Neuralink 與大腦的神奇未來·第四部分:挑戰(zhàn)

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第四部分:Neuralink 的挑戰(zhàn)

鑒于我已經(jīng)寫過馬斯克的公司中的兩家——特斯拉和 SpaceX——我覺得我明白他的公式。這公式是這樣的:

而他對于一家新公司最初的設(shè)想總是從右邊開始唐础,向左邊推進(jìn)其馏。

他認(rèn)定世界上某種特定的改變將提高人類擁有美好未來的可能性憨闰。他知道惫周,大范圍的世界性改變在整個世界——也就是人類全體——都為之努力的時候會最快發(fā)生。他還知道楞抡,人類只有被經(jīng)濟(jì)因素驅(qū)動售淡,認(rèn)為花費資源朝著這個目標(biāo)進(jìn)行創(chuàng)新是一項明智的商業(yè)決策時,才會朝著這個目標(biāo)努力系瓢。

通常阿纤,在一個朝陽產(chǎn)業(yè)興起之前,它就像是一堆木頭夷陋,有生火所需的原料且萬事俱備欠拾,但就是沒有火柴胰锌。某種技術(shù)上的短板在阻礙著整個行業(yè)的起飛。

所以藐窄,當(dāng)伊隆創(chuàng)辦一家公司的時候资昧,他初期的核心戰(zhàn)略通常就是制造這根火柴,引燃整個行業(yè)荆忍,促使全人類為這個事業(yè)而奮斗格带。他相信,這將反過來催生那些改變世界的發(fā)展刹枉,提高人類擁有美好未來的可能性叽唱。但你得從更高遠(yuǎn)的視角來看待這一切、認(rèn)識他的公司微宝。不然棺亭,你會把他們的業(yè)務(wù)誤認(rèn)為他們的事業(yè);事實上蟋软,他們的業(yè)務(wù)通常只是用來維持公司生存的一種機制镶摘,與此同時他們在通過創(chuàng)新努力制造出那根關(guān)鍵的火柴。

當(dāng)時我在寫特斯拉和 SpaceX 這幾篇帖子的時候钟鸵,我問伊隆為什么他進(jìn)軍工程領(lǐng)域而不是科學(xué)領(lǐng)域钉稍。他解釋說,就進(jìn)步而言棺耍,「工程是限制因素」贡未。換句話說,科學(xué)蒙袍、商業(yè)俊卤、工業(yè)的進(jìn)步都受制于工程的發(fā)展『Ψ回顧歷史消恍,你會發(fā)現(xiàn)這確實有道理:人類進(jìn)程中每一項最偉大的革命背后都是工程層面的突破這根「火柴」。

所以要理解馬斯克的公司以现,你要想想他正在努力創(chuàng)造的這根火柴狠怨,以及其他三個變量:

我知道在其他公司的公式中,空格里都是什么:

當(dāng)我開始嘗試弄明白 Neuralink 是怎么回事的時候邑遏,我知道那些是我需要填到空格中的變量佣赖。那時,我只對其中一個變量有模糊的認(rèn)識记盒,那就是:這家公司的目標(biāo)是「加快全腦接口的到來」憎蛤,或者我稱之為巫師帽的到來。

據(jù)我理解,全腦接口是腦機接口在一個理想世界中的樣子俩檬。這是一個非常超前的概念萎胰,你大腦中幾乎所有的神經(jīng)元都能夠與外界順暢溝通。這個概念大致建立在伊恩·班克斯的《文明》系列科幻小說中「神經(jīng)織網(wǎng)」(Neural Lace)這個想法上——一個沒有重量棚辽、沒有體積能夠通過意念傳送到大腦的全腦接口技竟。

我有很多問題。

幸運的是晚胡,我正在去舊金山的路上灵奖,打算著和 Neuralink 一半的創(chuàng)始團(tuán)隊坐下來聊聊嚼沿,成為房間里最蠢的那個人估盘。

補充說明:我不是在自我貶低我真的是房間里最蠢的那個人你往下看就知道了

Neuralink 團(tuán)隊:

Paul Merolla:過去七年一直擔(dān)任 IBM 的 SyNAPSE 項目的首席芯片設(shè)計師,主導(dǎo) TrueNorth 芯片的研發(fā)骡尽。Paul 告訴我這個領(lǐng)域被稱為「神經(jīng)形態(tài)」遣妥,目標(biāo)是基于大腦架構(gòu)的原則來設(shè)計晶體管電路。

Vanessa Tolosa:Neuralink 的微制造專家攀细,全世界生物相容性材料領(lǐng)域最前沿的研究人員之一箫踩。Vanessa 的工作涉及根據(jù)集成電路行業(yè)原理來設(shè)計生物相容性材料。

Max Hodak:正在杜克大學(xué) Miguel Nicolelis 的實驗室研究某些尖端的腦機接口技術(shù)谭贪,同時每周兩次橫穿整個國家去管理自己創(chuàng)辦的「針對生命科學(xué)的機器云端實驗室」Transcriptic境钟。

DJ Seo:二十多歲時在加州大學(xué)伯克利分校發(fā)明出一種先進(jìn)的新型腦機接口概念,「神經(jīng)塵凹笫叮」(neural dust)慨削,利用很小的超聲波傳感器,為記錄大腦活動提供了一種新的方式套媚。

Ben Rapoport:Neuralink 的手術(shù)專家缚态,同時也是一名頂尖的神經(jīng)外科醫(yī)生。他還持有麻省理工學(xué)院的電氣工程博士學(xué)位堤瘤,所以能夠「從可植入設(shè)備的角度」來看待自己作為一名神經(jīng)外科醫(yī)生的工作玫芦。

Tim Hanson:一名同事稱他為「地球上最好的全能工程師之一」。他通過自學(xué)掌握了材料科學(xué)和微制造方法本辐,并開發(fā)出 Neuralink 將使用的核心技術(shù)桥帆。

Flip Sabes:加州大學(xué)舊金山分校的一名前沿研究人員。通過結(jié)合「皮層生理學(xué)慎皱、計算機和理論建模老虫、人類心理物理學(xué)和生理學(xué)」,他的實驗室開創(chuàng)了腦機接口的新領(lǐng)域宝冕。

Tim Gardner:波士頓大學(xué)一名領(lǐng)頭研究人員张遭。他的實驗室致力于將腦機接口移植到鳥類體中,來研究「初級的神經(jīng)元如何構(gòu)成復(fù)雜的鳥叫」地梨,以及「不同時長下神經(jīng)活動規(guī)律之間的關(guān)系」菊卷。Tim 和 Flip 都選擇放棄終身教職缔恳,加入 Neuralink 團(tuán)隊。這很好地證明了他們相信這家公司的前景洁闰。

還有就是伊隆本人了歉甚。他是公司的 CEO, 也是團(tuán)隊成員之一扑眉。出任 CEO 一職讓這件事有別于馬斯克最近在做的其他事纸泄,Neuralink 也因此成為重中之重——這種優(yōu)先級以前是屬于 SpaceX 與特斯拉的。說到神經(jīng)科學(xué)腰素,伊隆的技術(shù)知識在團(tuán)隊中是最弱的聘裁,但他成立 SpaceX 的時候也沒有很多技術(shù)知識,不過很快就通過閱讀和咨詢團(tuán)隊中的專家成了一名火箭科學(xué)專家弓千。這種情況可能會再次發(fā)生衡便。(他指出:「沒有對技術(shù)的充分理解,我認(rèn)為很難做出正確的決策洋访×蜕拢」)

我問伊隆,這個團(tuán)隊是怎么組建起來的姻政。他說呆抑,為了組建這個團(tuán)隊,他見了一千多個人汁展;其中的一個挑戰(zhàn)是鹊碍,當(dāng)你所研究的技術(shù)涵蓋了神經(jīng)科學(xué)、腦部手術(shù)善镰、微電子學(xué)妹萨、臨床實驗等領(lǐng)域的時候,你需要了解大量各不相同的專業(yè)知識炫欺。因為這是個跨學(xué)科程度很大的領(lǐng)域乎完,他尋找的也正是跨學(xué)科的專家。從以上的成員簡介中你就能看到:每個人都為團(tuán)隊帶來了各自特有的跨界組合技能品洛,使得團(tuán)隊整體罕見地能夠像一個超級專家那樣進(jìn)行思考树姨。伊隆還想找到完全同意宏觀使命的人才,那些更關(guān)注工業(yè)成果而非發(fā)表論文的人桥状。組建這么個團(tuán)隊沒那么簡單帽揪。

現(xiàn)在這些人就坐在桌邊,看著我辅斟,而我才意識到自己在來這里之前應(yīng)該多做些功課转晰。

他們也明白了這一點,把對話難度往下降了四級。隨著討論的進(jìn)行查邢,我開始啃這塊硬骨頭蔗崎。在接下來幾周,我又見了其他創(chuàng)始人扰藕,每一次扮演的都是會議室里最蠢的那個角色缓苛。在這些會議中,我努力去形成對現(xiàn)階段挑戰(zhàn)以及通向巫師帽的可能道路的全面認(rèn)識邓深。我真的很想明白以下這兩個框里的東西:

第一個很簡單未桥。Neuralink 的商業(yè)部分是一家研發(fā)腦機接口的公司,試圖打造先進(jìn)的腦機接口設(shè)備芥备,公司有人稱之為「微米尺寸的設(shè)備」冬耿。這件事情既能支撐公司的發(fā)展,又為實際運用創(chuàng)新提供了完美的媒介(正如 SpaceX 利用發(fā)射火箭來維持公司的運營门躯,并試驗最新的工程研發(fā)成果)淆党。

至于他們計劃先從什么接口開始,伊隆這么回答:

我們的目標(biāo)是在差不多四年之內(nèi)讶凉,上市一些產(chǎn)品來幫助解決某些嚴(yán)重的大腦損傷(例如因中風(fēng)、癌癥山孔,或者先天引起的損傷)懂讯。

但第二個方框就模糊多了。在今天看來台颠,用蒸汽引擎技術(shù)來掌握燃燒的威力是引發(fā)工業(yè)革命的必經(jīng)之路褐望。但如果你對一個 1760 年代的人這么說,他們就不怎么明白需要克服哪些障礙串前,什么樣的發(fā)明創(chuàng)造能帶他們越過這些障礙瘫里,或者這些過程需要經(jīng)歷多久。而這就是我們今天的處境荡碾,試圖弄明白這根能引發(fā)神經(jīng)革命的火柴長什么樣谨读,以及如何發(fā)明它。

討論發(fā)明創(chuàng)造的起點是討論其中的障礙——哪些關(guān)卡是你要通過一路創(chuàng)新來過掉的坛吁?在 Neuralink 這個案例中劳殖,這有很多。但即使如此拨脉,工程技術(shù)將很可能會被證實是最大的限制因素哆姻。以下是一些看似重大的挑戰(zhàn),但很可能不會成為主要障礙:

公眾質(zhì)疑

Pew 最近針對美國人就他們最擔(dān)憂的未來生物科技做了一項調(diào)查玫膀。結(jié)果顯示矛缨,腦機接口比基因編輯更令他們擔(dān)憂:

圖片來源:http://www.pewinternet.org/2016/07/26/u-s-public-wary-of-biomedical-technologies-to-enhance-human-abilities/ps_2016-07-26_human-enhancement-survey_0-01/

Neuralink 聯(lián)合創(chuàng)始人 Flip Sabes 表示不明白。

對科學(xué)家來說,改變生物的基本屬性——病毒培養(yǎng)箕昭、優(yōu)生學(xué)等等——就像培育出一個幽靈誉简,讓很多生物學(xué)家擔(dān)憂;但我所認(rèn)識的神經(jīng)科學(xué)家盟广,他們并不覺得大腦中的芯片很異樣闷串,因為我們大腦中已經(jīng)有芯片了。我們已經(jīng)有深度腦部刺激來減輕帕金森綜合癥的癥狀筋量,有早期芯片試驗來恢復(fù)病人視力烹吵,有人工耳蝸植入:所以對我們來說,把設(shè)備放進(jìn)大腦去讀取桨武、輸入信息并不是多大的坎兒肋拔。

而知道了這么多關(guān)于大腦中的芯片的事情后,我也表示同意呀酸。我還認(rèn)為凉蜂,當(dāng)我的美國同胞最終對這事有所了解,他們會改變想法性誉。

歷史可以證明我的這一預(yù)測窿吩。當(dāng)激光近視矯正手術(shù)剛誕生的時候,人們都抱著非常謹(jǐn)慎的態(tài)度错览;二十年前纫雁,只有兩萬人做過這個手術(shù)。現(xiàn)在大家都習(xí)慣了倾哺,一年就有兩百萬人動這個手術(shù)轧邪。心臟起搏器的歷程也是一樣,還有去纖顫器羞海、器官移植——一開始人們認(rèn)為這是一種恐怖的弗蘭肯斯坦式的概念忌愚。大腦移植將很可能是同樣的情況。

對大腦的認(rèn)知匱乏

你知道却邓,就是「如果認(rèn)識大腦的路有一英里長硕糊,那我們現(xiàn)在才走了三英寸」這么個意思。Flip 也就這一點發(fā)表了看法:

如果與大腦進(jìn)行有意義的相互作用的前提是了解大腦申尤,那我們就有麻煩了癌幕。但即使沒有真正明白大腦內(nèi)部運作的規(guī)律段审,我們也可能解密其中的奧妙羽戒。能夠解讀是一個工程技術(shù)問題;能夠徹底了解它的根源以及神經(jīng)元的組成耙替、令一位神經(jīng)科學(xué)家心滿意足則是另一個問題时鸵。要有所進(jìn)展胶逢,我們不必解決所有的科學(xué)問題厅瞎。

如果我們能利用工程實現(xiàn)神經(jīng)元與計算機的交流,我們就算完成工作了初坠,剩下的大部分工作可以交給機器學(xué)習(xí)——諷刺的是和簸,它會教給我們有關(guān)大腦的事情。Flip 指出:

「要取得工程方面的進(jìn)展碟刺,我們不必了解大腦」這種說法的另一面是锁保,工程方面的進(jìn)展幾乎肯定會擴充我們科學(xué)理論方面的知識。這有點像 AlphaGo 最終在教世界頂尖的棋手更好的下棋策略半沽。然后理論方面的進(jìn)步又將帶來更多工程方面的進(jìn)展:工程與科學(xué)將相鋪相成爽柒、共同發(fā)展。

憤怒的巨人

特斯拉和 SpaceX 都惹到了一些行業(yè)大佬(比如汽車行業(yè)者填、油氣行業(yè)浩村、軍工行業(yè))。大佬不喜歡這樣占哟,所以他們通常會竭盡全力來阻礙攪局者的進(jìn)展心墅。幸運的是,Neuralink 倒沒有這方面的問題榨乎。Neuralink 并沒有顛覆什么巨大的行業(yè)(至少在可見的未來怎燥,而最終的神經(jīng)革命將顛覆幾乎所有行業(yè))。

Neuralink 的阻礙來自技術(shù)層面谬哀,而且不在少數(shù)刺覆。其中兩個挑戰(zhàn)最大,一旦克服的話史煎,也許足以解決其他阻礙,并徹底改變我們未來的軌跡驳糯。

主要阻礙一:帶寬

人類大腦中從未一下子裝有超過幾百個電極篇梭。在視覺上,這就等同于分辨率極低的圖像酝枢。在馬達(dá)上恬偷,這就把可能性限于控制很弱的簡單指令。在思考上帘睦,幾百個電極都不夠用來交流最簡單明確的信息袍患。

如果要把這件事做大的話,我們需要更高的帶寬竣付,高得多的帶寬诡延。

談及真正能夠改變世界的接口時,Neuralink 團(tuán)隊給出的數(shù)字是「一百萬個同時記錄的神經(jīng)元」古胆。我還聽到過另一種說法肆良,認(rèn)為十萬個就能實現(xiàn)一系列非常有用筛璧、應(yīng)用廣泛的腦機接口。

早期的計算機有同樣的問題惹恃。原始的晶體管占據(jù)很大空間夭谤,難以擴大數(shù)量規(guī)模。1959 年巫糙,集成電路朗儒,也就是電腦芯片被發(fā)明出來。于是就有辦法來增加計算機里晶體管的數(shù)量参淹,摩爾定律(一塊計算機芯片上所能容納的晶體管數(shù)量每過 18 個月就會翻一倍)也隨之誕生醉锄。

在九十年代之前,腦機接口的電極都是手工制作的承二。然后我們找到了如何利用傳統(tǒng)半導(dǎo)體技術(shù)來制造含有一百個電極的多電極陣列的方法榆鼠。Neuralink 聯(lián)合創(chuàng)始人 Ben Rapoport 認(rèn)為「從手工到猶他陣列電極的這一轉(zhuǎn)變,第一次暗示著腦機接口正在進(jìn)入摩爾定律適用的領(lǐng)域」亥鸠。

對于這個行業(yè)的發(fā)展?jié)摿碚f妆够,這一步意義重大。我們現(xiàn)在的極限是幾百個電極一次能夠測量大約五百個神經(jīng)元负蚊,離一百萬這個數(shù)目可以說很遠(yuǎn)也可以說真的很近——這取決于接下來的增長模式神妹。如果每過十八個月,我們就往這個極限數(shù)目上增加五百個神經(jīng)元家妆,到 5017 年我們會達(dá)到一百萬這個目標(biāo)鸵荠。如果我們每過 18 個月就能把總數(shù)翻一倍,就像在計算機晶體管上實現(xiàn)的一樣伤极,到 2034 年我們就能達(dá)到一百萬這個數(shù)字蛹找。

目前,我們的處境在兩者之間哨坪。Ian Stevenson 和 Konrad Kording 發(fā)表過一篇論文庸疾,討論了過去五十年中(在任何動物大腦中)能被同時記錄的最大神經(jīng)元數(shù)量,并將結(jié)果繪制成下圖:

圖片來源:https://www.technologyreview.com/s/600686/government-seeks-high-fidelity-brain-computer-interface/

這項研究——有時也被稱為「史蒂文森定律」——表明当编,一直以來我們能夠同時記錄的神經(jīng)元數(shù)量似乎每過 7.4 年就會翻一倍届慈。如果保持這個速度,到這個世紀(jì)末我們就會達(dá)到一百萬忿偷,到 2225 年能記錄大腦中每一個神經(jīng)元金顿,拿到我們那頂完整的巫師帽。

無論腦機接口的「集成電路」是什么鲤桥,它都還沒有到來揍拆,因為 7.4 年這個數(shù)字還是太大,不足以引起革命性的變化芜壁。這里所需要的突破并不是記錄一百萬神經(jīng)元的設(shè)備礁凡,而是能讓上圖在未來更像摩爾定律而不是史蒂文森定律的范式轉(zhuǎn)換高氮。一旦這個轉(zhuǎn)換發(fā)生,一百萬也將隨之實現(xiàn)顷牌。

主要阻礙二:植入

只要還涉及到開顱手術(shù)剪芍,那腦機接口就不會普及世界。

這在 Neuralink 是一個主要話題窟蓝。在跟他們團(tuán)隊討論的時候罪裹,我記得從某人口中聽到了 42 次「無創(chuàng)」或者「無創(chuàng)地」這樣的字眼。

除了是進(jìn)入大腦的主要障礙以及安全問題运挫,這種大腦手術(shù)還很昂貴状共,而且供應(yīng)有限。伊隆談到谁帕,最終的腦機接口植入過程應(yīng)該是自動化的:「能夠?qū)崿F(xiàn)這事的機器應(yīng)該要像激光近視矯正技術(shù)一樣峡继,是自動化的過程。因為不然的話匈挖,你會被有限數(shù)量的神經(jīng)外科醫(yī)生所限制碾牌,而且費用也會很高。你最終需要一個臺像激光矯正那樣的機器來使批量進(jìn)行手術(shù)儡循〔奥穑」

僅實現(xiàn)腦機接口的高帶寬本身就是一件了不得的事,發(fā)明一種無創(chuàng)植入接口設(shè)備的方法也是如此择膝。而完成這兩件事無疑將引發(fā)一場革命誓琼。

其他阻礙

今天的腦機接口病人都會有一根電線從他們腦袋里鉆出來。未來這肯定不行肴捉。Neuralink 計劃研制一種無線設(shè)備腹侣。但這就帶來了很多新的挑戰(zhàn)。這個設(shè)備將要能夠無線發(fā)送齿穗、接收大量數(shù)據(jù)筐带,意味著它還需要獨立解決像信號擴增、模擬-數(shù)字信號轉(zhuǎn)化缤灵、數(shù)據(jù)壓縮等問題。哦蓝晒,還有感應(yīng)式充電腮出。

另一大問題是生物相容性。精密的電子儀器在膠質(zhì)的果凍球里表現(xiàn)通常不太好芝薇。而人體也不喜歡自己里面有異物胚嘲。但未來的大腦接口是要毫無問題地長久使用的。這意味著洛二,這個設(shè)備很可能需要被密封馋劈,即使常年受到周圍流動的神經(jīng)介的影響也能正常工作」ッ蹋現(xiàn)在,我們的大腦會把設(shè)備當(dāng)成入侵者并最終將它包裹在疤痕組織中妓雾,但我們需要騙大腦相信它只是其中一個在工作的尋常部件娶吞。

然后還有空間問題。在一個已經(jīng)要為一千億神經(jīng)元騰出空間的大腦中械姻,你要把這么個處理一百萬神經(jīng)元的設(shè)備擱哪里呢妒蛇?如果采用現(xiàn)在的多電極陣列來承載一百萬個電極,設(shè)備會有棒球那么大楷拳。所以進(jìn)一步縮小體積是又一項需要完成的重大創(chuàng)新绣夺。

還有個問題,現(xiàn)在的電極主要始于簡單的電記錄或者電刺激欢揖。如果我們真的想要一種高效的大腦接口陶耍,我們需要的不是功能單一的電極,而是具有神經(jīng)電路的機械復(fù)雜性的一種東西她混,既能記錄也能刺激烈钞,能在化學(xué)、機械产上、電的層面上與神經(jīng)元產(chǎn)生相互作用棵磷。

我們假設(shè)以上所說的都完美結(jié)合在一起,一種高帶寬晋涣、持久仪媒、無創(chuàng)的設(shè)備,具有雙向的溝通能力和良好的生物相容性谢鹊,那我們就能同時與一百萬個神經(jīng)元來回對話了算吩!不過我們事實上并不知道如何與神經(jīng)元進(jìn)行交流。解析一百個神經(jīng)元的觸發(fā)已經(jīng)足夠復(fù)雜佃扼,而我們所做的其實就是學(xué)習(xí)一種特定的觸發(fā)對應(yīng)哪種簡單的指令偎巢。但一百萬個信號就沒法這么干了。這就像谷歌翻譯本質(zhì)上就是用兩部字典來把一部字典中的字詞轉(zhuǎn)換到另一部中的字詞兼耀,而這與真正理解語言很不一樣压昼。我們還需要在機器學(xué)習(xí)上往前走一大步,才能讓計算機真正理解語言瘤运;而機器理解大腦的語言也同樣需要往前邁一大步窍霞,因為人當(dāng)然無法自己去學(xué)習(xí)解析數(shù)百萬個同時交流的神經(jīng)元的訊息。

現(xiàn)在殖民火星聽上去是不是容易多了拯坟。

但我打賭但金,幾十年前,電話郁季、汽車冷溃、登月這些事兒對人們來說也都是看似無法完成的技術(shù)挑戰(zhàn)钱磅。就像這玩意兒——

——對下面那個時代的人來說完全難以想象:

不過,現(xiàn)在它不正躺在你兜兒里么似枕。如果說有什么是我們應(yīng)該從過去中學(xué)習(xí)的盖淡,那就是未來總會有一些過去的人難以相信的普適技術(shù)出現(xiàn)。我們不知道哪種技術(shù)現(xiàn)在看來不可能而往后會被普遍應(yīng)用菠净,但肯定會有的禁舷。人總是低估人類的群體力量。

如果四十年后你認(rèn)識的每個人腦袋里都裝有電子設(shè)備毅往,這將是因為一種范式轉(zhuǎn)換導(dǎo)致這個行業(yè)中發(fā)生了一場根本的轉(zhuǎn)變牵咙。而這種轉(zhuǎn)換正是 Neuralink 團(tuán)隊試圖找到的。其他團(tuán)隊也在努力攀唯,也提出了一些不錯的想法:

目前的腦機接口創(chuàng)新

伊利諾伊大學(xué)的一個團(tuán)隊正在研發(fā)一種絲綢制成的接口:

圖片來源:https://www.technologyreview.com/s/418503/brain-interfaces-made-of-silk/

絲綢可以被卷成一捆洁桌,相對無創(chuàng)地植入大腦中。理論上它能圍繞大腦展開侯嘀,像收縮膜一樣融入大腦表面另凌。在絲綢表面部有靈活的硅晶體管陣列。

在一次 TEDx 演講中戒幔,Hong Yeo 演示了印在他皮膚上一個像一次性紋身的電極陣列吠谢。研究人員說,這種技術(shù)有可能被用于大腦:

圖片來源:https://www.wired.com/2013/02/skin-printed-electrodes/

另一個小組正在研發(fā)一種納米級別的诗茎、電極排成的神經(jīng)網(wǎng)工坊。這種網(wǎng)非常小,能夠用注射器注入大腦敢订。

圖片來源:https://www.extremetech.com/extreme/207848-injectable-neuro-mesh-covers-the-brain-can-control-individual-neurons

上圖中右邊的那只紅色管子是一支注射器的頂端王污。 Extreme Tech 上有一幅很棒的插圖解釋了這個概念:

其他無創(chuàng)技術(shù)涉及通過血管和動脈進(jìn)入大腦。伊隆提到這一點:「創(chuàng)傷最小的方式是像支架那樣的東西楚午,通過股動脈進(jìn)入昭齐,最終在心血管系統(tǒng)中展開,與神經(jīng)元相互作用矾柜。神經(jīng)元消耗很多能量需要大量供血阱驾,所以這就像有了一張通往每一個神經(jīng)元的道路網(wǎng)絡(luò)」置铮」

美國軍方的技術(shù)創(chuàng)新部門 DARPA啊易,通過近期成立的 BRAIN 項目,正在研究小型的封閉式神經(jīng)植入物來代替藥物饮睬。

圖片來源:http://www.darpa.mil/program/our-research/darpa-and-the-brain-initiative

他們的第二個項目是希望能夠?qū)⒁话偃f個電極放到只有疊起來的兩枚硬幣那么大小的設(shè)備上。

另一個正在進(jìn)展中的想法是經(jīng)顱磁刺激 (Transcranial Magnetic Stimulation篮奄,簡稱 TMS)捆愁,放置在頭頂?shù)拇啪€圈能夠在大腦內(nèi)部產(chǎn)生電子脈沖割去。

圖片來源:https://en.wikipedia.org/wiki/Transcranial_magnetic_stimulation#/media/File:Transcranial_magnetic_stimulation.jpg

電子脈沖能夠刺激目標(biāo)神經(jīng)元區(qū)域,產(chǎn)生一種完全無創(chuàng)的深度大腦刺激昼丑。

Neuralink 的聯(lián)合創(chuàng)始人之一 DJ Seo 負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)設(shè)計一種更加酷炫的接口「神經(jīng)塵埃」呻逆。神經(jīng)塵埃指的是一百微米大小的硅傳感器(大約是頭發(fā)粗細(xì)),能夠被播撒進(jìn)入大腦皮層菩帝。而在附近軟腦膜上方咖城,會有一個三毫米大小的設(shè)備通過超聲波與塵埃傳感器進(jìn)行溝通。

這又是一個創(chuàng)新成果出自一個跨學(xué)科團(tuán)隊的例子呼奢。DJ 跟我解釋說宜雀,「有些技術(shù)在這個領(lǐng)域里還沒有怎么被研究過,不過我們可以借鑒下這些技術(shù)的原則握础》」他說神經(jīng)塵埃是受到了微芯片技術(shù)和 RFID(就是那個使得酒店門卡不實際接觸門鎖也能感應(yīng)到鎖的技術(shù))的原則的啟發(fā)。你不難發(fā)現(xiàn)諸多領(lǐng)域?qū)@項技術(shù)的應(yīng)用的影響:

圖片來源:https://swarmlab.eecs.berkeley.edu/projects/4887/neural-dust-ultrasonic-low-power-solution-chronic-brain-machine-interfaces


其他人在研究更加瘋狂的方法禀综,比如光遺傳學(xué)(往大腦中注射一種病毒简烘,依附于腦細(xì)胞上,使其能被光刺激)定枷,或者使用碳納米管(把一百萬個碳納米管聯(lián)結(jié)在一起通過血管傳入大腦)孤澎。

這些人都在這個箭頭上努力:

目前這還是相對小的一個群體,但一旦突破的火花迸發(fā)欠窒,一切將很快改變覆旭。發(fā)展將迅速發(fā)生。隨著植入過程越來越簡單贱迟、成本越來越低姐扮,腦機接口帶寬將變得越來越好。公眾興趣也會隨之增加衣吠。而當(dāng)公眾更感興趣時茶敏,人類整體會注意到機會的存在,發(fā)展的速度將急遽上升缚俏。正如計算機硬件的突破帶來了軟件行業(yè)的爆炸式增長惊搏,各大行業(yè)將紛紛研發(fā)先進(jìn)的設(shè)備和智能應(yīng)用,用于與大腦接口的連接忧换。然后到了 2052 年恬惯,你將告訴一個小屁孩,在你成長過程中亚茬,沒有人的大腦能像她的一樣做到這些事酪耳,不過在她聽來這無聊得很。

我試圖讓 Neuralink 團(tuán)隊聊聊 2052 會是怎樣的情景。我想知道這一切實現(xiàn)的時候碗暗,生活將是什么樣颈将。我想知道如果說早期的腦機接口是 Pilot ACE 的話,那腦機接口的 iPhone 7 會是什么言疗。但這并不容易晴圾,因為正是出于他們對實際結(jié)果的專注而不是夸夸其談,這個團(tuán)隊才得以建立噪奄。而我在做的死姚,無異于追問那些在 1700 年代專注于在蒸汽引擎上取得突破的人什么時候才會出現(xiàn)飛機。

在我契而不舍的追問下勤篮,他們終于開口說了他們對遙遠(yuǎn)未來的想象都毒。在與伊隆的談話中,我很多時候也把重點放在未來的可能性上面叙谨。另外温鸽,我還和一位從事腦機接口研究的朋友 Moran Cerf 討論過,他對遠(yuǎn)期前景有很多思考手负。最后涤垫,Neuralink 團(tuán)隊的一名成員終于不情愿地談了下他的預(yù)測,告訴我他和他的同事們當(dāng)然都是夢想家竟终,不然他們也不會在做這些事蝠猬,而且他們中的很多人是受到了科幻小說的啟發(fā)才進(jìn)入的這個行業(yè)。他建議我跟 Ramez Naam 聊聊统捶。Ramez 是關(guān)于腦機接口未來的系列小說 Nexus Trilogy 的作者榆芦,有扎實的技術(shù)背景,持有十九項軟件專利喘鸟。為了對未來有個大致認(rèn)識匆绣,我跟他聊了聊,并把剩下的有關(guān)一切的 435 個問題都拋給了他什黑。

每一場談話結(jié)束崎淳,我都徹底驚呆。我以前寫過愕把,如果你穿越回到 1750 年拣凹,一個沒有電、沒有機動車輛恨豁、也沒有遠(yuǎn)程通訊的時代嚣镜,把一個人,比如喬治·華盛頓橘蜜,帶回到現(xiàn)在看看今天的世界菊匿,他會被這一切嚇?biāo)馈D憔瓦@么害死了華盛頓,把一切都搞砸了捧请。這讓我開始思考這種概念凡涩,你得前往未來多少年才能確保自己會被發(fā)展的程度嚇?biāo)馈N曳Q之為「嚇?biāo)廊说陌l(fā)展單位」(Die Progress Unit)疹蛉,簡稱 DPU。

自從人類誕生以來力麸,我們的世界就有了一種奇怪的屬性——隨著時間流逝可款,會變得越來越神奇。所以 DPU 很是回事兒克蚂。然后因為發(fā)展會帶來更迅速的進(jìn)一步發(fā)展闺鲸,趨勢就是,隨著時間過去埃叭,DPU 會變得越來越短摸恍。對華盛頓來說,一個 DPU 是幾百年時間赤屋,這在人類歷史上是非常短暫的一段時間了立镶。但在我們現(xiàn)在所處的時代,事物瞬息萬變类早,我們可能會在有生之年經(jīng)歷一個甚至多個 DPU媚媒。1750 年到 2017 年之間所發(fā)生的變化可能會再次出現(xiàn)在現(xiàn)在到你有生之年某個時候這段時間內(nèi)。這是個荒謬的時代涩僻,我們很難注意到這一切因為我們太著眼于當(dāng)前的生活了缭召。

不管怎樣,我經(jīng)常思考 DPU 這件事逆日,不時還會好奇如果用時間機器穿越到未來嵌巷、體驗下華盛頓來到這里的那種感受會是怎樣一番體驗。什么樣的未來能夠把我震驚到嚇?biāo)赖某潭仁页椋课覀兛梢粤牧年P(guān)于人工智能和基因編輯的問題搪哪,我毫不懷疑這些領(lǐng)域中所取得的進(jìn)步會把我嚇?biāo)馈5懻摰慕Y(jié)果總是「誰知道以后會是怎樣狠半!」噩死,從來沒有描繪出具體的圖景。

我想我終于找到了一幅具體的畫來描繪令人震驚的未來一角神年。讓我畫給你看已维。

這是 ONES Piece 翻譯計劃的第 133 篇譯文。本文原載于 WaitButWhy.com已日,作者 Tim Urban 由 ONES Piece 塔娜垛耳、徐雪兒、王沫涵、任寧堂鲜、何聰聰翻譯栈雳,關(guān)嘉偉校對。ONES Piece 是一個由 ONES Ventures 發(fā)起的非營利翻譯計劃缔莲,聚焦科技創(chuàng)新哥纫、生活方式和未來商業(yè)。如果您希望得到更「濕」的信息痴奏,我們也有播客節(jié)目「遲早更新」供您收聽蛀骇。

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