北京時間8月29日,埃隆·馬斯克和 AI 腦芯公司 Neuralink 一起演示腦機接口技術,展示 AI 與大腦結合研究的最新進展。
Neuralink 公司通過在一頭名為 Gertrude 的豬腦中安裝一枚硬幣大小的「Link」,讀取記錄 Gertrude 的腦活動。比如,當演示人員開始撫摸豬鼻子時,其腦內電波信號閃爍顯示豬處於興奮狀態。
演示顯示,還可以同時植入多個設備。通過設備也可以預測小豬的身體運動——通過腦電路圖預測小豬關節的位置,與實際運行幾乎完全吻合。
這項技術理論上來說,是將具有 AI 功能的微晶片植入大腦,以監控和刺激大腦活動。主要包括兩個組成部分:一個是晶片,可連接已經植入大腦的電極;二是神經外科機器人探針設備,通過雷射將電極柔性線植入大腦。
概念:AI 與大腦直接交互,用腦機抵抗天網
Neuralink 是馬斯克在2016年創立的一家專門研究腦機接口的公司。
馬斯克認為,人的智力遠遠低於人工智慧,在 AI 面前,人類就像寵物一樣,像家貓一樣。
人工智慧的智力終將超越人類,人類既然不能戰勝 AI ,那麼唯一擊敗 AI 的方法就是通過腦機接口,擁有計算機的「智力」,即在大腦添加一個 AI層,「我希望人與 AI 能實現某種共生,到某種程度之後,人類的語言將被淘汰。」
此設想的理想狀態可以理解成,人們不需要語言這種介質,只需要動動「意念」,想想自己想要做的事或是傳達的想法,就可以和其他擁有腦機接口的人交流。
馬斯克曾反問質疑者,「我們所感到的和想到的一切都是電信號,早期宇宙只是充斥這夸克和輕子的熱湯,而它又是如何開始認為自己有感知力的呢?」
讓大腦與計算機直接交互的情節原本只存在於科幻世界,但現在高校、企業、甚至一些國家的政府、軍方都開始投入時間和精力。
最早在2006年,首次使癱瘓的人控制了計算機光標。2008年,匹茲堡大學研究的腦機接口讓猴子可以操縱機械臂取食吃飯。2012年,有癱瘓患者能夠控制機械臂。
2015年6月,哈佛大學的納米技術專家公開表示,他們正在試圖模糊電子電路和神經電路之間的區別。通過注射植入僅幾毫米寬的網狀導線,與活的神經元產生映射,並「竊聽」神經元間的「對話」,為電子設備與大腦活動的交互提供一種新的途徑。
今年7月,馬斯克透露,Neuralink 正在研究一款能夠使用戶「直接通過晶片聽音樂」的產品,就是通過腦機接口,在耳後植入晶片,直接將音樂傳入大腦,而不需要外戴耳機等設備。
技術實現
概念實現需要計算機能繞過耳朵等感官,直接與大腦交互。Neuralink 通過在大腦深處植入電極柔性線,讀取腦電波。
去年夏天,據 Neuralink 公布的消息,他們的神經外科機器人 sewing machine 是一個電極柔性線的植入機器,工作原理類似縫紉機。
sewing machine 可以在人的頭骨上雷射鑽孔,然後再將電極的柔性線植入到神經元附近,「縫紉機」每分鐘可自動嵌入6根線,共包含192個電極。
sewing machine(來源:Neuralink)
神經元是構成大腦基本組成部分的微小細胞,「縫紉機」植入柔性線時,可以避開大腦血管,整個過程減少損傷。植入之後的柔性線可以從大量細胞中捕獲信息。
植入神經元的電極可以和植入耳後的處理晶片相連。Neuralink 晶片每個陣列包含96個線,每條柔性線有32個電極,共3072個電極。可以通過機器人和2毫米的切口,植入大腦。
Neuralink 曾表示,這顆定製晶片所提供的電流大約是目前最強的傳感器的 10 倍。但這遠遠不夠,這個部分的最終目標是創建一個無線工作系統。
上一代晶片位於耳朵後面,而電極則穿入大腦。
不過,今年夏天,又有了新的方案。
新的外科機器人大小接近一臺洗衣機。
首先通過自動化手術切除一小塊頭蓋骨,然後由探針設備,通過這個頭蓋骨缺口植入電極,然後將「Link」設備安裝在頭蓋骨確實處,代替頭蓋骨。手術全程可以避開血管,由傳感器引導刀片切割,故這是無血手術。
植入之後,Link 的電極會檢測神經脈衝,並將其傳遞給處理器。馬斯克表示,「Link」有超過1000個信息渠道,每個渠道的數據傳輸速度為每秒200兆。馬斯克形容新的腦機接口就想安裝在大腦中的 Fitbit 手環,通過藍牙就可連接。
計劃第一步,用來治病
上述的技術實現與在豬腦上的實驗,都還是非常早期的工作。距離馬斯克的「人工智慧共生」還很遠。人腦實驗想要實現的第一個計劃是治病。
Neuralink 早前的論文中提到,腦機接口有望恢復感覺和運動功能以及治療神經系統疾病。
馬斯克稱,腦機接口可以提升視力和聽覺,恢復肢體功能,治療老年痴呆症,幫助恢復記憶,對於癲癇症患者,可以實時監測並阻止病情發。當然,治療的具體理論和細節也都未公布。
同時,想要真正實施,還需要取得美國食品藥品監督管理局的許可。
在今天的直播中,馬斯克再次強調,如果壽命夠長,基本上每個人都會患有一些神經系統疾病,如記憶力減退、腦損傷、失明、癱瘓、中風、抑鬱、失眠等等。而神經元就像癲癇,這些都可以通過機器人手術和電子產品來解決。
腦機接口未來
即便路最終目標還有很遠,但馬斯克和網友也在直播中暢想了一些未來的場景。如通過腦機接口著急自己的特斯拉、打遊戲、存儲或替換記憶等等。
不過關於腦機接口的一些質疑,這次仍然沒有得出答案。一方面,計算機安全本身也需要注意,如病毒與惡意軟體侵入。
另一方面,馬斯克認為腦機接口是人類和 AI 抗衡的唯一辦法。但是有科學家認為,這種植入晶片的想法,實際可能是對自己大腦的「自殺」行為,這種設備甚至可能在天網到來之前,導致人類的自我毀滅。因為這是「對人心靈的自殺」。
有人提出一個假設:如果人一出生便在大腦植入一個 AI 設備,這個設備便會不斷監視人的大腦活動,模仿人的思考和行為。成年後,這個設備已經完全可以取代原本大腦的活動,這時它就可以選擇「拋棄」大腦。
那麼,此時人的行為還能稱得上是自己的嗎?並且,一旦選擇將 AI 設備植入大腦與人的思想融合,會很難區分融合與替代的比例。
此外,還有許多醫學問題需要解決。馬斯克表示,現在 Neuralink 正和美國食品藥品監督管理局 FDA 緊密合作,在人腦中的臨川實驗已經取得進展,以儘可能安全地安裝和使用 Link。