2021年,一只猴子“只靠着脑电波”就能玩游戏的视频在YouTube上发布,让世人受到极大的震撼。
这并不是什么行为艺术,也不是猴子天赋异禀。其实,这是一场由埃隆·马斯克领导的脑机接口公司Neuralink所进行的未来脑机实验。
作为一个科学“怪人”,马斯克有许多不同的身份标签:投资人、产品经理、科技狂人、宣讲大师、动漫爱好者……那么到底哪一面体现了他核心的价值观?他又是如何拥有这些身份的?
近日,财之道新书《埃隆·马斯克:脑机接口与人类永生》重磅来袭,本书由日本国际未来科学研究所代表滨田和幸所著,在书中作者进行了客观、冷静的分析。
本书就脑机接口、火星移民等话题展开讨论,介绍这些新技术的诞生缘由及发展趋势,同时将马斯克开发这些技术的细节进行了分析与总结,值得投资人与创业者学习。
本文摘自《埃隆·马斯克:脑机接口与人类永生》
文 |  滨田和幸
什么是“脑机接口”
脑机接口公司Neuralink由马斯克于2016年7月创立。出于某种程度的保密性考虑,马斯克直到2017年3月才公布Neuralink的诞生。在明确注资2696万美元的同时,马斯克表示:“成立Neuralink的目的是研发脑机接口。”
脑机接口是连接大脑与电脑、实现数据传输的技术产物,自然包括在脑中装嵌设备的研究。在猴子脑中嵌入装置,正是脑机接口技术付诸现实的一大跃进。
2021年4月9日,马斯克兑现了创业时的诺言:“我们力争4年内研发出可以装嵌在人脑中的脑机接口,10年内实现人机对话。”基于我的采访和Neuralink公布的资料,我们不难窥探“猴子凭借脑电波玩游戏”的奥妙。
这则由Neuralink上传YouTube的视频名为《猴子意念乒乓球》(Monkey Mind Pong),全长3分29秒。标题一目了然,主角是脑中装嵌脑机接口的一只公猴,名叫佩吉(Pager),当时只有9岁。
佩吉右手在操纵摇杆
图源:网络
在视频的开头,只见佩吉嘴衔吸管、手握操纵杆(游戏摇杆)。最初的游戏并不是打乒乓球,而是操作摇杆使得显示器上的光标与目标重叠。一旦成功,吸管便会输送佩吉最喜欢的香蕉汁。此时,旁白提示:“为了吸到更多好喝的香蕉汁,佩吉记住了操作方法。”
装嵌于大脑皮层的设备
安装在佩吉脑中的脑机接口名为“N1Link”。由于将芯片“装嵌”脑中,这个过程又名“大脑植入技术”,类似于牙齿治疗中的“种牙”。马斯克自己也常把“大脑植入技术”挂在嘴边,对此,我会在之后的章节再做介绍。
N1Link可以读取和记录大脑活动,并能通过蓝牙把数据传输给电脑,只需0.025秒便可传送完毕。具体来说,N1Link直径为23毫米、厚度为8毫米,其大小与硬币相近,内置1024个电极。N1Link安装在与面部及四肢运动相关的大脑初级运动区。
据说,他们是在拍摄的六周之前给佩吉的头盖骨开孔,直接将设备安装在脑中。然后,通过该设备接收源源不断的信息,解析佩吉操作摇杆时的大脑活动,从而挖掘两者的关联。
为了获取香蕉汁而操作摇杆,佩吉脑中的电极产生了变化,这被称为“脑神经细胞的放电”。随着“放电”愈演愈烈,电流不断增强,从而形成波浪形的图像,这就是“脑电波”。
N1Link内置接收并解析“放电”的软件,该软件可以找出操作与“放电”之间的关联,进而推测佩吉会做出怎样的反应。换言之,该软件可以通过数据“解读”猴子的“意图”。
在视频播放1分35秒之后,我们可以看出摇杆其实并没有和游戏机相连。不过,这并不妨碍游戏的进行,佩吉依然可以操控显示器上的光标。尽管他仍然手握摇杆,但是光标的移动与摇杆无关。显而易见,这一切完全基于佩吉的“意图”,即大脑发出的指令。
佩吉完全脱离摇杆 
图源:网络
又过了40秒,只见画面一转,佩吉开始玩起乒乓球游戏。而且,这回佩吉完全脱离摇杆,依然口衔吸管,只不过用右手托着。内置的设备解析佩吉的脑电波并且持续输出,光标由此移动,游戏顺利进行。
马斯克在推特和Clubhouse的发言
猴子凭借脑电波玩游戏的整个过程可以分解为以下几个步骤:
①猴子(佩吉)想喝喜欢的香蕉汁。
②猴子意识到:要操作摇杆完成游戏,就能喝到香蕉汁。
③猴子一边看着显示器,一边操作摇杆。
④控制猴子手部动作的脑神经细胞“放电”。
⑤脑机接口接收“放电”并传至人工智能(解析用的电脑)。
⑥解析软件把“放电”与猴子的手部动作进行数据分析,挖掘两者的关联。
⑦猴子尝试操作的“意图”经脑机接口传至电脑(摇杆并不可用)。
⑧人工智能通过数据对操作意图做出瞬间预测,并向游戏机发出移动光标的指令。
毋庸置疑,身联网是引领时代的技术。就在视频发布的当日,马斯克于9时24分在推特发帖:“Neuralink的第一件产品致力于帮助残障人士,使得他们可以通过意念操作手机,而且比那些用手指操作的人还快。”
马斯克在推文发帖
图源:网络
其实,早在两个多月前,马斯克已在音频社交软件Clubhouse对该视频做了“预告”。Clubhouse被誉为“有声版的推特”,以注册用户邀请他人的方式参与交流,但邀请人数有限。在获悉马斯克登场的消息后,听众踊跃报名,受邀人数远超系统的限制。
2021年1月31日晚上,马斯克在Clubhouse的讨论中就“Neuralink近况如何”的问题予以正面回应:“我们已经在一只猴子的脑中植入无线芯片(脑机接口)。由于实在渺小,内置细小电极的芯片完全看不出装在哪里。由此,这只幸运的猴子仅凭意念就能畅玩电子游戏。”
而且,马斯克明确补充说:“Neuralink计划大约一个月后发布具体视频。”虽然实际发布的时间略晚,这则视频依然令全世界大吃一惊。
在脑中装入比头发还细的电线
马斯克公开宣扬把芯片植入大脑的记录可以追溯到2019年7月16日。在Neuralink总部所在地—旧金山,马斯克于加利福尼亚科学博物馆(California Academy of Science)侃侃而谈的风采也被人拍下并上传至YouTube。
面对庞大的记者群,马斯克揭开Neuralink的神秘面纱。在介绍完公司业务之后,他对正在研发的第一件产品(脑机接口)大谈特谈。该脑机接口与佩吉脑中的N1Link形状有别。简单来说,就是把直径约8毫米的芯片通过无数的电线与大脑皮层缝合。
每根电线的厚度约为5微米,比头发(通常为50~100微米)还细。此外,为了缝合手术而专门研发的机器人也一并公诸于世。
手术机器人 
图源:网络
在演示的过程中,记者们不禁感叹:“这就像一台缝纫机。”根据马斯克的说明,“我们已经对小白鼠做了实验。可以证明,机器人手术的风险极低,堪比用于视力矫正的准分子激光手术”。
三只小猪登场
仅仅过了一年,N1Link(又称Link0.9)在2020年8月28日的Neuralink线上活动中正式问世。在这次活动中,三只小猪的视频最吸引眼球。
围栏之中的三只小猪情况各异,由此可以检验实验的正确性。小猪格特鲁德(Gertrude)在两个月前装上N1Link,小猪多罗西(Dorothy)在安装后又拆除,小猪乔伊丝(Joyce)从一开始就没有植入。我们从名字不难看出,三只小猪均为雌性。

研究人员在猪的体内植入设备 
图源:网络
视频中的三只小猪十分活跃,尤其是格特鲁德,一旦她嗅到什么气味,N1Link就会实时捕获鼻子的神经活动,监测的屏幕也同步显示“脑神经细胞的放电”。在三只小猪引起轰动的八个月后,“猴子凭脑电波玩游戏”的视频于2021年4月9日横空出世。
诚然,以小猪和猴子为实验对象难免会背负“虐待动物”的骂名,后文会做详细介绍。在此,我只想强调一点:对于马斯克来说,拿动物做实验只是暂时的过渡。
在2017年宣告Neuralink成立时,马斯克毫不讳言:“10年内实现人机对话。”显而易见,脑机接口研发的终点是人脑。给人脑植入脑机接口的开颅手术完全由机器人自动操作,只需1小时便可完成。因此,我们更应该关注,“终点”是怎样的设备以及可以怎样造福人类。
目标只是为了“治疗神经类疾病”吗
“使半身不遂的患者仅凭大脑便可操作电脑或电话,这是我们的目标。”猴子玩游戏的视频以这样的旁白结尾。事实上,马斯克也说过类似的话:“人机合一的技术旨在帮助脊柱神经受损的人群,通过植入的方式弥补人们丧失的能力。”
根据Neuralink公布的资料,脑机接口的研究课题并不局限于半身不遂,还包括记忆障碍、听力障碍、视觉障碍、忧郁、失眠、剧痛、发病、不安、依赖症、中风,即“神经类疾病”。
因此,Neuralink一再强调:脑机接口技术以关爱大脑和治疗神经类疾病为目标。但是,果真仅限于此吗?
在2020年8月的一次演讲中,马斯克提道:“(脑机接口技术有助于人们)实现记忆的备份、保存及恢复。而且,伴随科技的进步,这份记忆最终可以被新的身体或机器下载。”
人的记忆力随着年龄的增长而衰退。青少年阶段的记忆可以长期保存,但是中老年时期的新增记忆往往转瞬即逝。所以,人脑的记忆力终究存在极限,马斯克所说的“记忆备份”正是着眼于此。
实现记忆的保存、恢复,并且可以被新的身体或机器下载,这便是我在前言部分提到的“人的赛博格化”。为什么马斯克会抱有这样的观念?解读的关键在于他的经营策略。
本文内容转载自公号:浙江人民出版社
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