源的融合,我们需要呼唤更多“马斯克式”的人物出现。

专题访谈

合作站点
stat