风口已至？马斯克宣布完成首次脑机接口实验｜科技圆桌派

封面新闻记者 边雪 马晓玉

1月29日，埃隆·马斯克在社交媒体上宣布，其脑机接口公司“神经连接”（Neuralink）已为首位人类患者植入了大脑芯片，据马斯克介绍，Neuralink首款产品名为“心灵感应”（Telepathy）。植入该产品后，仅需意念就能控制手机或电脑，并通过它们可以控制几乎任何设备，植入者目前恢复良好。

“神经连接”公司成立于2016年，主要以马斯克个人资金维持运营。其最初的计划是利用“脑机接口”技术帮助脑瘫患者控制他们的智能手机或电脑。而后进一步希望利用这类植入设备帮助治疗记忆力衰退、颈脊髓损伤及其他神经系统疾病，帮助瘫痪人群重新行走。

埃隆·马斯克。（图源Neuralink官网）

去年5月，“神经连接”获得美国食品和药物管理局批准，宣布将启动该公司首次脑植入设备人体临床试验，并于2023年8月和11月分两期筹集投资资金约3.23亿美元。埃隆·马斯克还计划向每个人提供大脑芯片产品，以便人类能更好地与计算机进行通信。他说，这是在遏制人工智能带来的“人类文明危机”。

首次脑机接口人体实验的完成，是否意味着脑机接口技术走进现实？1月30日，多位受访者告诉封面新闻记者，脑机接口技术虽然具有广阔前景，但核心技术仍有待提高，落地场景因涉及法规、伦理等问题，也需要进一步规范。

脑机接口技术已经实现了质的突破？

“就生命科学而言，我们通常将人工智能技术作为一种工具，用于生命规律的探索、疾病的辅助诊断等。从广义上来说，脑机接口本身就属于人工智能的范畴，是其中一个新兴的分支，只不过脑机接口主要侧重于对大脑认知（思维）的解读。传统人工智能发展的这些信号处理和模式识别等功能，都可以应用于脑机接口。”

国家优秀青年基金获得者、四川认知科学学会人工智能分会主任委员、电子科技大学生命科学与技术学院教授徐鹏告诉封面新闻记者，从临床等应用方面来说，把脑控和控脑结合起来，形成一个闭环的系统，更加能够符合临床等方面的需求。

“一般说来一个完整的脑机接口系统包含信号获取，信号解码，命令输出等多个方面，马斯克这次发布的进展主要集中在植入式信号的获取方面。”徐鹏告诉封面新闻记者，实际上类似在人上的信号获取手段是已有的，马斯克这次的工作进展严格地说应该是他的neurolink公司的电极首次在人上植入成功。

“虽然手术初步结果显示了成功，但后面的一系列问题亟待解决：比如电极和人体的相容性如何？也就是人体对其适应性安全性，需要长期实验观察才能有结论。”徐鹏解释道，虽然说该技术在一定程度上解决了信号获取的问题，能够观测到稳定的大脑神经元峰值放电活动，但后面的信号的解析，脑机交互机制的研究，距离实际应用还有一定的距离，也是需要解决的挑战。“该技术相对于已有技术来说，虽然在很大程度上减少了对于大脑的损伤，但总体来说该技术是属于植入有损范畴，对人体产生的不可预知的伤害还是存在。”

脑机接口技术新进展 对行业而言是好消息

“我们很开心马斯克有临床上的进展，对于整个行业而言是好消息。”中国科学院上海微系统与信息技术研究所副所长、脑虎科技创始人兼首席科学家陶虎告诉封面新闻记者。

值得注意的是，2023年2月，一名42岁男性患者曾使用脑虎科技的深部电极+脑电仪跟软件，顺利完成了一项256通道柔性深部电极的植入手术，实现单神经元Spike信号记录。

侵入式脑机接口产业的三大技术路线主要包括硅基硬质电极系统，血管电极系统和柔性电极系统，脑虎科技与马斯克所主导的Neuralink脑机接口设备采用了同一种技术路线即柔性电极，而柔性电极则一定需要满足高通量，低创伤和长期在体这3个特点。

link设备，包括电池、芯片和高度柔韧的超细线等。（图源Neuralink官网）

据陶虎介绍，患者本身在右侧颞叶的癫痫脑区有一个病灶需要切除，在切除之前，在他的病灶处植入了微型的柔性深部电极，植入之后采集到高质量的LFP场电位以及单个神经元的电位。“最右边我们记录到26号神经元超过2000次Spike，平均每秒钟3-4个Spike。这是有重大突破的一次临床进展，也是深部电极重要科研成果，达到了有效性跟安全性的初步验证，后续我们也会继续围绕这个场景做更多的科研临床尝试。”

麦肯锡的研究报告显示，预计脑机接口相关市场规模在2030年至2040年期间可达700亿美元至2000亿美元。中国信通院发布的《脑机接口总体愿景与关键技术研究报告》也曾预测，我国神经重塑、神经替代、神经调控脑机接口技术将拥有数十万亿规模的市场空间。

数千人愿当马斯克脑机接口项目志愿者

据外媒报道，自2019年以来，马斯克曾多次预测“神经连接”公司将很快获美药管局批准启动人体临床试验。但该公司的申请曾在2022年初被拒绝，原因是对脑部植入设备试验安全性的担忧。

在此之前，“神经连接”已经分别在猪崽、猴子等动物身上进行了试验。虽然“神经连接”标榜在猪崽身上顺利连接了脑电波，且在设备取出后表现健康，但在猴子身上的试验却造成了不少受试对象死亡。因此，“神经连接”当时面临不少社会谴责。

尽管饱受争议，Neuralink的估值已飙升至50亿美元，安全伦理问题的隐忧和神经科学专家们的质疑也并不影响志愿者们对接入芯片的追捧。去年11月7日，马斯克在社交平台发文称：“‘神经连接’正研发视觉芯片，将在几年内就绪。”数千人表示对给“神经连接”公司当志愿者“超级感兴趣”。

人体临床试验的相关手术过程包括去掉部分头骨，向人脑植入芯片，芯片可以在人脑中存在数年。“神经连接”曾鼓励18岁以上“大面积截肢”患者以及“四肢麻痹、截瘫、视力减退、听力减退、无法说话”患者，申请脑机接口人体试验的志愿者。

根据“神经连接”此前提供给投资者的文件显示，“神经连接”计划在2024年对临床志愿者进行11台植入脑机接口设备的手术，2025年进行27台，2026年进行79台，预估每台手术耗资1.05万美元，但其年度营收将在今后5年内达到大约1亿美元。

脑机接口被列入十大标志性产品

在新一轮科技革命和产业变革重构全球创新版图的大背景下，以脑科学、机器人、人工智能等为代表的一批前瞻性、战略性领域已经成为国家重点关注和布局的技术突破口。

脑机接口作为一种变革性人机交互技术，其中既有不依赖外周神经和肌肉系统，即可从大脑直接向外部设备或机器输出指令的脑机接口，也包括绕过外周神经和肌肉系统从外部设备或机器直接向大脑输入电、磁、声、光等刺激神经反馈的脑机接口。

1月29日，据工信部官网，工信部、教育部、科学技术部等七部门发布《关于推动未来产业创新发展的实施意见》（以下简称《实施意见》）。《实施意见》提出至2025年和2027年的发展目标，公布6项重点任务，包括前瞻布局6个新赛道、十大标志性产品等。

《实施意见》指出要突破下一代智能终端、做优信息服务产品以及做强未来高端装备。《实施意见》共列出十大标志性产品，分别是人形机器人、量子计算机、新型显示、脑机接口、6G网络设备、超大规模新型智算中心、第三代互联网、高端文旅装备、先进高效航空装备、深部资源勘探开发装备。

抑郁症、癫痫、阿尔茨海默症……脑机接口还能如何帮助人类？

南开大学教授段峰在接受封面新闻记者采访时表示，脑机接口具有广泛的应用前景。“一方面，可以辅助脑卒中、渐冻症这类行动不便的患者通过大脑运动皮层的脑电信号控制外围设备，提升生活质量；一方面，还可能通过实时监测携带者的情绪信号，及时缓释储存于传感器支架上的药物，帮助抑郁症、躁郁症等精神疾病患者控制不定时发作的冲动情绪。”

手术机器人。（图源Neuralink官网）

2021年4月19日，首位接受我国自主研发的首款闭环神经刺激器植入手术的癫痫患者，在浙江大学医学院附属第二医院出院，是我国脑机接口临床转化研究在难治性癫痫诊治领域的一项重要突破。

在治疗抑郁症、阿尔茨海默症等方面，脑机接口也被寄予厚望。2020年12月，瑞金医院脑机接口及神经调控中心成立，同时启动了难治性抑郁症脑机接口神经调控治疗临床研究，力图通过脑机接口技术让抑郁症患者们“一秒打开快乐”。

去年，瑞金功能神经外科主任、脑机接口神经调控中心主任孙伯民在采访中表示，经过2年多治疗，已入组23位患者的抑郁症状平均改善超过60%，患者的生活质量也显著提高，未来还将继续开展这项研究。

在教育、智能家居、军事等领域，脑机接口也有广泛的应用场景，如通过可穿戴设备进行神经反馈训练以提升注意力，脑控智能家居，帮助士兵完成危险环境中的任务等。

目前，脑机接口技术仍需破解诸多难题：大脑中约有860亿个神经元，而人类所能捕捉的只是沧海一粟；植入材料可能引发大脑排异反应，或因移动造成脑损伤；更重要的是，人们对神经系统极为复杂的运作机制认识还很浅显，对大脑高级功能如情感和记忆了解更少。不仅如此，当脑电波被感知、记录，人的思维处于全面暴露的风险之中，隐私安全问题愈加凸显。

“特别是病人的接受程度存在较大伦理等方面的问题，只有从脑机接口整体考虑发展，当脑机接口确实能够给患者带来其他技术不可替代的功能，比如：脊髓损伤病人的运动康复，语言障碍病人语言功能的恢复，痴呆病人记忆等功能的恢复等，这个时候即使是有一定创伤，人们还是会在很大程度上接受脑机接口这一技术所带来的福利。”徐鹏说。