一只名叫Sake的猴子用“意念”在電腦屏幕上打出了“can I please have snacks（可以給我一些零食嗎）”。隨即它得償所愿，拿到了人類給的葡萄。
這是發(fā)生在埃隆·馬斯克（Elon Muck）的腦機接口公司Neuralink發(fā)布會上的一幕。12月1日，馬斯克在發(fā)布會上宣布，預(yù)計將在6個月內(nèi)開始人體實驗，正式在大腦中植入芯片。
12月1日Neuralink發(fā)布會上，植入腦機接口的猴子Sake用意念在屏幕上打字。圖源：Neuralink發(fā)布會
成立于2016年，主攻腦機接口（Brain-Computer Interface，以下簡稱“BCI”）技術(shù)的Neuralink是實現(xiàn)馬斯克“將記憶上傳至云端”愿景的重要基地。
簡而言之，BCI就相當(dāng)于大腦的“翻譯官”。在理想狀態(tài)下，通過對腦電波的解碼，BCI能夠識別人類的所思所想。目前，BCI主要有需要開顱手術(shù)的「侵入式」和置于表皮的「非侵入式」兩種模式。侵入式BCI所能獲取的腦電波信噪比（信號與噪聲的比例）比非侵入式更高，但技術(shù)難度高，且安全性和穩(wěn)定性目前有待證明。
“野心家”馬斯克選擇了攻克難度更大的侵入式BCI。在此前的動物實驗中，Neuralink在6只經(jīng)過人類指令訓(xùn)練的猴子的腦部植入了BCI設(shè)備，通過將猴腦的活動轉(zhuǎn)化為計算機指令，從而讓猴子完成玩游戲、打字等活動。
但將“開腦洞”的目標(biāo)轉(zhuǎn)移到同胞身上的馬斯克，野心遠不止用意念“玩?！?。他將Neuralink的下一代產(chǎn)品用戶定位在癱瘓、肌肉萎縮癥等衰弱癥患者人群，幫助他們用意念與外界進行交流，甚至控制假肢恢復(fù)運動。
在未來，他希望侵入式BCI技術(shù)能夠和大腦交互，通過主動對大腦進行刺激，從而進一步攻克阿爾茨海默癥、癡呆癥等神經(jīng)系統(tǒng)疾病。
但在技術(shù)和倫理道德的雙重考驗下，馬斯克在人頭上“開腦洞”的愿景并不容易實現(xiàn)。
至少未來15年內(nèi)，BCI不可能“包治百病”
由于要在人身上動刀子，侵入式BCI的首要的技術(shù)目標(biāo)是：小、輕、生物相容性高。
發(fā)布會顯示，Neuralink使用了一個神經(jīng)外科手術(shù)機器人，用微米級的精度為大腦快速植入電極線。同時，這些比頭發(fā)絲還細(xì)的電極線形成觸電密度高、尺寸小的陣列。
不少從業(yè)者認(rèn)為，Neuralink神經(jīng)電極的性能和腦電波（EGG）的解碼算法能力已經(jīng)達到了行業(yè)領(lǐng)先水平，對神經(jīng)外科手術(shù)機器人的創(chuàng)新性引進也解決了人為植入電極精準(zhǔn)性不高的痛點。
神經(jīng)外科手術(shù)機器人將電極線植入指定區(qū)域中。圖源：Neuralink發(fā)布會
然而，不少BCI學(xué)界專家依然認(rèn)為Neuralink的技術(shù)并沒有飛躍式的進步。加州大學(xué)歐文分校腦機接口實驗室助理教授An H. Do認(rèn)為，馬斯克的認(rèn)知遠遠落后于學(xué)界。在Neuralink的發(fā)布會上，猴子用“意念”在屏幕上打了一段字。但早在2002年，布朗大學(xué)的一項研究就讓猴子成功地通過BCI在計算機屏幕上移動了光標(biāo)。
復(fù)旦大學(xué)侵入式腦機接口硬件系統(tǒng)工程師劉偉介紹，目前侵入式BCI領(lǐng)域的技術(shù)難點主要有5個：
1、沒有好的工具讓人去更深入地了解大腦；2、由于電極的材料、植入點位等因素的限制，獲取腦電波信號的難度很大；3、即便優(yōu)于非侵入式，但侵入式BCI獲取數(shù)據(jù)的信噪比仍然較低；4、解碼腦電波的算法與應(yīng)用場景沒有明確的對應(yīng)關(guān)系；5、侵入式BCI應(yīng)用場景不明確，導(dǎo)致研發(fā)目標(biāo)不明確。
腦機接口是個年輕的行業(yè)，相關(guān)研究以及成果轉(zhuǎn)化無法做到一蹴而就，這也側(cè)面導(dǎo)致行業(yè)自律、供應(yīng)鏈標(biāo)準(zhǔn)尚且存在空白。成立于2015年的非侵入式BCI研發(fā)獨角獸「BrainCo強腦科技」相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴36氪：“目前BCI行業(yè)甚至還沒到可以相互競爭的階段，沒有所謂的真正的技術(shù)壁壘，企業(yè)都還在各自探索的階段。”
“侵入式腦機接口離應(yīng)用，我估計還得至少15年。”結(jié)合目前的技術(shù)水平和模糊的應(yīng)用場景，劉偉估計，“目前也就僅限于疾病的探索，疾病的治療、疾病的診斷都談不上?！?/p>
Neuralink暫時落后，但勝率不減
在侵入式BCI技術(shù)發(fā)展成熟、應(yīng)用場景落地前，公眾跨越對開顱的心理障礙也需要經(jīng)過漫長的時間。
一方面，破開人類的屏障、長久/永久性成為體內(nèi)一部分的侵入式BCI，依然會造成一定的安全風(fēng)險，如細(xì)菌感染、人體排異反應(yīng)。
另一方面，就像幾乎所有其他的現(xiàn)代科技一樣，未來的BCI或許也會陷入道德倫理的沼澤，帶來一系列無解難題：大腦的控制權(quán)在誰人手里？外來干預(yù)大腦會加劇社會不平等嗎？誰能保證腦電波信息的采集、傳輸、存儲安全？
即便在侵入式BCI發(fā)展較早的美國，普通民眾對這項技術(shù)的接受度并不高。皮尤研究中心曾在2016年針對美國消費者發(fā)起一項有關(guān)大腦植入芯片技術(shù)的調(diào)查，其中69%的人群對這項技術(shù)表示擔(dān)憂。即便知道BCI有可能提高注意力，66%的美國人依然不愿意使用。
而對Neuralink來說更為近在眼前的考驗，是通過美國食品和藥物管理局（FDA）對臨床試驗的審批。
對于涉及人體大腦的臨床實驗，F(xiàn)DA一向吝于審批。2019年，Neuralink就向FDA提出過申請，但鎩羽而歸。直到2021年7月，F(xiàn)DA才首次批準(zhǔn)了永久植入式BCI的人體臨床試驗。而這一先機落到了Neuralink最大的競爭對手、侵入式BCI研發(fā)公司Synchron身上。
今年3月29日，Synchron在美國神經(jīng)病學(xué)學(xué)會第74屆年會上宣布BCI設(shè)備Stentrode的安全性。4名在澳大利亞植入Stentrode的肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS）患者參與了長達一年的監(jiān)測。
結(jié)果顯示，患者可以使用計算機通過文本進行交流并完成日常任務(wù)，比如網(wǎng)上購物和發(fā)電子郵件。這也意味著在商業(yè)化的角逐中，Synchron暫時領(lǐng)先了Neuralink一步。
但侵入式BCI的商業(yè)化是場持久戰(zhàn)，一名侵入式BCI的研發(fā)人員告訴36氪，樂觀估計，Neuralink的侵入式BCI設(shè)備從臨床試驗獲批，到最后拿下FDA的醫(yī)療器械審批，起碼得經(jīng)歷3-5年，“這還不包括順利商用所需要的研發(fā)、量產(chǎn)、推進合作等時間”。
在這場持久戰(zhàn)中，企業(yè)拼的往往是資源投入。光靠強大的資源聚集能力，背靠馬斯克龐大財富帝國的Neuralink就能在進展上與不少企業(yè)拉開距離。劉偉介紹，Neuralink最大的壁壘不是建立在技術(shù)上，而是建立在資金、人才、供應(yīng)鏈等資源能力上。
侵入式腦機接口的研發(fā)是一項“燒錢”的業(yè)務(wù)，劉偉觀察到，不少國內(nèi)侵入式BCI研發(fā)制造企業(yè)都陷入了資金鏈緊張的困境，“1個億，用了不到一年半，就要想辦法繼續(xù)融資”。
但相對地，一般企業(yè)花兩年完成的融資和技術(shù)迭代，有“鈔能力”的Neuralink用半年就能做到。即便是在臨床試驗上先Neuralink一步的Synchron，迄今為止共募集到約6500萬美元，與募到約3.63億美元的Neuralink相比仍是小巫見大巫。
今年8月20日，馬斯克與Synchron就投資事宜進行了洽談。知情人士對彭博社透露，這次洽談的起因源于Synchron在臨床試驗進程上趕超了Neuralink。對Neuralink而言，打不過，還能買。只是馬斯克想讓Neuralink稱霸行業(yè)的念頭，已經(jīng)昭然若揭。
不過，馬斯克在Neuralink發(fā)布會上提出的“進入脊髓、并有可能恢復(fù)癱瘓患者運動能力的植入物”“恢復(fù)視力的眼部植入物”的愿景依然讓人對侵入式BCI能發(fā)揮的價值抱有正面期待。
An H. Do認(rèn)為，即便馬斯克對BCI的認(rèn)知相較于學(xué)界而言并不先進，但私營企業(yè)雄厚的資源能力能夠讓技術(shù)的迭代效率比學(xué)術(shù)界更高。
2021年1月4日，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院神經(jīng)外科意識障礙病區(qū)正式揭牌開科。這個病區(qū)將主要面向俗稱“植物人”的意識障礙患者，運用神經(jīng)調(diào)控、腦機接口等技術(shù)最大限度實現(xiàn)意識恢復(fù)、神經(jīng)功能改善。圖源：IC photo
而幫助癱瘓、上脊髓損傷、肌肉萎縮癥等患者進行治療和日常生活，是學(xué)界認(rèn)為目前侵入式BCI在未來5-10年內(nèi)最有望產(chǎn)生影響的應(yīng)用場景。倫理的枷鎖內(nèi)，依然需要一批充滿想象力的野心家。