当科幻不再科幻，当人类不再为人

 

今朝在尝试室或者贸易化对于脑电勾当的探测中都是利用非侵入式脑机接口为本家儿。

 

脑电图（EEG)的合用规模已经很是的普遍。尤其是 EEG 对于人脑受刺激后的波动能获得更较着的实时反馈。在医学上，因为癫痫会导致脑电波呈现异常读数，是以 EEG 可以优先诊断癫痫。当然除此之外在一些其他疾病的应用上也行之有用。

 

现阶段的非侵入式脑机接口，已经可以经由过程头皮表层的脑电波，来帮忙人们节制机械臂，无人机，甚至节制机械人做一些简单的操作。

 

在其他方面，例如在贸易上，非侵入式脑电接口也有合适的用途。好比人在玩游戏时，哪个处所玩的很 high 了，脑电图就能有很是较着的呈现。是以脑电也可以用于做一个判定（或者说是预判），游戏中哪个工具能让你兴奋（甚至你本身都不知道这个工具能让你兴奋的环境下）。

 

甚至说对其他的一些内容进行鉴定，好比哪个气息才是你的真爱，哪个刹时你有灵光一现的设法，哪个物品让你面前一亮，哪个告白让你表情愉悦。固然无法从脑电的波动直接说出具体内容，可是至少可以判定出确其实那个“点”使你“受到了刺激”。

 

02. 侵入式脑机接口

而侵入式与非侵入式比，我们不难理解此中的长处，起首侵入式可以直接植入到大脑的灰质，精确度比非侵入式必定高几个数目级，短期内这个优势都不成能改变。同时侵入式所需要的数据量也会少良多，因为直接领受旌旗灯号，是以阐发起来比非侵入式更便利。

 

固然说侵入式脑机接口的长处，相对于非侵入式脑机接口显而易见，但错误谬误也同样如斯。

 

脑组织柔嫩且懦弱，侵入式脑机接口意味着你大脑灰质城市面对外在物体的“侵入”，对大脑具有难以确认的粉碎性。

 

还有可能导致严重的免疫排斥。我们也很难确认一旦有物体进入大脑之后，内部勾当的幅度是否会对纤细的神经元造当作其他毁伤，也无法确定开颅后的藐小伤口是否有传染的可能。即使微乎其微，可是对于大脑也必需有足够的正视。

攻壳灵活队中侵入式脑机接口|giphy

以今朝针对于医学的利用环境来说，凡是需要利用侵入式脑机接口的人的大脑都在分歧水平上自己就有必然的毁伤，而“开颅”意味着极其有可能造当作二次毁伤。究竟结果神经元的纤细水平，是远弘远于头发丝的。

 

无论若是要记实更大规模的局部场电位，若想在现有脑机接口上有所改善，侵入部门就需要采用尖端更圆滑的电极，在增大电极的接触面积的同时，降低电极的电阻，这是为了领受来自多个部位的微弱旌旗灯号。最终的结果需要让电极收集到局部区域内的神经元的整体勾当。

科技狂人马斯克的“忧虑”

马斯克在当作立 neuralink 之初，就是为了实现全脑机接口（神经织网 Neural Lace)。

 

而这一切都需要从研究侵入式脑机接口的手艺起头，而这种手艺除了在医学上能帮忙人类治疗大脑方面的疾病之外，马斯克也曾多次暗示，人机连系，更多的也是为了帮忙人们避免此后面临反乌托邦式的将来。

 

对于马斯克来说，“利用人工智能，就是在呼唤魔鬼。就像每个故事中城市有一个拿着（抵御恶灵的）五角星和圣水，觉得本身可以或许节制恶魔的人，然后掉败了。”

 

换句话说，马斯克看似一向在标的目的仿佛科幻小说设心猿意马的偏向接近，但这个最接近“实际科技”的人，却怀揣着对将来最深的惊骇。

 

在大约 16 年的一次会议上，马斯克就传播鼓吹，“若你只是去设想人工智能的成长速度，那我们将会被手艺远远的抛在脑后。“他对此提出的解决方案即是经由过程人脑意识与手艺的连系，以帮忙人类在功能方面达到更高程度，使人类的大脑，甚至身体，获得更开拓性的成长。

 

而这种连系最主要的部门，就是侵入式脑机接口。

 

仅曩昔短短两年，马斯克就举办了这场震动全球的发布会，而在此之前，neuralink 对外一向连结着比力神秘的一面。经由过程发布会的现场视频，我们也一向能看见马斯克嘴角遮蔽不住的笑意。

Neuralink 发布会

 

对于将来人工智能的过快成长多次声称感应惊骇的人，却又被称为“实际版钢铁侠”。一个惊骇手艺的人，倒是手艺的最大鞭策者。这样的奇异的轮回发生在马斯克身上，却是更有趣。

钢铁侠马斯克|giphy

就如之前所说，非侵入式脑机接口对于电旌旗灯号的识别能力更小，且易受干扰，同时也是个繁重的负累。而侵入式脑机接口却分歧，要想做到精确测量，更精准的识别神经元的动作电位，只有真正的探入脑内——”开颅“，才可以做到。

 

可是前面也提出过侵入式脑机接口的手艺难点，是以马斯克要想实现侵入式脑机接口的冲破，就要针对如下几点：

• 若何削减开颅的损害

• 若何更精准的定位

• 若何有用处置数据

 

为什么此次发布会能令全宿世界都赞叹，本家儿要在于此次马斯克发布的手艺确实的解决了几个脑机接口的问题，同时应用性也比曩昔的脑机接口高太多。

 

不外并非说我们对于此次发布的脑机接口产物就应该抱有过度乐不雅的立场。即使是将脑毁伤的风险降低，也不代表会完全不存在毁伤。何况大脑的毁伤不成逆，潜在的风险对于正常人来说生怕都难以承受。

这场发布会并不是意味着，我们立马就能进入“将来宿世界”。阶段性发布会的焦点，仍是为拉到融资。以帮忙这金钱目标驱动。

 

狂欢，是因为这是一切的起头。

将来“初始化”

针对前面提出的现有侵入式脑机接口的手艺，科技狂人马斯克的脑机接口本家儿要从四个方面：

• 线（THREADS）
• 机械人（ROBOTS）
• 电子元件（ELECTRONICS）
• 算法（ALGORITHMS）

Neuralink 发布会

 

01 线（Threads）

今朝市道上的电极分当作两种，要么是记实的位点数少，要么是电极的数目不足。

 

例如客岁大火的神经像素（neuropixel)，一根电极的身上集当作了 960 的记实位点，固然可以造当作较小的脑内毁伤，不外记实的深度足够，不变性却不敷。

神经像素|UCL

 

而尝试用最常用的侵入式脑机接口仍是犹他电极(utah array)，由 100 个摆布的电极集当作于一块，气枪往脑子里使劲一“biu“，固然记实位点不算多，不跨越 256 个，可是不变性和对于电旌旗灯号的捕获能力都很是强。可是这种体例简单也粗暴，术后欠好掏出，对脑内毁伤也大，就像往用脑子去试铁钉板。

犹他电极|IOPscience

铁钉板

 

而“线”除了柔韧性高之外，更是由生物相容性高的薄膜材料（金属铱氧化物（IrOx））制造。其尺寸只有 4-5 微米，直径大约只有人头发丝的十五分之一。即使埋藏在皮质中，也只会跟着大脑浮动，而并不像其他“刚性电极“一样，轻易导致脑组织被划伤。

 

除了尺寸小，柔嫩性高，矫捷性强，可以大大削减开颅的损害之外，团队也利用了电极“线”阵列，每个阵列有 48 或 96 个线程，同时最多拥有 3072 个电极。

图片来历：An integrated brain-machine interface platform with thousands of channels

 

别的，Neuralink 还供给了分歧类型的线和电极，可以按照分歧的环境或者大脑，利用分歧的操作。

 

02 缝纫机（Robots）

有线，就需要有缝制线的缝纫机。

 

因为线的柔韧度太高，又过于矫捷，过于邃密的线，以人类的肉眼是难以精确的去“穿针引线”的，是以线无法以常规的手法“侵入”脑内。是以也专门发生了一条目外形似“sewing machine(缝纫机)”的神经外科机械人（neurosurgical robot)。

 

此设备可以利用激光束刺穿头骨，操纵这条目缝纫机，将“threads（线）“的柔性电极材料“刺入”大脑。

 

缝纫机的特点是，快，准，稳。

图片来历：An integrated brain-machine interface platform with thousands of channels

 

植入电极的过程中，能将一根根的电极有用率的植入到大脑皮层之中，平均每分钟能植入六根探针，同时能精确的包管避开血管，因为是机械操作，也不怕在植入过程中造当作其他的危险。

 

这样可以有用的避免造当作对大脑的炎症反映。

 

缝纫机的针尖与通俗针尖外形分歧，被设计为了钩子的外形，以包管更好的穿透脑组织的同时，可以帮忙探针和针头更好的分手。

图片来历：An integrated brain-machine interface platform with thousands of channels

 

同时，机械人除了缝纫的功能之外，还有近似于记实导航的功能，它可以把植入的位置记实到公共坐标系中（利用颅骨为界标），可以或许更精确的对准脑布局，而且在植入式优化植入路径，避免线的入侵发生其他会给大脑造当作的危险（例如缠结）。

电极植入过程图片来历：An integrated brain-machine interface platform with thousands of channels

 

03 电子元件

非侵入式脑电接口最大的问题就是在领受到的电旌旗灯号中，很是轻易发生各类噪音。固然侵入式脑机接口在这个问题上要比非侵入式好不少，可是对于毫伏级的微弱旌旗灯号，面临复杂的大脑情况，依然会轻易面临噪音的干扰。

 

Neuralink 是怎么解决这个问题的呢？他们开辟了一条目名为“N1 传感器“的专用芯片。这条目芯片可以有用的处置噪音，对动作电位降维，聚类，而且这一系列操作都可以在芯片上主动完当作。

Neuralink

 

另一方面，除了能经由过程动作电位读取大脑信息之外，该电子元件还可以进行微电刺激，能供给大脑传递的感官信息（视觉，触觉等）。

 

在芯片内，还插手了无线系统。一旦 app store 经由过程了 Neuralink 的 app，甚至可以使脑内传感器与手机进行互动。这意味着你的思惟将可以操控你的手机，甚至在此后，把持你的电脑。

Neuralink

 

在进展方面，Neuralink 暗示这条目侵入式脑机接口，它可以或许记实其芯片中的大鼠大脑勾当，对啮齿动物至少进行过 19 次手术，植入当作功率高达 87%。

 

“俄然之间神经收集将会拥有这个令人难以置信的新界面，并接管人们的大脑，”马斯克说，“这需要很长时候，你会看到它的到来。获得 FDA 核准任何类型的可植入设备长短常坚苦的，这将是一个迟缓的过程。“

 

今朝为止，还仅尝试于灵长类动物，然而马斯克称但愿在来岁年底前，能起头将此试用于人类。

Neuralink

 

但对于侵入式脑机接口事实是否真的能做到无害这个问题，若是没有跨越几十年的研究，生怕无法真正的判定会对人类造当作如何的毁伤，或者说对人类的毁伤会持续多久。

迈标的目的“Cyborg“

01 但愿

从动物到人，从人工智能到人类的意识与机械融合，这曾经看来或许是科幻小说里的内容，可现实上却不知不觉近在面前。

 

同时，这也是一条饱受争议的道路。

 

侵入式脑机接口的前进，在医学上的当作就不容轻忽。Neuralink 的短期方针是能使身体有所缺陷的患者能从头获得勾当能力，例如使残障人士可以节制智能义肢，甚至使感官缺陷的患者从头获得听觉，视觉系统。

图源：giphy

 

别的侵入式脑机接口可以帮忙大夫更好的定位病灶，可以有用的去缓解癫痫之类的慢性疾病。

 

早在 2011 年的时辰，就已经有瘫痪的人员经由过程大脑的意识当作功节制了机械义肢。Tim Hemmes 就是这样一位有幸感触感染到但愿的被试，他因一次车祸事务导致瘫痪后，经由过程植入大脑的微传感器，当作功的操控了机械手。他在这件过后暗示，他相信这代表了将来的手艺，任何有勇气，有需求的人都应该测验考试一下。

Tim Hemmes|UPMC

无论是被试者，仍是看到这段视频的其他残障人士，都因为这样的当作功感应了糊口的但愿。

 

可从健康人士的角度来看，对于侵入式脑机接口仍是更大的持着不雅望的立场。甚至若是本身的家人中有瘫痪患者的话，可能都不太有勇气让他 / 她去当作为尝试对象。

 

不难理解，起首，我们对大脑的领会都少之又少。大脑的复杂水平堪比银河系，没有人可以垂手可得的叫出每颗星星的名字。我们在不变的现宿世与难以确认的未知中，很天然的轻易去选择更平安的那一边。

 

别的，即使对于侵入式脑机接口接管度较高的西方国度公众来说，依然存在“开颅”的惊骇。不少网友在马斯克发布会之后，纷纷暗示“黑客帝国”，或者“神经漫游者”，已经近在面前。

黑客帝国片段|giphy

 

无论从平安的角度，仍是从伦理的角度上来说，人机共存，都还存在进一步成长的空间。

 

现实上如前文所说，马斯克致力于脑机接口的研究，其更久远的原因是来自于他对人工智能的忧虑。人类与人工智能的连系，才能防止人工智能潜在的威胁，才能填补人体自身躯体的缺憾，才能使人类羸弱的身体有机遇超越机械。脑机接口在设计上的改良和成长，只是人类迈标的目的与人工智能连系的第一步。

 

02 危机

可是为什么人工智能会令马斯克感应惊骇呢？

 

Facebook 的人工智能研究所就曾经发生过机械人发生自立“对话”的环境，在为其进行更新进级时，发现两个聊天机械人发现了非人类的说话进行对话，而且无视程序员的指令。因为担忧掉去对人工智能的节制权，据说后来 Facebook 停失落了这个项目。

 

在绝大大都人认为人工智能还只是没有思维能力的程序，没有思维能力的时辰，其实已经暗暗地发生了不为人知的转变。

 

从实际的角度来说，机械人能代替几多的人力劳动？

 

此刻已经有一些商铺起头利用机械人上菜，固然今朝的角度来说只是为了一个“噱头”，可是到了今后，有用率，又不变的机械人，与拥有自立意识，会偷懒会思虑的人类比拟，机械人则简直更适合当办事员一些。

 

除了根本劳动力之外，AI 也已经起头拥有本身的缔造技术。

 

Alphago 可以在围棋上打遍全国，AI 小冰的作品已经可以混入央美展览；AI 能从医并提高器官移植手术的效率，甚至展望婴儿自闭症；AI 也能从文，可以写格林童话，可以写诗，甚至脚本。

 

甚至进一步来说，你可以和 AI 谈爱情。

片子《her》中男本家儿与人工智能 Samantha 的爱情

 

人工智能能代替几乎人类的所有位置。当然，就像车马被汽车代替，可是响应的又发生了司机一样，人类在被代替的过程中可以不竭的发生新的响应工作。可是问题就是，人工智能的进修速度相对于人类而言，其实是太快，快到不知道何时，我们的价值就可能被人工智能彻底褫夺。

 

若是有一只猩猩的智商超群，人类会感觉别致，有趣，尽力的想要研究。可若呈现一大群智商超群的猩猩，人类便会惊骇，惊骇于被超越，惊骇于未知。

03 伦理

可是对于脑机接口的伦理问题我们又当若何处之呢？

 

若是全脑机接口真的实现了，先不说事实能不克不及就此不再恐惧人工智能。即使是人类自身，要接管肉体中存在异物，就需要花很长时候。

 

从大脑节制手机，节制电脑，到也许装上义肢当作为义体人，甚至愿意死前意识上传，都只是天真烂漫的将来。

 

我们也许会慢慢改换失落我们的躯体，面对忒修斯之船的思虑。为了抵当人工智能，而当作为不知可否称为“人”的存在。

 

片子Upgrade中，男本家儿原本是独一一个在科技宿世界中少见的“原装人类”，可是当瘫痪后，依然不得不依靠人工智能，最后反被人工智能所操纵，而做了罪行。

upgrade 片段|giphy

当将来的糊口中，你脑海中发生半晌的恶意，被芯片错误的识别，直接进行了错误的操作，那么你的罪过事实是你的过错，仍是你脑内芯片的过错？

 

当我们换上义体，我们仅仅是为了防止被人工智能超越，仍是要以此进犯同类？或者说以此换得所谓的长生呢？

 

现在只是在面临收集平安上，就已经发生了一系列的问题，被窃看，被窃取隐私，发生游戏当作瘾，那么当我们的意识与手艺相连系今后，诸如斯类的问题又会以如何的形式爆发呢？

 

与科技共生，并非一个概念性的问题。这已经是一个天然的将来历程。

 

若是真的有那么一天，你是否愿意当作为义体人呢？

References：

人工智能少女画家结合汗青上“本可能”呈现的 6 位女性画家配合办展

AI 提高了美国器官移植手术的效率，还可以找到潜在的移植链

马斯克说人工智能太危险，于是当作立一家公司研究它
Paralysed man moves robotic arm with his thoughts UPMC

马斯克发布脑机接口系统，网友：能串联看 PornHub 么？
The “sewing machine” for minimally invasive neural recording
Timorthy et al。
An integrated brain-machine interface platform with thousands of channels
Elon Musk & Neuralink