圖片來源 @視覺中國

文｜驚蟄研究所，作者｜小滿

1995 年，經(jīng)典動畫作品《新世紀福音戰(zhàn)士》的推出在社會上引發(fā)強烈反響，作為劃時代的機器人動畫作品，片中的巨大泛用人形決戰(zhàn)兵器 "EVA" 不僅吸引一大批動漫愛好者和科幻迷，其采用的 " 神經(jīng)驅(qū)動 " 駕駛方式后來也被看作是對 " 腦機接口 " 應用方向的一種大膽猜想。

二十多年后的今天，當馬斯克 " 大腦上云 " 的一番言論，引發(fā)全球科技界的大震動后，人們對于 " 腦機接口 " 這種充滿科幻色彩的技術，再次產(chǎn)生了濃厚興趣。不過，除了人腦工程概念股因為站上 " 腦機接口 " 新風口，在資本市場持續(xù)走強外，人們更感興趣的，恐怕還是腦機接口技術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)，但實則并不遙遠的美好想象。

一位險些意外身亡的騎兵

就像牛頓被蘋果砸到腦袋發(fā)現(xiàn)了萬有引力，《新世紀福音戰(zhàn)士》中的世界發(fā)生了 " 第二次沖擊 " 大災害后開始廣泛使用 EVA 來對抗使徒一樣，許多偉大的發(fā)現(xiàn)和應用都起源于生活中的意外，而腦機接口的起源就與一起 " 交通意外 " 有關。

1893 年春天的一個早晨，20 歲的騎兵漢斯 · 貝格爾正在進行訓練，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斜坡，斜坡下方就是運輸火炮的馬車。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，信中提到，貝格爾身處千里之外的姐姐感應到他遭遇了危險，因此堅持讓父親發(fā)來電報詢問貝格爾的情況。這次奇妙的體驗，讓貝格爾對 " 心電感應 " 產(chǎn)生極大的興趣。當年末回到耶拿大學后，貝格爾從數(shù)學系轉(zhuǎn)到醫(yī)學系學習神經(jīng)精神科，開始對 " 心電感應 " 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鏡面的微小振動，而這個極微小的電流，正是人類歷史上第一次記錄到的人腦的電活動。

又過了 45 年，人類歷史上第一次真正意義上的腦機接口實驗，在華盛頓大學醫(yī)學院的神經(jīng)生理學實驗室里默默無聞地發(fā)生了。

1969 年，科學家埃伯哈德 · 費茲（Eberhard Fetz）把一只猴子固定在實驗椅上，然后在實驗猴的腦部插入一個電極用來采集猴腦中相應神經(jīng)元發(fā)出的電信號，而電極的另一端連接著一個儀表盤。當猴子神經(jīng)元的放電率超過事先設定的閾值后，猴子眼前的儀表盤指針出現(xiàn)移動，同時猴子會獲得食物獎勵。

這個實驗成功證明了神經(jīng)元具有可塑性，并可以通過反饋機制讓神經(jīng)和外部設備建立聯(lián)系和控制。就像如今手機里的智能語音助手一樣，當我們說出一段指令時它就會去執(zhí)行，只不過在腦機接口里，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 號發(fā)射登月、嬉皮士在首屆伍德斯托克音樂節(jié)上宣泄對越戰(zhàn)的憤怒等知名歷史事件相比，埃伯哈德 · 費茲的發(fā)現(xiàn)并未得到更多的重視。

直到 1973 年 " 腦機接口 " 正式由雅克 · 維達爾（Jacques Vidal） 提出，以及 20 世紀 90 年代后，人們逐漸將關注點轉(zhuǎn)移到人身上，并嘗試用該技術幫助病人恢復損失的聽覺、視覺和肢體運動能力，腦機接口的研究與應用才真正與現(xiàn)代醫(yī)學有了更多的聯(lián)系。

從弗蘭肯斯坦到人造人

在醫(yī)療領域，腦機接口的主要價值在于，它不依賴外圍神經(jīng)與肌肉就能夠?qū)崿F(xiàn)大腦與計算機之間實現(xiàn)通訊，為腦中風、癲癇等失能患者帶來福音。同時，它也為人與機械的 " 融合 " 提供了可行性的方案，是實現(xiàn) " 普通人開上 EVA" 的第一個 " 步驟 "。

2004 年，腦機接口 " 走 " 出實驗室進入科學論證階段，BrainGate 公司實現(xiàn)侵入式治療癱瘓病人；2006 年，布朗大學研究團隊完成首個大腦運動皮層腦機接口設備植入手術，能夠用來控制鼠標。2014 年世界杯上，高位截癱青年 Juliano Pinto 身披 " 機械戰(zhàn)甲 "，在腦機接口與人工外骨骼技術的幫助下為比賽開球的畫面，已經(jīng)有一些 " 科幻機甲 " 的味道。

2018 年，因為車禍意外導致胸部以下癱瘓的 Nathan Copeland，在用意念控制機械手臂和美國總統(tǒng)奧巴馬握手后，又發(fā)布了一段用意念操控機械臂玩游戲的視頻。這種不用動手，" 想想 " 就能玩游戲的體驗，讓許多 " 懶癌 " 患者和 " 手殘黨 " 羨慕不已。從作用結果上來看，這與《新世紀福音戰(zhàn)士》中駕駛 EVA 的方式已經(jīng)十分相近，但少了一些動畫作品中的科幻色彩。

值得一提的是，在探索實際應用的過程中，因為技術路線和產(chǎn)品發(fā)展方向的不同，腦機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)外科手術方法將采集電極植入大腦皮層、硬腦膜外或硬腦膜下，進而完成人機信息的傳輸；第二種為非侵入式腦機接口，無需手術只需要通過附著在頭皮上的穿戴設備（如腦電帽），就可以測量大腦的電活動或代謝活動，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接口。

上述三種腦機接口的區(qū)別，只是在于獲取腦部電信號方式有所不同。但是侵入式腦機接口由于直接與大腦建立連接，可以獲得更強的電信號，所以能夠準確、及時地輸出指令，更有利于解決生理機能的問題。所以前文提到的 BrainGate 以及馬斯克參與創(chuàng)立的 Neuralink，就因為著力發(fā)展侵入式腦機接口，獲得超過 2 億美元融資，成為行業(yè)獨角獸。

成立于 2001 年的 BrainGate 是全球最先進入腦機接口領域的獨角獸企業(yè)之一，該公司設計的腦機系統(tǒng)從 2004 年起已經(jīng)完成了用機械臂喝可樂、與奧巴馬握手、思考筆畫打字等數(shù)十例植入案例，包括浙江大學在 2020 年完成的中國首例侵入式腦機接口也使用了 BrainGate 的系統(tǒng)。

比 BrainGate 晚十幾年成立的 Neuralink，則一直在 BrainGate 模式的基礎上，借助一系列的工程學優(yōu)化，以降低侵入式腦機接口的潛在風險。比如其 2019 年公布的叫作 " 線 "（thread）的技術，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；以及推出一小時內(nèi)就能完成植入手術的機器人 " 縫紉機 "。

風口還是騙局？

侵入式腦機接口有發(fā)展優(yōu)勢自然也有弊端，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。

由于侵入式腦機接口需要穿過大腦皮層放入植入物，而人體本身對外來物質(zhì)具有排異性，因此侵入式腦機接口的長期植入就會產(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)細胞纏繞的情況。不僅電極因此報廢，受試者還需要進行外科手術將報廢的植入物取出。也是因為這一原因，BrainGate 自 2004 年就在申請的正式臨床試驗遲遲不被 FDA 通過。

有科技界 " 頂流 " 馬斯克強力加持的 Neuralink，雖然每次公布新的研究成果都會吸引大量的關注，但也一直沒能獲得 FDA 的臨床試驗許可。此外，在 2020 年將設備植入小豬體內(nèi)，演示系統(tǒng)如何記錄豬的腦電波信號，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面消息。首先是核心業(yè)務進展緩慢，導致創(chuàng)始團隊分崩離析的尷尬局面。據(jù)外媒報道，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間表，很多科學家和員工倍感壓力，這或許是導致創(chuàng)始團隊成員陸續(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 的腦機接口產(chǎn)品獲得了 FDA 的臨床批準，并招募到了第一位臨床受試者。不少媒體在報道時，都認為 Synchron 已經(jīng)超越了 Neuralink。

明星企業(yè)遭遇發(fā)展困局，一定程度上促進了人們對腦機接口究竟是新風口還是新騙局的質(zhì)疑。但即便是拋開這些懷疑，人們在科學倫理、技術安全等方面提出的問題也成為腦機接口的新挑戰(zhàn)。

馬斯克 " 大腦上云 " 的消息傳開后，360 集團董事長周鴻祎就表示，在廣泛的人類世界使用腦機接口是 " 一件可怕的事情 "。他還提到，" 腦機接口技術將是對全球數(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新的命題。"

頗為相似的是，動畫作品《新世紀福音戰(zhàn)士》中，也有機體在沒有能源驅(qū)動的情況下突然 " 暴走 " 的橋段。根據(jù)故事設定，這是因為駕駛員母親的靈魂與機體進行了融合，所以會在危急時刻產(chǎn)生強大能量驅(qū)動機體保護駕駛員。但是，如果在目前腦機接口已經(jīng)能夠與計算機通訊，實現(xiàn)對機械的控制的前提下，像馬斯克 " 大腦上云 " 一樣出現(xiàn)大量的人腦聯(lián)網(wǎng)，必然也會埋下混亂的隱患。

另外，腦機接口對 " 人機融合 " 的現(xiàn)實作用以及 " 大腦上云 " 的討論，也讓人聯(lián)想到《阿凡達》中雙腿癱瘓的男主角將意識轉(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《新世紀福音戰(zhàn)士》一樣，《阿凡達》也是科幻作品中的故事，但是腦機接口和新熱點元宇宙概念的結合，也不免令人期待通過大腦與電腦的連接，使意識進入異次元世界、體驗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，是因為害怕未知。但歷史唯一不變的事實，就是一切都會改變?；蛟S我們目前還不知道，腦機接口與意識轉(zhuǎn)移、元宇宙會帶領我們走向怎樣的未來，但對于未知的事物永遠保持好奇和充滿敬畏，一定能讓我們收獲未知的樂趣。