腦機接口或將幫助人類“快速進化”
徐曉彤
2022-06-23
美國哲學家希拉里·普特南在1981年闡述了“缸中之腦”這一著名假想——一個人的大腦被從身體剝離，放入一個可以維持大腦生存的缸中，大腦的神經末梢接受著機器程序向其傳輸的信息，使之保持著一切如常的幻覺。那么誰能夠證明，自己不是“缸中之腦”呢？
這類難以證偽的想法讓人類不斷推敲著自身的存在。在大腦這一由無數神經元組成的傳感器與控制器之外，其他物品的存在似乎都產生了動搖。人類所體驗的一切由此而生，也由此而滅。
腦機接口讓這一哲學問題更為具象地走入現實，而人類在思考有關存在這一宏大議題的同時，開始將大腦與機器直接通訊的可能用于拓展自身邊界。若意識可以控制機器，機器同時能夠傳感給大腦，那么殘疾人將有望突破禁錮，得到更好的生活體驗。人類甚至可以暢想，相比于讓肉體永存的困難，將三磅重的大腦妥善保留，繼續感知世界，人類是否算是實現永生？
如今已然有較為前沿的科研者邁入腦機接口領域，其中最有名的當屬埃隆·馬斯克的Neuralink。在該賽道里可以與其相比較的幾家公司中，有一家名叫強腦科技（BrainCo）的公司帶有中國基因。
強腦科技創始人韓璧丞在十二年前看到了這樣一段視頻：一只猴子頭上戴著的腦機接口裝置與其運動神經元相連，它的雙手被固定，無法直接拿起面前的香蕉。一段時間后，猴子逐漸發現它的想法與旁邊的機械手臂有關聯，最終它用意識操縱機械手臂，將香蕉送進自己口中。
這個實驗如“電光石火”般擊中了韓璧丞，他開始了對腦機接口的研究，并于2015年在哈佛大學腦科學中心創立了BrainCo，研究大腦信號的解析以及技術運用。
韓璧丞說，腦機接口從定義上講，是通過機器設備將大腦與外界直接相連的技術，具體分為通過大腦信號控制外部設備，與通過從外界施加影響（例如聲、光、磁等）干預大腦的雙向交互形式。但由于大腦的信號微弱復雜且伴隨大量噪音，信號的采集與解析是一大技術難點。早在近一百年前，德國一位名叫漢克斯·伯格的醫生首次在人類大腦中采集到信號。但時至今日，它依舊是擺在腦機接口研究者面前的難題。
在有關腦機接口的眾多研究中，有70%針對的是非侵入式。韓璧丞認為，非侵入式要比侵入式腦機接口的市場至少廣闊100倍，該技術有望為阿爾茨海默癥、自閉癥、抑郁癥等疾病提出解決方案。但相比侵入式（Neuralink研究的就是這一種）能夠直接采集脈沖信號，BrainCo所研究的非侵入式更需要面對腦電信號采集的難關。腦電以微伏為單位，信號極其微弱，是一節5號電池的一百萬分之一。
研究過程中為了最大化提取到腦電信號，需要在頭發上涂抹導電膏，而且要保障頭發處于無油脂狀態。為了在自己身上做實驗，韓璧丞在哈佛大學讀博的第一年洗了800多次頭。
通過一位因為實驗事故而失去右手的朋友，韓璧丞看到了腦機接口技術與智能假肢結合的可能。若可以通過意識思維來控制機械，便能夠極大幫助殘疾患者擺脫肢體局限。這一想法在中國擁有廣闊的市場，中國有數千萬名殘疾患者，而其中肢體殘疾群體購買假肢比例不足1%，并且購買假肢的用戶中還有20%因為不滿假肢性能而不再使用。
通過機械與算法還原雙手功能是一項艱巨挑戰，人類一生中95%以上的復雜工作都是由手完成的，動一動手指便需要34塊肌肉協同。韓璧丞團隊一度遇到了技術瓶頸，甚至懷疑所堅持的非侵入式技術是一個錯誤方向。
幸運的是，韓璧丞遇到了中國殘疾人藝術團中一位右臂截肢的女歌手林安露，她想要借助BrainCo的技術實現彈鋼琴的夢想。在初步測試后，她僅僅可以活動手指，無法完成彈鋼琴這樣復雜的動作。得知結果后，林安露沒有放棄，每天花費大量時間訓練機械手臂。最終帶著工程師們為她更新開發的假肢算法與鋼琴家郎朗同臺，成為世界上首位用意識控制假肢完成鋼琴表演的人。
在研發智能假肢的同時，強腦科技也關注人與人交互的進化。與動手指需要34塊肌肉類似，人類說話需要神經控制100多塊肌肉從而發出聲音，韓璧丞認為，既然能夠通過腦機技術實現手部精準控制，那么開發語言交互系統就并非不可實現。
大腦黑箱已經被打開，在談及腦機接口的終極目標時，韓璧丞說：“它給人們帶來一種希望。”按照達爾文的觀點，700萬年前人和大猩猩是一樣的，經過700萬年的進化，產生了分化。而如今，“腦機接口可以直接干預大腦，甚至去引導大腦的進化。”他說，“腦機接口給人們帶來一種能夠在本代人中發生很大變化的可能性。” 美國國家航天局（NASA）在官網報道過BrainCo的產品技術，部分美國宇航員已經開始啟用BrainCo的設備進行訓練，以增強宇航員在太空中的專注度。
“人類發音需要100塊肌肉，如果未來我們去模擬這100多塊肌肉，并做出1,000塊人工肌肉的算法給一個孩子，讓他從兩歲前就開始適應這種速度的對外表達，那他真有可能實現10分鐘完成莎士比亞全作品的輸出?！表n璧丞說。（財富中文網）
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