Elon Musk是我的愛豆术唬。

不論是讓電動車自駕的Tesla薪伏，還是讓火箭倒飛的SpaceX，每次他出來搞事情粗仓，都讓我對未來充滿了憧憬嫁怀。

Neuralink也不例外。

有部美劇叫《地球百子》借浊，里面設(shè)定了這么個玩意叫腦盤（Mind Drive）塘淑，它能儲存一個人的記憶并把其移植到新的肉體上以獲得永生。在未來巴碗，人類在進(jìn)行長距離星際旅行的時候朴爬，只有靠這玩意才能有足夠的時間把所見所聞帶回地球。

Neuralink在現(xiàn)實(shí)世界里差不多造了個雛形出來橡淆。

一召噩、技術(shù)的巔峰

Musk在上個月16號開的新聞發(fā)布會媒體有相關(guān)報道。這里我先給那些對Neuralink尚不熟悉的讀者作個簡要介紹逸爵。

跟現(xiàn)有的侵入式腦機(jī)接口技術(shù)相比具滴，Neuralink實(shí)現(xiàn)了超大帶寬和無痛手術(shù)兩個技術(shù)上的突破。(注:腦機(jī)接口可以有很多種形式师倔。侵入式的接口是將電極植入大腦內(nèi)部构韵，直接讀取神經(jīng)元(組)的電勢變化。和非侵入式的接口如腦電圖相比趋艘，侵入式接口的定位更穩(wěn)定疲恢，信噪比更高。缺點(diǎn)是需要手術(shù)植入電極瓷胧，且電極的數(shù)量有限显拳。)

根據(jù)Neuralink發(fā)表的Preprint （全文：https://www.biorxiv.org/content/10.1101/703801v2.full），他們目前的系統(tǒng)最多能植入96條電極線（Threads)搓萧，每條捆綁32個電極（一共3072個電極）杂数。他們制造的電極線只有人頭發(fā)的10分之一粗。在手術(shù)的時候不需要打開頭顱瘸洛，而是由一個專用的機(jī)器人用非常細(xì)的針把電極線植入腦內(nèi)揍移，最小化對血管和其他組織造成的損傷。這些電極線在顱外連接著N1芯片反肋。這個芯片已經(jīng)是第7代了那伐，體積小（4x6毫米大），能耗低（6.6微瓦），能從大腦接受或是向大腦發(fā)射電信號喧锦，并通過USB-C或藍(lán)牙和手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換读规。

當(dāng)前的腦機(jī)接口技術(shù)罩旋，如Utah Array（https://www.blackrockmicro.com/electrode-types/utah-array/）修械，最多可以植入256個電極，而且他們信號記錄和處理的機(jī)器超大叔磷，要是真戴在頭上可能就沒有人愿意上街了阵具。

相比之下碍遍，Neuralink的產(chǎn)品不僅帶寬是當(dāng)前技術(shù)的十多倍，從一開始就是走可穿戴式的路線阳液，時尚美觀怕敬。更先進(jìn)的是，Neuralink的機(jī)器人一分鐘可以安裝6根電極線（192個電極）帘皿，安裝一套96個電極線也只需要16分鐘东跪，比理個頭發(fā)還快。

Elon Musk一出手鹰溜，未來仿佛就來敲門了虽填。

二、馬斯克的夢想

作為我的愛豆曹动，Elon Musk做的公司背后總是有崇高的理想斋日。他創(chuàng)建Neuralink是為了做兩件事。第一是幫助那些癱瘓的病人重建一部分的腦功能墓陈，讓他們從社會的累贅變成于社會有用之人恶守。第二呢是要在 AI（人工智能）超越并統(tǒng)治人類之前，讓人類成為和AI結(jié)合的新種族贡必。

他的第一層理想早在1964就已經(jīng)問世了兔港。大家可能聽過人工耳蝸（cochlear implant），其實(shí)就是一種腦機(jī)接口仔拟。這個裝置很簡單：它的機(jī)器部分就是用數(shù)個麥克風(fēng)采集環(huán)境里的各種聲音衫樊，再通過芯片加工采集到的信息；它的接口部分是連接芯片和耳蝸的電極線理逊，會刺激耳蝸的神經(jīng)橡伞，把芯片加工后的信息傳到大腦里去盒揉。大腦通過學(xué)習(xí)后晋被，就像正常人一樣把耳蝸神經(jīng)傳來的信號感知為我們所知的“聲音”。到現(xiàn)在為止刚盈，已有成千上萬的聾人通過人工耳蝸獲得了聽力羡洛，開始了新的生活。

Elon Musk想通過連接大腦和機(jī)器來恢復(fù)大腦原有的一些功能，比如聽力欲侮，運(yùn)動機(jī)能等等都是現(xiàn)實(shí)可行的崭闲。這些功能本來就是大腦和外界交互的接口，它們通常在大腦皮層的特定部位有較為規(guī)律的表征威蕉。比如我們身體在運(yùn)動皮層的表征是倒置分布的（如圖）刁俭，用fMRI或是TMS都可以準(zhǔn)確地描繪出來。

一旦外部器官受損（比如胳膊斷了）韧涨，人造的腦機(jī)接口可以有的放矢地直接讀取相關(guān)皮層（胳膊部分）的神經(jīng)活動來和外界交互（比如用來控制機(jī)械假肢）牍戚。

相比之下，要想讓人腦和AI真正做到智能上的結(jié)合虑粥，我認(rèn)為侵入式的腦機(jī)接口是一條充滿荊棘的不歸路如孝。

三、Neuralink（無解娩贷？）的難題

3.1 帶寬太小

Neuralink可以把腦機(jī)接口做的更小第晰，更寬，更便宜彬祖。經(jīng)過時間的推移茁瘦，科學(xué)家也許在某種程度上能讀懂神經(jīng)元放電的規(guī)律。但是這種腦機(jī)接口恐怕永遠(yuǎn)也不能解決帶寬太小這一個硬傷涧至。

不錯腹躁，Neuralink把當(dāng)前腦機(jī)接口的技術(shù)提升了10倍有余。然而連接3072組神經(jīng)元南蓬，和大腦皮層的150億個神經(jīng)元相比不過是滄海一粟纺非。如果把大腦比作一個與世隔絕的北京城，那腦機(jī)接口就是北京城和外界連接的小胡同赘方。北京千萬的人口之間的互動烧颖，錯綜復(fù)雜的交通網(wǎng)絡(luò)窄陡，瞬息萬變的信息交換炕淮，這龐大的信息量，又怎是一個小胡同能傳載的呢跳夭？

即使我們把這個接口的帶寬再提高十倍百倍涂圆，那我們也只是在皮層的某一個區(qū)域讀取大腦的信息。我們說人腦比鯨魚的腦小币叹，卻為什么比鯨魚要聰明润歉？這是因?yàn)榇竽X的智能依靠的是神經(jīng)元之間的連接（關(guān)鍵詞：連接！）颈抚，而不是神經(jīng)元的數(shù)量或某幾個超級神經(jīng)元踩衩。既然大腦的認(rèn)知是由無數(shù)個神經(jīng)元互動完成的，那讀取個別神經(jīng)元的信息自然沒有辦法把握整個網(wǎng)絡(luò)的互動情況。假設(shè)大腦是北京城驱富，如果我們只關(guān)注全聚德烤鴨王府井店锚赤，就不能準(zhǔn)確把握北京城整個餐飲網(wǎng)絡(luò)的互動情況。這兩者是同樣的道理褐鸥。

3.2 神經(jīng)表征的差異性

那如果把整個頭顱都植入了電極線线脚，給整個皮層都建立了接口，是不是我們就能讀取整個皮層的神經(jīng)活動了叫榕？我有充分的理由相信事實(shí)并不是如此酒贬，因?yàn)榇竽X還有亞皮層和小腦等組織。他們對認(rèn)知有著關(guān)鍵性作用翠霍，也需要通過植入電極來讀取信息锭吨。即使我們可以把大腦里所有的神經(jīng)元都連上，我們還有兩個問題沒解決：1）沒有人愿意接受這種BT的手術(shù)寒匙，把自己頭上插滿了線零如，戴著一個龐大的接口裝置上街；2）我們還面臨著腦機(jī)接口的第二個硬傷：神經(jīng)表征的差異性锄弱。

神經(jīng)表征的差異性是指認(rèn)知活動在大腦中的編碼方式（表征）是有個體差異的考蕾。每個人的大腦不光在結(jié)構(gòu)上有先天的差異，由于后天學(xué)習(xí)經(jīng)歷的不同会宪，實(shí)際編碼信息的方式也有不同肖卧。這什么意思呢？我們拿計算機(jī)來舉個不是很恰當(dāng)?shù)睦樱河嬎銠C(jī)用二進(jìn)制的數(shù)字來編碼信息掸鹅，假設(shè)“蘋果”在一臺電腦里表示的方式是0100110110塞帐，在另一臺電腦里可以用1110010100來表示。同一個概念或是算法巍沙，在不同的大腦里編碼的方式和區(qū)域也不同葵姥。比如人類的聲音在不同的大腦里表征就有很大的個體差異：

如果神經(jīng)接口想通過直接讀取大腦神經(jīng)元的活動來解碼大腦的認(rèn)知，那解碼的算法只能應(yīng)用在這個大腦句携，放到另一個大腦上就不能用榔幸。這樣看來，把所謂人工智能以通用的編碼方式?"上傳" 到每個人的大腦里面也只能是不切實(shí)際的理想了矮嫉。

四削咆、腦機(jī)接口的未來

侵入性的腦機(jī)接口技術(shù)只有兩種未來：1）腦機(jī)接口成為個人專屬的產(chǎn)品。2）當(dāng)前的接口技術(shù)被更有效率的接口技術(shù)所取代蠢笋。

4.1 個人專屬的腦機(jī)接口

由于神經(jīng)表征的差異性拨齐，侵入性腦機(jī)接口沒有辦法提供通用的算法來實(shí)現(xiàn)大腦和人工智能的結(jié)合。每一個人腦不可避免地要通過長時間的學(xué)習(xí)才有可能和AI進(jìn)行小范圍神經(jīng)水平的交流挺尿。由于接口植入位置和帶寬的不同奏黑，每個人學(xué)習(xí)的結(jié)果也會不同。有的人可能實(shí)現(xiàn)了腦機(jī)在一定水平上的交流编矾，有了收獲熟史，有的人則可能是徒勞無功。在接口效果不明的情況下窄俏，這種侵入性腦機(jī)接口技術(shù)在很長一段時間內(nèi)都不會普及蹂匹，而很有可能被新的接口方式所取代。

4.2 “新”的接口方式

四肢健全的我們其實(shí)已經(jīng)有了非常給力的腦機(jī)接口 —— 智能手機(jī)凹蜈。

對我來說限寞，日常的很多決策，如先做什么工作仰坦，帶不帶雨傘履植，到哪里吃飯等，都要依靠手機(jī)幫我參謀悄晃。在工作上遇到編程的困難玫霎，我直接問谷歌搜索解決方案；在生活上碰到不會做的菜妈橄，我直接查下廚房學(xué)習(xí)嘗試庶近。智能手機(jī)把我和互聯(lián)網(wǎng)這個超級智能連系在了一起，實(shí)際上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了腦機(jī)結(jié)合眷蚓。

智能手機(jī)之所以給力鼻种，是因?yàn)樗乇芰藗€人專屬的神經(jīng)編碼系統(tǒng)，而有效利用了人類社會通用的編碼系統(tǒng)沙热。也就是說叉钥，它充分調(diào)動了人體的視覺、聽覺和運(yùn)動知覺篙贸，以及人類語言沼侣，設(shè)計出四海通用的人機(jī)交互APP、語音指令歉秫、觸屏手勢等‘接口’蛾洛。這樣一來，人腦的神經(jīng)活動和人工智能的計算結(jié)果就可以在人類社會這一個共享的維度進(jìn)行互動雁芙，我覺得這是很聰明的做法轧膘。

相比之下，直接讀取神經(jīng)活動來解碼智能兔甘，就像用量子物理學(xué)來給汽車的運(yùn)動建模谎碍，是舍近求遠(yuǎn)的。

作為Elon Musk的粉絲洞焙，我非常希望他的Neuralink能成功蟆淀。但是在人腦和AI結(jié)合這件事情上拯啦，我認(rèn)為那些充分利用人的五感和語言的接口，如智能手機(jī)熔任，智能手表褒链，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR），增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）等比侵入式的腦機(jī)接口會更有前途疑苔。

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