文|驚蟄研究所 小滿
1995年，經(jīng)典動(dòng)畫作品《新世紀(jì)福音戰(zhàn)士》的推出在社會(huì)上引發(fā)強(qiáng)烈反響，作為劃時(shí)代的機(jī)器人動(dòng)畫作品，片中的巨大泛用人形決戰(zhàn)兵器“EVA”不僅吸引一大批動(dòng)漫愛好者和科幻迷，其采用的“神經(jīng)驅(qū)動(dòng)”駕駛方式后來也被看作是對(duì)“腦機(jī)接口”應(yīng)用方向的一種大膽猜想。
二十多年后的今天，當(dāng)馬斯克“大腦上云”的一番言論，引發(fā)全球科技界的大震動(dòng)后，人們對(duì)于“腦機(jī)接口”這種充滿科幻色彩的技術(shù)，再次產(chǎn)生了濃厚興趣。不過，除了人腦工程概念股因?yàn)檎旧稀澳X機(jī)接口”新風(fēng)口，在資本市場持續(xù)走強(qiáng)外，人們更感興趣的，恐怕還是腦機(jī)接口技術(shù)給未來生活帶來的無窮想象力，比如“讓普通人開上EVA”這種看似不正經(jīng)，但實(shí)則并不遙遠(yuǎn)的美好想象。
一位險(xiǎn)些意外身亡的騎兵
就像牛頓被蘋果砸到腦袋發(fā)現(xiàn)了萬有引力，《新世紀(jì)福音戰(zhàn)士》中的世界發(fā)生了“第二次沖擊”大災(zāi)害后開始廣泛使用EVA來對(duì)抗使徒一樣，許多偉大的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用都起源于生活中的意外，而腦機(jī)接口的起源就與一起“交通意外”有關(guān)。
1893年春天的一個(gè)早晨，20歲的騎兵漢斯·貝格爾正在進(jìn)行訓(xùn)練，就在他策馬疾馳的過程中，身下的馬兒突然絆倒，貝格爾連人帶馬摔下一個(gè)斜坡，斜坡下方就是運(yùn)輸火炮的馬車。好在貝格爾避開了隆隆駛過的馬車，最終逃過一劫。
令人稱奇的是，這天晚上貝格爾收到父親發(fā)來的電報(bào)，信中提到，貝格爾身處千里之外的姐姐感應(yīng)到他遭遇了危險(xiǎn)，因此堅(jiān)持讓父親發(fā)來電報(bào)詢問貝格爾的情況。這次奇妙的體驗(yàn)，讓貝格爾對(duì)“心電感應(yīng)”產(chǎn)生極大的興趣。當(dāng)年末回到耶拿大學(xué)后，貝格爾從數(shù)學(xué)系轉(zhuǎn)到醫(yī)學(xué)系學(xué)習(xí)神經(jīng)精神科，開始對(duì)“心電感應(yīng)”的探索。
經(jīng)過27年的屢次失敗后，1924年6月6日，貝格爾終于在一名17歲顱骨缺陷的病人頭皮上記錄到了電流計(jì)鏡面的微小振動(dòng)，而這個(gè)極微小的電流，正是人類歷史上第一次記錄到的人腦的電活動(dòng)。
又過了45年，人類歷史上第一次真正意義上的腦機(jī)接口實(shí)驗(yàn)，在華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)室里默默無聞地發(fā)生了。
1969年，科學(xué)家埃伯哈德·費(fèi)茲（Eberhard Fetz）把一只猴子固定在實(shí)驗(yàn)椅上，然后在實(shí)驗(yàn)猴的腦部插入一個(gè)電極用來采集猴腦中相應(yīng)神經(jīng)元發(fā)出的電信號(hào)，而電極的另一端連接著一個(gè)儀表盤。當(dāng)猴子神經(jīng)元的放電率超過事先設(shè)定的閾值后，猴子眼前的儀表盤指針出現(xiàn)移動(dòng)，同時(shí)猴子會(huì)獲得食物獎(jiǎng)勵(lì)。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)成功證明了神經(jīng)元具有可塑性，并可以通過反饋機(jī)制讓神經(jīng)和外部設(shè)備建立聯(lián)系和控制。就像如今手機(jī)里的智能語音助手一樣，當(dāng)我們說出一段指令時(shí)它就會(huì)去執(zhí)行，只不過在腦機(jī)接口里，這段指令不用說出來，靠想就可以。
但是，與同一年發(fā)生的尼克松就任美國總統(tǒng)、阿波羅11號(hào)發(fā)射登月、嬉皮士在首屆伍德斯托克音樂節(jié)上宣泄對(duì)越戰(zhàn)的憤怒等知名歷史事件相比，埃伯哈德·費(fèi)茲的發(fā)現(xiàn)并未得到更多的重視。
直到1973年“腦機(jī)接口”正式由雅克·維達(dá)爾（Jacques Vidal） 提出，以及20世紀(jì)90年代后，人們逐漸將關(guān)注點(diǎn)轉(zhuǎn)移到人身上，并嘗試用該技術(shù)幫助病人恢復(fù)損失的聽覺、視覺和肢體運(yùn)動(dòng)能力，腦機(jī)接口的研究與應(yīng)用才真正與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)有了更多的聯(lián)系。
從弗蘭肯斯坦到人造人
在醫(yī)療領(lǐng)域，腦機(jī)接口的主要價(jià)值在于，它不依賴外圍神經(jīng)與肌肉就能夠?qū)崿F(xiàn)大腦與計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)通訊，為腦中風(fēng)、癲癇等失能患者帶來福音。同時(shí)，它也為人與機(jī)械的“融合”提供了可行性的方案，是實(shí)現(xiàn)“普通人開上EVA”的第一個(gè)“步驟”。
2004年，腦機(jī)接口“走”出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入科學(xué)論證階段，BrainGate公司實(shí)現(xiàn)侵入式治療癱瘓病人；2006年，布朗大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)完成首個(gè)大腦運(yùn)動(dòng)皮層腦機(jī)接口設(shè)備植入手術(shù)，能夠用來控制鼠標(biāo)。2014年世界杯上，高位截癱青年Juliano Pinto身披“機(jī)械戰(zhàn)甲”，在腦機(jī)接口與人工外骨骼技術(shù)的幫助下為比賽開球的畫面，已經(jīng)有一些“科幻機(jī)甲”的味道。
2018年，因?yàn)檐嚨溡馔鈱?dǎo)致胸部以下癱瘓的Nathan Copeland，在用意念控制機(jī)械手臂和美國總統(tǒng)奧巴馬握手后，又發(fā)布了一段用意念操控機(jī)械臂玩游戲的視頻。這種不用動(dòng)手，“想想”就能玩游戲的體驗(yàn)，讓許多“懶癌”患者和“手殘黨”羨慕不已。從作用結(jié)果上來看，這與《新世紀(jì)福音戰(zhàn)士》中駕駛EVA的方式已經(jīng)十分相近，但少了一些動(dòng)畫作品中的科幻色彩。
值得一提的是，在探索實(shí)際應(yīng)用的過程中，因?yàn)榧夹g(shù)路線和產(chǎn)品發(fā)展方向的不同，腦機(jī)接口也分化為三種主要類型：第一種被稱作侵入式，它需要采用神經(jīng)外科手術(shù)方法將采集電極植入大腦皮層、硬腦膜外或硬腦膜下，進(jìn)而完成人機(jī)信息的傳輸；第二種為非侵入式腦機(jī)接口，無需手術(shù)只需要通過附著在頭皮上的穿戴設(shè)備（如腦電帽），就可以測量大腦的電活動(dòng)或代謝活動(dòng)，再將采集到的數(shù)據(jù)解碼成指令；第三種則是介于前兩者之間的半侵入式腦機(jī)接口。
上述三種腦機(jī)接口的區(qū)別，只是在于獲取腦部電信號(hào)方式有所不同。但是侵入式腦機(jī)接口由于直接與大腦建立連接，可以獲得更強(qiáng)的電信號(hào)，所以能夠準(zhǔn)確、及時(shí)地輸出指令，更有利于解決生理機(jī)能的問題。所以前文提到的BrainGate以及馬斯克參與創(chuàng)立的Neuralink，就因?yàn)橹Πl(fā)展侵入式腦機(jī)接口，獲得超過2億美元融資，成為行業(yè)獨(dú)角獸。
成立于2001年的BrainGate是全球最先進(jìn)入腦機(jī)接口領(lǐng)域的獨(dú)角獸企業(yè)之一，該公司設(shè)計(jì)的腦機(jī)系統(tǒng)從2004年起已經(jīng)完成了用機(jī)械臂喝可樂、與奧巴馬握手、思考筆畫打字等數(shù)十例植入案例，包括浙江大學(xué)在2020年完成的中國首例侵入式腦機(jī)接口也使用了BrainGate的系統(tǒng)。
比BrainGate晚十幾年成立的Neuralink，則一直在BrainGate模式的基礎(chǔ)上，借助一系列的工程學(xué)優(yōu)化，以降低侵入式腦機(jī)接口的潛在風(fēng)險(xiǎn)。比如其2019年公布的叫作“線”（thread）的技術(shù)，是一種直徑只有頭發(fā)絲四分之一的柔性電極，植入大腦之后能用來傳遞信息；2020年8月發(fā)布的Fitbit，將放入腦部的植入物縮小到硬幣大小；以及推出一小時(shí)內(nèi)就能完成植入手術(shù)的機(jī)器人“縫紉機(jī)”。
風(fēng)口還是騙局？
侵入式腦機(jī)接口有發(fā)展優(yōu)勢(shì)自然也有弊端，這使得BrainGate和Neuralink這樣的明星企業(yè)，一直面臨很大的發(fā)展壓力。
由于侵入式腦機(jī)接口需要穿過大腦皮層放入植入物，而人體本身對(duì)外來物質(zhì)具有排異性，因此侵入式腦機(jī)接口的長期植入就會(huì)產(chǎn)生生物相容性問題。
公開信息顯示，BrainGate的許多受試者在使用其產(chǎn)品3到5年后，出現(xiàn)了植入電極被神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞纏繞的情況。不僅電極因此報(bào)廢，受試者還需要進(jìn)行外科手術(shù)將報(bào)廢的植入物取出。也是因?yàn)檫@一原因，BrainGate自2004年就在申請(qǐng)的正式臨床試驗(yàn)遲遲不被FDA通過。
有科技界“頂流”馬斯克強(qiáng)力加持的Neuralink，雖然每次公布新的研究成果都會(huì)吸引大量的關(guān)注，但也一直沒能獲得FDA的臨床試驗(yàn)許可。此外，在2020年將設(shè)備植入小豬體內(nèi)，演示系統(tǒng)如何記錄豬的腦電波信號(hào)，以及在2021年，放出一段猴子能靠意念在電腦屏幕上玩游戲的視頻外，近兩年的Neuralink并沒有太多引人注意的新突破。
不僅如此，Neuralink近年來還接連曝出負(fù)面消息。首先是核心業(yè)務(wù)進(jìn)展緩慢，導(dǎo)致創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)分崩離析的尷尬局面。據(jù)外媒報(bào)道，有離職員工稱，公司科研的緩慢發(fā)展跟不上馬斯克苛刻的時(shí)間表，很多科學(xué)家和員工倍感壓力，這或許是導(dǎo)致創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)成員陸續(xù)離開的主要原因。
更加戲劇化的是，2021年5月離開的Neuralink前總裁Max Hodak，在離職后創(chuàng)立了自己的腦機(jī)接口初創(chuàng)公司Science Corp，又在今年年初投資了初創(chuàng)公司Synchron。2022年5月，Synchron的腦機(jī)接口產(chǎn)品獲得了FDA的臨床批準(zhǔn)，并招募到了第一位臨床受試者。不少媒體在報(bào)道時(shí)，都認(rèn)為Synchron已經(jīng)超越了Neuralink。
明星企業(yè)遭遇發(fā)展困局，一定程度上促進(jìn)了人們對(duì)腦機(jī)接口究竟是新風(fēng)口還是新騙局的質(zhì)疑。但即便是拋開這些懷疑，人們?cè)诳茖W(xué)倫理、技術(shù)安全等方面提出的問題也成為腦機(jī)接口的新挑戰(zhàn)。
馬斯克“大腦上云”的消息傳開后，360集團(tuán)董事長周鴻祎就表示，在廣泛的人類世界使用腦機(jī)接口是“一件可怕的事情”。他還提到，“腦機(jī)接口技術(shù)將是對(duì)全球數(shù)字安全的巨大挑戰(zhàn)。一旦人腦開始聯(lián)網(wǎng)，大腦數(shù)據(jù)的安全也將成為一個(gè)新的命題?！?/p>
頗為相似的是，動(dòng)畫作品《新世紀(jì)福音戰(zhàn)士》中，也有機(jī)體在沒有能源驅(qū)動(dòng)的情況下突然“暴走”的橋段。根據(jù)故事設(shè)定，這是因?yàn)轳{駛員母親的靈魂與機(jī)體進(jìn)行了融合，所以會(huì)在危急時(shí)刻產(chǎn)生強(qiáng)大能量驅(qū)動(dòng)機(jī)體保護(hù)駕駛員。但是，如果在目前腦機(jī)接口已經(jīng)能夠與計(jì)算機(jī)通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械的控制的前提下，像馬斯克“大腦上云”一樣出現(xiàn)大量的人腦聯(lián)網(wǎng)，必然也會(huì)埋下混亂的隱患。
另外，腦機(jī)接口對(duì)“人機(jī)融合”的現(xiàn)實(shí)作用以及“大腦上云”的討論，也讓人聯(lián)想到《阿凡達(dá)》中雙腿癱瘓的男主角將意識(shí)轉(zhuǎn)移到克隆人身上，在潘多拉星球上繼續(xù)生活的劇情。
雖然和《新世紀(jì)福音戰(zhàn)士》一樣，《阿凡達(dá)》也是科幻作品中的故事，但是腦機(jī)接口和新熱點(diǎn)元宇宙概念的結(jié)合，也不免令人期待通過大腦與電腦的連接，使意識(shí)進(jìn)入異次元世界、體驗(yàn)沉浸式游戲的未來幻想。
尤瓦爾·赫拉利在《未來簡史》中提到，人們之所以不愿改變，是因?yàn)楹ε挛粗?。但歷史唯一不變的事實(shí)，就是一切都會(huì)改變?；蛟S我們目前還不知道，腦機(jī)接口與意識(shí)轉(zhuǎn)移、元宇宙會(huì)帶領(lǐng)我們走向怎樣的未來，但對(duì)于未知的事物永遠(yuǎn)保持好奇和充滿敬畏，一定能讓我們收獲未知的樂趣。