装上脑机接口是个啥体会？| 小炉匠沙龙
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“科技狂人”马斯克2019年的脑机接口设备“微型缝纫机”火了，你觉得这玩意儿sexy吗？让2026年的王大妈告诉你她的亲身经历。
撰文 | 吴建永（美国乔治城大学神经科学系教授）
王大妈两晚上没来跳舞了，老姐妹们都很奇怪。在这群抱团养老的知青战友里面属王大妈身体好，性格也开朗，难道有病了？还是啥事想不开？几个人推开王大妈家的门，看见她戴个老花镜，正摆弄着一大堆花花绿绿的广告。
“你们来得正好！快来帮我挑挑。”大家凑近一看，居然不是什么“刚得诺奖”的“哈佛高科技”保健品，而是“黑科技”的脑机接口。张大妈不屑地说：“现在保健品越来越不好卖，所以不良商家改这玩意儿了，目的都是来收割咱们的智商税。”
王大妈说：我昨天听送水的小李说了，以后小学生都得装，不装这个的都跟傻X一样。而且小孩装了这个就不用上学了，大学的考卷提笔就能答，百分百对。“咱可不能让自己孙子输在起跑线上啊！”大家一听都点头说是，“那时节咱孩子要是不装坐在班里肯定受欺负。”
王大妈说，小孩最适合装脑机接口的年龄是十一岁，那时母语已经巩固，而世界观还没形成，脑子可塑性很强。据说脑子里能跟脑机接口一起长出个新器官，叫做“第三信号系统”。
王大妈的小孙女八岁了，小嘴吧吧吧特能说，唐诗听一遍就会背。可是大妈还是有块心病。咱们这代知青是小学毕业就下乡，咱们孩子都是高校扩招后教育出来的，虽说都是大学毕业，可是工作十几年了还是起早贪黑给老板上班的人，像块砖头似的谁都能踹一脚。虽说知识能改变命运，但这阶级固化的问题还是摸不透。不能让孙子这辈再落入低素质人口的轮回了。脑机接口这东西，可以让知识变得一钱不值，剩下的社会竞争就靠耍小聪明了。所以多了好多机会啊！
隔辈人是贱骨头，王大妈决定自己当实验品，先装一套脑接口，为小孙女探探路，真好使的话再给小孙女装。如果万一有什么精神分裂之类的副作用，咱就上楼顶天台自行了断，绝不给上班的小两口添麻烦。大家七嘴八舌挑来挑去，最后集中在去年上市的高科技公司“阿里八七”的产品。虽然华大卫东的广告看着更豪华，但是八七的产品比较便宜，销售又在小区门口，有问题能找见真人。
王大妈拿出了养老的银行卡，老姐妹们都在鼓励“你先去，如果好使的话咱们组团装，让他打折优惠。”阿里八七的销售实体店就在小区旁边的一个小门脸。看着根本不像能动脑手术的大医院。王大妈正疑惑要不要进去，里面穿白大褂的小伙子一下子迎出来了。“大妈，咱们八七的第三代的新产品您了解一下，便宜实惠，老人、中风瘫痪的患者都可以装，绝对安全。卧床不起的人立马能实现生活自理。”这句话马上让大妈的顾虑打消一半，既然失智瘫痪的病人都能用，我一个六十多岁的健康人还怕什么？
小伙姓曹，一看大妈有松动的微表情，马上接着说：“现在有优惠，装机六折，还免费送中文经典文学150套，价值两万。您要是装了，马上学富五车，大学教授都说不过您。”“我一退休老太太，要那么多学问干啥？”小曹一笑：“简单说吧，咱们祖国文学博大精深，二十万个汉字，常用的不到三千。您要是装了，见个什么生僻字，不管什么字体，甲骨文还是狂草，您都马上能念、会写，绝对没有错白字。”
“那弹钢琴行吗？”“弹琴的程序是标配，但技法是肌肉记忆，您得花时间练。但是老师就在脑子里，练几天就能十指并用，有的人一个月就达到钢琴四级。到时候您穿上高级西装，到电视台参加活动，专挑教授专家的错，保证能火。”
王大妈真的动心了。小曹这孩子真不错，说的话句句让人爱听。这种销售技巧也是在实践中苦练出来的。小曹中专毕业，干了六年传销，后来窝点被端，因为情节比较轻拘留四个月。出来后卖了几年“纳米水”“量子救心丹”，赔得底儿掉。去年考了八七的销售认证，算是干对了。两年就升到十几个实体店的主管。今天替同事看店，碰到王大妈这样的“原木”轻松拿下。
“那你们动脑手术的医生在哪？”面对王大妈的进一步询问，小曹笑了：“不用动手术！您说的需要手术的那是马斯克的老产品啦。什么‘微型缝纫机’， 那是2019年的玩意（2019年7月，马斯克宣称，其旗下的Neuralink公司正致力于研发一台类似“缝纫机”的机器，可以使用激光束用一系列小孔刺穿头骨，植入类似神经元的信号接发元件，并且像控制手机一样方便操作。图1）。开颅手术不但贵还危险，根本不能推广。现在早不用了。您还不知道马斯克那个大嘴吧，大忽悠？他是圈钱专家，就是把特斯拉送进太空的那位。太空里没重力，您让这特斯拉怎么开？”
这时王大妈有点回过神了，打断小曹。“你给说说这脑机接口到底是个啥玩意？”小曹侃侃而谈：“您知道，咱们讲话、走路靠的都是大脑来指挥。大脑里的神经细胞一活动，传给嘴上的肌肉，就能说话；传给腿上的肌肉，就能走路。而如果脑子里血管堵了，神经信号不能传到胳膊腿，就不能动，瘫痪了。但这时候脑子里管运动的神经细胞还是好的，只不过信号传递受阻。这样，如果用现代技术把神经信号传出来，指挥机器手，那么人就又能生活自理了，指挥智能轮椅，人就又能跑了。
同样的道理，如果人眼睛的视网膜有病了，不能感受光，那么人就看不见东西了。耳朵里的耳蜗有病，就听不见声音了。虽然盲了聋了，但是脑子里管视觉、听觉的神经细胞还是好的。这时如果把相机的视频信号或麦克风的声音信号处理之后引进脑子，送给那些管视觉或听觉的神经细胞，盲人和聋人就能恢复一定的视觉和听觉。
这些想法几十年前就有，当时只是想把电线通进脑子里，帮助那些瘫痪或者失明失聪的病人。大约2000年前后，一个叫“犹他阵列”（图2）的代表性发明出现了。这东西在一个指甲盖那么大的硅片上装了几百个电极，可以记录到几千个神经细胞发出的电信号。通过对神经“密电码”的分析解读，机器可以猜到患者是想喝水还是想拿笔。大约20年后，美国的药品管理局批准了犹他阵列的人体应用。
犹他阵列最大的缺点是电极会引起周围脑组织发炎，很多人植入不到一年，犹他阵列就失效了。另外和神经细胞交流的通讯通道太少（大约几千个），远不能满足信号传输的需要。您说费那么多钱和危险，才一年能有啥用？达到实用的脑机接口应该有3千万通道，使用期30年。
马斯克2019年的报告离这个目标近了很多。他们的技术应该能达到几万到几十万条通道，而且他们用柔软的细电线，不会引起组织发炎，因而能大大提高使用寿命。但是他们的方法还是必须用开颅手术，而且几十万个通道还需要大量电线。
2011年的一项技术进展打破了使用电线的问题。这项技术把无线通讯的小芯片装进脑子，这样脑和机可以进行 “网上聊天”。每个芯片只有一粒灰尘那么大，因此脑子里可以装很多很多。但是，植入这些小芯片还是需要开颅手术的。另外，这些芯片需要用电，这是个大问题。当时的技术是用超声波来发电。可是超声电池需要比较大的体积，所以整个芯片比灰尘大多了（图3）。”
“2012年又有一项技术突破，就是用血里的葡萄糖来发电（图4）。使用这个技术之后电池的大小就没限制了，因此芯片可以大大缩小。如果把芯片缩小到纳米尺寸，就可以避免在脑子上动刀， 注射到血管就行了。”
说到这，小曹“傲娇”起来了，“我们公司十几年来已经积累了血糖电池的几百项骨干专利，谷歌、苹果、华大东卫的纳米芯片都得买我们的关键技术。” “简单地说，就是每个纳米芯片都用周围的血糖发电，把探测到的神经信号变成电波，连在手机提供的宽带网上。
用血糖发电是个大进步，脑子里血糖取之不尽，因为脑细胞也靠血糖活着，所以有脑细胞吃的就有纳米芯片的电。”“这技术的纳米尺度产品从2022年以来已经发展到第六代了，芯片越来越小，植入脑子里的数量越来越多，应用也从帮助病人拓展到增加健康人的脑力。”
“说了半天，您还没说这手术怎么做呢，往血管里注射也得需要医生啊！”“ 不用注射，”小曹从桌子底下拿出一小瓶饮料，“把这个喝了就行。这瓶像牛奶的饮料里面漂浮着几亿个比灰尘还小的纳米微芯片，是我们的最新产品。”大妈一听马上说：“那我喝了是进肠胃，而神经细胞在脑子里。这些纳米芯片又怎么能进到大脑里去呢？”
小曹回道：“我一看大妈您就是知识分子，问的问题都特别深刻。我们在饮料里加了增加肠道通透性的药，这样纳米体积的芯片就能顺利透过肠壁进入血液。大约有30%左右的纳米芯片能被血液吸收，芯片的表面有特殊的小肽链，能骗过肝脏进入血液循环，继而通过“血脑屏障”进入脑组织。在脑组织里，芯片会被“微胶质细胞”吞吃，消化掉表面的保护膜后释放到神经细胞之间。每个纳米芯片周围有几个电极，能探测到旁边神经细胞的活动并且放大，变成无线电信号。我们还有芝麻大的耳后芯片，植入在耳朵后面的皮肤下面。脑子里的纳米微芯片先把信号传送给耳后芯片，接力后传给智能手机上的APP联网。您想想，马斯克用微型缝纫机布线，危险不说，最多只能有几千根线做为接口。而我们这个轻松几十亿接点，如果还嫌不够再来一杯，再加几十亿。人脑子里有几百亿个神经元，几十亿接口芯片正好是百分之一，很符合生物学规律的。”
大妈问：“那我装这个有啥副作用？”“副作用和所有脑机接口一样，少数人不适应会恶心头痛，一般适应几个月就好了。极少数人出现失眠和精神症状，比如恶梦、妄想啥的。但是我们的系统里都有保护，一有过度交流的情况马上减速。就像让微信成瘾的人到了网速慢的地方，症状很快就能消失。” 小曹接着说，“您喝了以后今天晚上别吃饭，之后两天别吃海鲜和‘发物’。这样在药物失效前就不会食物过敏。”
“那有没有不好使的情况？如果不喜欢能退款吗？”面对王大妈的追问，小曹一如既往的淡定：“这个我们有信心。您今天不用交钱，做完一个月再带钱来，我挑十几本中外名著，里面随便找一篇让您背，背不出来不收钱。”
“哈，您就不怕我不回来？”“您不回来也不要紧，任何时候您不满意都可以反悔。植在脑子里的芯片都能生物降解，您不要半年多就都降解了。已经学到的知识您自己留着。但是我们几年来所有的顾客没有一个反悔的，因为只要用了脑接口，就绝对不想退回原来的愚昧状态，就好像您一住进大楼，就再也住不惯到街口公厕倒马桶的大杂院了。”
“哇，这不是洗脑了吗？万一以后每月收费怎么办？”“您别紧张，费用不过是个手机套餐计划那样的东西。绝大部分知识是不要钱的。而且只要您学会了就记在您脑子里了，离线一样用。”“那我自己关机行吗？” “完全可以，这脑机接口和我们联网的部分只有智能手机里的一个APP，关了就行了，您手机不充电它自己也就没了，或者换个手机就失联了。您如果不满意我们的服务想换个公司也随便。那时您比现在聪明几万倍了。广告您也不会轻易信了。再没人能割您的韭菜。我们只希望您能记住把您领进超人世界大门的阿里八七。”
小曹越说越带劲，干脆开始“招安”王大妈：“大妈， 您问问题这么深刻，变成知识超人后，到我们公司的电池部来工作？”“不行，我还要每天接送孙女上学呢。” ”不用您来上班，我们的技术难点会自动出现在你脑子里，您有空想想就行。其实研究都是靠大量基础知识堆起来的，所以工程精英都要上十几年学。而脑机接口可以让知识自然而然出现在脑子里的时候，上多年学就没必要了，谁灵机一动的能力强，谁就是大牛。”
打开了话匣子的小曹继续说道：”我发现就是像您这样的大妈创造性最强。我妈也是知青，1969年初中毕业，从鸡西市下到兵团一师的直属供应连。1970年闹灾，吃过一年黏麦子（被水泡过发芽的麦子）。后来兵团领导脑子活，说不能守着北大仓跟国家要粮吃。当年开展大生产运动，养鸡、养鸭、养ner（鹅的东北口音），酿酒卖给地方老乡，兵团马上就富得流油，从此再没挨过饿。我妈喂了四年猪，回城的时候吃得又黑又胖的。您这代人虽然没上过中学，但有理想，没压力，吃苦也是笑呵呵的，这样创造性思维就保留下来了。不像现在的孩子，从小家长就给压力，怕输在起跑线上。以后上班压力更大。压力激素最损害创造性了。所以我们公司招大学毕业的孩子，文字工作都能胜任，打领带坐写字楼没问题。但做创造性工作都招60岁以上的大爷大妈——当然他们都必须有脑机接口，否则术语不可能听得懂。”
王大妈一听是知青战友，精神马上来了：“啊，是供应连的，我在团部酒厂，离我不到3里地。鸡西的青年不多，您母亲姓姜？” “是是，姜卫东。”“啊！小姜！我们太熟了，你妈怀着你的时候我们还联系呢！后来我下岗了，你妈也离异了，联系就断了。来来，快加个微信…...”
话都说到这份上儿了，王大妈也没啥犹豫了，自己人的孩子嘛！伸手拿过瓶子咕嘟咕嘟喝了。像喝了酸奶的感觉，肚子里有点咕噜。小曹一看这么快就做完了一单，也高兴，在键盘上敲敲说：“我个人再送你世界14种主要语言。当然语言也需要肌肉记忆，您不练习是说不流利的。可即使没练习，听人一句话愣两秒钟也能懂。再磕巴几秒钟也能蹦几个单词回应。”
王大妈喝完，小曹拿起一个不锈钢“手枪”，枪筒像个给猪打针用的兽医注射器。小曹拿着酒精棉球在大妈耳朵后面抹抹，指着墙上一个光点让大妈盯着看。大妈一眨巴眼，还没看清光点呢就听见耳后“啪”地一声，有点疼，可是小曹马上用棉球按住，揉了两下说：“耳后芯片植入完成了，今天别着水。”
王大妈回家了。严格按照“医嘱”，当天没吃晚饭也没洗脸。第二天怕过敏，还是没敢吃饭。第三天，第四天，吃素……第五天过去了，怎么还是没感觉？打开手机上的APP，显示一直说耳后芯片通讯正常，脑中纳米芯片正在安装重组。大妈沉不住气，打电话给小曹，却迟迟不接。难到碰到骗子了？不过也不像，还没收钱呢，而且还是小姜的孩子。可大妈还是担心，一旦这东西装好了，变成知识超人到底是个啥感觉，是不是像隔壁P京大学的教授那样，每天走路眼睛朝天，拉个哭丧脸，有事没事找学生来做家务？想着想着就睡着了。过了几天，几乎把这事忘了。天天围着孙女转，每天接送孩子还要给加班的小两口做晚饭。
效果出现在两个月之后。那天和往常一样，放学后监督小孙女背唐诗。“幽人归独卧，滞虑洗孤清。持此谢高鸟，因之传远情……因之传远情，因之传远…... ”小孙女打磕巴了。“ 日夕怀空意，人谁感至精。”王大妈有点不耐烦地提醒道。“哇靠，我怎么会知道这首唐诗呢？小学里只学过半年‘锄禾日当午！’，可是下面两句‘飞沈理自隔，何所慰吾诚’明明就在嘴边。看来这脑机接口活了！”
接下来几天，人们看见大妈接送小孙女的时候俩人你一句我一句地吟诵唐诗。小孙女记性好，没几天诗念烦了，就“碧云天，黄叶地，秋色连波，波上寒烟翠……”范仲淹、陆游、章言能，小孙女一边蹦蹦跳跳，一边大声唱。后来呢，安徒生、莎士比亚、《悲惨世界》、《老人与海》都滚瓜烂熟了。
不久大妈自己做主买了架大钢琴。每天小孙女回来，慢锅蒸上米饭俩人就四手连弹（duet）。贝多芬、莫扎特不过瘾，俩人喜欢"boogie-woogie"（图5左），主要是节奏快，随意性强，还可以边弹边跳，四只手从低音这边弹到最高音的几个键，挤掉一只手回来再加入，每天又弹又唱嗨上天。
玩了几天，俩人就到华清商场的钢琴店玩了一回票，当时被几百人围个里三层外三层。几个舞蹈高手还自发凑热闹，进来伴舞（图5右）。好多人以为是故意安排的快闪，其实完全是爷俩即性。小孙女遗传奶奶，喜欢人来疯。当时就嗨得不得了。之后听说那个钢琴店几天卖出去好几十架。店长请他们每周来一次，出场费一千。可是大妈和小孙女已经不在乎那几个小钱了。
后来呢？大妈还真的加入阿里八七集团的创新部，很快就申请了十几个新专利。其中一组专利就是小曹提的第六代电池的问题。
脑中的纳米芯片供电是无线脑机接口芯片的主要问题。上面说2012年索尼发明了用血糖发电的电池。可第一代血糖电池寿命太短，一般几个星期就坏了。后来有了第二代，用贵金属铂做电极，寿命大大延长。可是铂有毒，纳米芯片是需要不断在体内被降解的。铂不能分解，有富集问题，不能用于人体。第三代血糖电池用石磨烯做电极，解决了毒性问题，可是寿命还是不理想。主要的原因是由于电池在分解血糖的时候会产生自由基，会撕裂石磨烯的分子。
王大妈的想法是仿生，即参照细胞里线粒体代谢糖的办法，一个碳键一个碳键地分解, 把分子中的能量传给附近媒介分子中高能化学键，这样能量逐级降低，不产生自由基。这方法在生化书里叫“三羧酸循环”（Krebs cycle）， 1937和1953年的诺贝尔奖（图6）。也是所有生物获得能量的方法。王大妈的专利群是利用纳米材料表面模仿代谢酶的空间结构来承载能量，切断糖链。由于能量变化的台阶小，不产生自由基或其他破坏性废物，等于在常温下燃烧糖来发电。这个想法让纳米芯片电池的效率提高了很多。
搞这么大的发明实际上用不了多少时间，大妈照样接送孙女，那是她每天最快乐的时光，不但俩人玩得嗨，而且还教给孙女大量的知识。小学高年级功课多（孙女8岁，5岁上的小学，跳了一级，准备9岁参加中考），大妈给把关，没用的功课一概不做，算数问题能用中学的方程解法绝不用小学的办法。这样每天作业不超过半小时。然后弹琴、跳舞、画画，英文、法文、意大利文花插着说。等到儿子媳妇两个加班累成狗的家伙下班吃完饭，孙女睡了后，大妈才想公司的业务。人老觉少，每天不知不觉也有好几个小时，关键问题在脑子里打转转。因为知识获取的成本太低，世界哪些实验室怎么个套路有什么专利门门清，就像知道自由市场哪摊姜新鲜，哪摊鱼便宜一样。出手就没有空的时候。
这阿里八七公司其实特别坑人的，按说这种申请了多项专利的就应该当股东分红，可是公司拿她申请的电池专利群开了一个新的 “阿里八九”公司，风险投资圈了十几亿，却只象征性的给大妈几万工资。大妈穷惯了，每月有几万块就很满足了。每天乐呵呵的，地板还是自己拖，小菜还是自己买。她说那都是别人不能取代的生活乐趣。只是在菜场不再讲价了，小贩要多少给多少。以前她是有名的“五折大妈”（买啥菜都砍价五折）。现在因为买菜的时候满脑子都是新产品的尖端难题，所以也懒得砍价了。
我听说大妈下一个秘密是把细胞里的线粒体抓过来养在电池上，按需要进行繁殖，这样理论上电池就有无限的寿命了。可是大妈自己说她已经不搞电池这些雕虫小技了。
她关心的是下一代脑机接口的三大问题：
第一是能否用纳米芯片来产生人工睡眠。就是让大批神经细胞产生同步振荡的睡眠脑波。在这种“黄金睡眠”中，可以充分利用脑中的淋巴系统，洗干净堆积在细胞间的毒物，就是造成老年痴呆的那种黏黏的阿尔法贝塔蛋白。能逆转阿尔法贝塔蛋白聚集就攻克了阿尔滋海默症，为人类老年健康解决一个终极问题。
第二是纳米芯片的空间分配问题。就是根据需要，让从肠道吸收的纳米芯片能定向地找到脑中最需要的地方并留在那里，而不是随机分布。大妈神秘地眨眨眼，我发现脑子里哪里超负荷工作是有生物标记的，用此可以吸引纳米芯片聚集，对解决思维“卡壳”现象特有效。专利还没申请，咱们以后再聊吧。
第三个问题是……
没等大妈开口，我抢着说：“第三个问题我能回答，这一定是纳米芯片学习神经语言的问题，把脑中几亿个芯片组织起来，互相能听懂神经信号。”
大妈点点头说：“对，目前的纳米芯片只能简单地收收发发，与主机通讯量太大。要达到实时辅助神经线路的功能，比如支持失智的患者，需要大量实时的信号处理，把通讯量提高一亿倍。按目前的芯片能力，在技术上是不可能的。所以我在想怎样把重头的信号处理放在局部解决。这相当于人脑和芯片形成了一种特殊的 ‘语言’。因为人的经验和芯片的分布都不相同，所以每个人的语言都不一样。这个因人而异的语言，就是现在满大街宣传的‘第三信号系统’。第一信号系统是五官感觉，第二信号系统是人群中产生的自然语言文字，而第三信号系统就是人脑和计算机间直接的个性化神经语言。”
王大妈顿了一下接着说：“用人造的芯片掺入大脑，是人类多少年来的梦想。人的一生，大脑中平均每分钟有几千个神经细胞死去。如果能实现死几个补几个，零敲碎打地补充，我们的大脑就不会随年龄而老化。”
“哇！”我惊叹道，“是不是能有一天，我们脑子里生物的神经细胞全部死光了，完全被人造的纳米芯片代替？那时我还是我自己吗，会不会感觉怪怪的？”“不会的”，王大妈说，“即使全部神经细胞都变成芯片，你也根本不会觉察出来，你不会在意让肉身变成机器。”
王大妈榜样的作用是巨大的，一块跳舞的老姐妹们全部嫉妒得不得了，组团去找小曹装脑机接口。周围小区的老人也都跟风，小曹的业绩一下上了天，忙得时候每天需要几百瓶纳米芯片，年底就当上阿里八九公司的销售总监。可是有一个现象很奇怪，几万位大爷大妈装了脑机接口后虽然都能不打磕巴地背下世界名著，可是真的能为高科技公司贡献专利的却没几位。也许这就是民间说的，真正的天才只有极少数人，脑机接口不能造就天才，而只是把那些没受过系统教育的天才解放出来了。
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