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马斯克大脑上传云端,脑机接口和VRAR——谁是赢家?

R星人 VRAR星球 2023-08-25


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本周,世界首富马斯克在推特上发布消息,称自己已将大脑上传云端。此言一出,可谓一石激起千层浪,脑机接口的热度迅速上升。本期维克多专栏,带你聊聊这个问题。


一句闲话引爆股市


7月19日下午,多日疲软的中国股市忽发异动,人脑工程概念股票集体突然拉升,其中创新医疗、新智认知一路狂飙突进,直至涨停。带动其他个股普遍上涨, 浙大网新尾盘也封死涨停,复旦复华、汉威科技、汤姆猫等概念股也快速上涨。第二天,创新医疗、新智认知跳空高开,再度涨停。



 股市为何狂飙?


全因科技狂人马斯克当天早上说的一句话:“这事我都干过了。”


他到底“干”了啥“事”?


这得从马斯克要买没买弄得好像要打官司的推特说起。



19号这天,狗狗币联合创始人比利·马库斯,早上5点多钟,可能是正坐在马桶上,利用垃圾时间刷着手机,顺手在推特上给马斯克发了一条留言:


“要是你把你大脑上传云里,再跟你自己的虚拟大脑唠嗑,你俩能成哥们儿吗?”


三小时后,马斯克答复到:“这事我都干过了。”



原本是两个科技大佬的一句闲聊,结果引爆了大洋彼岸的中国股市,也引爆了媒体,舆论一片喧哗。有知名投资机构甚至宣称:“脑机接口有望成为下一代人机交互技术,同时未来随着元宇宙的不断发展,以及脑科学的不断探索,脑机接口将成为继VRAR之后下一代元宇宙入口。”言下之意,仿佛VRAR迎来了自己的克星。


 我做因我思


人们对VRAR发出的警报绝非空穴来风。这些年,脑机接口风生水起,常有成果惊世骇俗。


脑机接口,英文简称BCI,即Brian-Computer Interface,也可译为脑机交互。这项技术主要是采集大脑皮层神经系统活动产生的脑电信号,将其转化为可被计算机识别的信号,据此在生物大脑与外部设备或环境之间建立起一种新型的实时通讯与控制系统,以达到大脑与外部设备直接交互的目的。它可以做到:人不需要使用语言,仅用意念便能进行交际,并可操控外物。



2016 年 9 月,斯坦福大学的研究者利用这一技术,让一只猴子一分钟内在键盘上敲出了莎士比亚的名句:“To be or not to be,That is a question”。2017 年 2 月,该大学研究者又让三名瘫痪病人,通过简单想象,精准控制电脑屏幕上的光标,其中一位患者在1分钟内输入了8个英文单词。



对于脑机接口这项神奇技术,我们似乎可以改用一句笛卡尔的名言来形容它——“我做因我思”。用意念操控外物,简直是要把人变成神。难怪阿里达摩院发布的《2021十大科技趋势》指出:“脑机接口将帮助人类超越生物学极限。”   


 来者不善


目前脑机接口大都在医疗领域开展实验。如采用高密度神经刺激芯片的脑机接口技术,对癫痫、帕金森等神经系统疾病进行干预治疗,为脊髓侧索硬化症患者、重症肌无力患者、高位截瘫患者等重度运动障碍患者提供帮助,改善生活状态。


2014年巴西世界杯开幕式上,瘫痪青年利亚诺·平托就靠所穿略显庞大笨重的外骨骼,通过脑机接口,踢出了世界杯第一球。



2019 年,BrainCo 强脑科技公司推出世界上第一款可以用意识控制每一根手指的非侵入式智能仿生手。2022年,再次推出一款适合不同伤残等级的仿生腿,每秒可提取 2 万个肌电神经电数据,能快速准确地识别用户意图,根据环境、肌肉情况调整步态,防止摔倒,实现了高仿生体验,能够支持攀岩、涉水等多种复杂动作。


2021年12月23日,Synchron公司的脑机接口在人体上实验成功。该公司为一名62岁的肌萎缩侧索硬化症(ALS)、即俗称渐冻症患者,植入了脑机接口,使这位丧失行动能力的患者,通过意识在30分钟内发送了两条推特:“Hello!”“World!”。这是人类史上首个靠“意念”发送出来的推特。



脑机接口可以改善大脑运行,让人精神抖擞,注意集中,思维敏捷,高效清醒地做事。美国Smart Cap公司,依据脑电图做成棒球帽,戴上以后可以缓解司机疲劳驾驶,提高注意力,减少交通事故。


脑机接口可以增强脑力。通过脑机接口,可在短时间内拥有大量知识和技能,获得一般人无法拥有的超能力。2014年,美国ABM公司通过脑电图脑机接口训练实验者,使学习速度比原先提升了2.3倍。


脑机接口能够实现记忆移植。美国科学家已经发现大脑海马体的记忆密码,开始尝试用芯片备份记忆,然后把芯片植入另一个大脑,实现记忆移植。这项实验已经在猴子身上取得成功。这项技术的终极目的,是通过脑机接口技术,把大量的信息和资料传输到大脑里,或把大脑的意识上传到计算机,最终实现人类意识和记忆在计算机世界永生。脑机接口还可以让人不通过语言,仅靠大脑中的脑电信号就可以彼此沟通,真正实现心有灵犀一点通。


脑机接口以上这些独特功能,引起美国军方高度关注,希望脑机接口能够实现更高效更保密的军事通信。2019 年,美国国防部高级研究计划局(DARPA)组建了6个团队开发神经技术研究,试图为美军方提供高精度双向脑机接口系统,使人能够与计算机系统进行通信。若获得成功将颠覆现有通信技术模式。现有通信解密是在得到对方通信信号的基础上解密的,而脑机接口通信可在双方主体意识尚未明确时就已完成,不仅通信信号难以得到,即使得到信号,也缺乏解密的技术。



2020 年美国兰德公司报告《脑机接口:美国军事的应用与影响》,指出虽然存在一定风险,但脑机接口很可能在改进未来作战中提供相应支持,脑机接口在军事领域用途很多,包括保证更高效和保密的军事通信、提高决策速度与准确性、允许操作员同时控制多个平台等。


脑机接口技术在教育、娱乐和艺术等领域也存在广阔应用前景。例如,脑机接口可以为游戏玩家提供不同于传统游戏控制方式的新操作维度,实现手控、脑控等多模式共同控制,可丰富游戏内涵,提升游戏体验。 


 “狼”真的来了?


马斯克是脑机接口的狂热支持者,对于该项技术的研究开拓一直穷追不舍。


2017年4月,他成立 Neuralink 公司,投入大量资金专门用于研究脑机接口。当年,他表示Neuralink的目标是在大约四年内,将一款产品推向市场,以帮助那些因中风、癌症病变等引起严重脑损伤的人们。



2019年,马斯克宣布,已经找到了高效实现脑机接口的方法:“脑后插管”新技术。通过一台神经手术机器人,像微创眼科手术一样安全无痛地在脑袋上穿孔,向大脑内快速植入芯片,然后通过 USB-C 接口直接读取大脑信号,并可以用 iPhone 控制。马斯克在老鼠身上进行了成功的实验。


2020年8月29日,马斯克就发布了最新的脑机接口设备,并展示了在猪的体内植入该设备后,可以清晰读取猪的脑部活动信息,而小猪也没有任何异常。



马斯克声称,该实验已获美国食品和药物管理局(FDA)许可,未来将会进行人脑实验。这些惊世骇俗的研究成果让人脑洞大开,也使脑机接口由梦想照进现实。


Neuralink计划未来五年,让人类不必使用语言,直接通过大脑进行交流。甚至可以通过脑机接口,把自己的“记忆”“意识”直接导出,用U盘或存储卡储存自己的“灵魂”,实现“意识永生”。



7月19日,马库斯与马斯克的那番对话,透露出马斯克的上述设想,可能已经取得初步成果。这意味着马斯克可能已用某种脑机接口装置,复制并存储了具有自己意识和记忆的大脑,并把它传上云端,还跟自己的这个虚拟大脑对话,二者亲如弟兄。2022年7月19日这天,是个具有里程碑意义的日子。


这一大事件难免引发人们丰富联想:今后更发达的脑机接口技术,是否会无需头显、手套、眼镜等VRAR装备,同样能让人沉浸于虚拟世界,并产生更为逼真的视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等效果?


已有专家指出,随着脑机接口技术的持续升级,当前臂带式控制器可实现靠识别活动意念的电流进行控制,意念打字、意念操作玩具将不是幻想。在脑机接口支持下,游戏玩家可以用意念来控制 VR 界面的菜单导航和选项控制,获得迥异于传统游戏控制方式的新操作体验。


“狼”真的来了?


VRAR会被终结?


脑机接口来势汹汹,VRAR确实面临挑战。但对此我们也要辩证分析。从目前情况看,脑机接口基本尚处于实验室阶段,存在诸多疑点困境,前路困难重重。


人们期待着一场脑科学推动的科技革命,但也必须看到,人脑是宇宙中由十亿多细胞构成的最复杂的结构。如莫测高深的汪洋大海,存在诸多不为人知的秘密,至今人类对大脑的认知仅是冰山一角。脑机接口,作为人工智能的分支,涉及脑科学、神经科学、心理学、计算机科学等领域。尽管目前取得了一些成果,但其面临着的技术、安全和伦理等多重挑战,制约着它的纵深突破和未来发展。



1

技术挑战。


整体而言,目前一般脑机接口技术仅用于某些简单的应用场景,如了解受测者的情绪变化、控制体外器械等,却无法通过脑机接口获取记忆与思考等大脑信息的精准细节。从19日那留言看,也许马斯克目前在这方面已获得了某些进展?


脑机接口的发展还面临很多技术难题。如怎么从纷繁复杂的生物脑电信号中精确提取有用信息,怎么确立大脑心智信号与实际行为之间的准确关系等,这些都悬而未决。尤其是大脑的核心工作机理,目前神经科学还没研究清楚,这都会制约脑机接口技术的发展和应用。


2

安全挑战。


计算机与大脑的连接方式有三种:侵入式、非侵入式和半侵入式。侵入式脑机接口,要在大脑皮层植入电极或芯片,这容易造成颅内出血和感染,术后还可能产生排异反应。长期植入的电极或芯片,随着时间推移,也会老化、腐蚀和位移,会影响使用者健康。


脑机接口在人类大脑植入物理设备,必然会对大脑的原有状态带来一定程度的改变,也容易给使用者带来心理负担和压力。一旦脑机接口带来的增强能力消失,可能会引发使用者出现认知紊乱、心理焦虑等问题。



3

伦理挑战


脑机接口本质上是打通机器与人脑思维之间的直接链路,最终导向人机融合与共生。机器将不再是冷冰冰的人造工具,人也不再是完全意义上的自然生物,人机融合将会造成传统人机类属关系的模糊与混乱,现有人机关系概念体系可能会走向崩塌,由此带来的深层伦理危机无法预计。


脑机接口读取人类大脑信息,还会带来极为艰难的隐私保护问题。

4


监管挑战。


FDA对于任何药物或治疗仪器都有科学、安全以及伦理等诸多方面的严格法规与要求。脑机接口落地与普遍应用,在审查批准方面更是会遇到难以计数的重重困难。


总之,脑机接口基本尚处于实验室阶段,距离普遍应用上市还有很长路程,估计在较长一段时间里,都难以对于VRAR构成现实威胁。


路在何方


 尽管脑机接口目前对VRAR并未构成现实威胁,但毕竟人工智能是最被看好的科学领域,作为人工智能分支之一的脑机接口,VRAR行业对它的崛起发展,必须要有清醒的认识。要高度警觉,要有危机意识,必须做好超前谋划布局。


首先要头脑冷静,立定脚跟,充分认清自己的独特优势与巨大潜力。


在笔者看,目前VRAR起码有三大优势是遥遥领先的:


1

应用场景丰富成熟。


脑机接口绝大部份项目还处于实验阶段,距离实际应用尚遥遥无期。尤其是涉及人体的实验更是要经历漫长的安全测试及严格的监管。



相比之下,目前VRAR普遍应用于游戏、娱乐、电商、培训、教育、影视、医疗、办公、会议等场景,可以说在元宇宙各大应用场景中独占鳌头,而且仍具有无限发展空间和可能。


2

设备成体系,具规模。


VRAR产品出货量逐年增加,用户群体越来越发展壮大。2021 年全球 VR 产品出货量达 212.6 万台,同比增长136.4%。2022 年 VR 将迎来一波创新技术潮流, Meta VR 产品迎来升级,苹果也计划推出高端产品。AR也在新技术的强势推动下发展迅猛,长期来看 AR 终端有望替代手机,实现年出货量超10 亿台。



VRAR作为下一代人机交互平台,已深耕数十年,积累了丰富的科研成果与技术经验,具有快速发展的实力与后劲。


3

资金充足。


2021年全球VRAR总投资规模接近146.7亿美元,人工智能688亿美元,脑机接口仅10几亿美元。VRAR的资金规模远远大于脑机接口,有利于行业快速发展壮大。


面对脑机接口的挑战与压力,VRAR行业应及时制定对策,积极加以应对。


第一,进一步扩大应用场景,加大培育用户群体,尽快让VRAR产品真正融入社会生活与百姓生活。应用领域广大,使用人口众多,其江湖地位便难以被人撼动。



第二,进一步加强技术创新。要拓宽视野,加大创新力度。提高硬件软件水平。加大新材料、新技术应用,不断开发出更轻巧、更精准,具有更多功能的头显、眼镜、手套等装备。


第三,进一步加强与人工智能的融合发展。谁掌握了人工智能,谁就掌握了未来。要充分认识到基于脑科学、神经科学、将生物工程与机算机科学、通信科学完美结合的脑机接口技术,具有无限可能和广阔前景。VRAR业界既要时刻警惕脑机接口这个背后的追赶者,又要善于向这个危险而值得尊敬的竞争对手学习,时刻关注其研究动向和研究成果,并善于从中获得启示与借鉴。



尤其要加大VRAR装备与脑机接口、人工智能相结合的研究。既发挥VRAR技术自己的特长和优势,又积极融合脑机接口的特长和优势,创出新品。如现在已有非常成功的案例:


2021年,Cognixion公司推出首款集成脑机接口的AR眼镜——Cognixion ONE。



这款眼镜采用了脑机接口技术,集成了6个非侵入式干式医用电极,2个辅助通道,以及正电极和校准通道。语音交互方面,集成了亚马逊语音助理Alexa,可以控制智能家居、播放音乐等。与此同时,AR眼镜中还可以显示使用者的语音或正在播放的语音文字。这款AR眼镜可以满足脑瘫、渐冻症、闭锁综合症、多动症等数百种病症群体的交流需求。


目前,无论应用场景,还是产品种类、投资规模,VRAR都远远超出脑机接口。VRAR业要有紧迫感,抓住机遇期,加快发展步伐,进一步做大做强,以确保行业的繁荣发展。


  展望:二虎相斗

你死我活VS携手并进融合发展?


俗话说,一山不容二虎。元宇宙的高山上,将来VRAR与脑机接口,是会互相恶斗,争个你死我活?还是和谐共处,联手共赢?


我们觉得,后者可能性更大。


元宇宙的高山大川,空间足够宽大,完全容得下VRAR与脑机接口两只猛虎。而且,两家技术路线和赛道各不相同,一方面可各自埋头自己的创新发展目标。一方面,两家又有共同的关注点——人机结合,可以相互学习,相互借鉴,取长补短,互相融合。



VRAR与脑机接口互相融合,可以集合微显示、传感器、芯片和算法等多项技术,构成下一代人机交互的崭新平台。眼下,游戏、电商、协同办公、社交、健身、医疗、视频等元宇宙应用场景已逐渐清晰起来,这对硬件端提出了更高的需求,有望驱动VRAR与脑机接口技术,如微显示、三维重建、生物传感器、肌电/脑电处理等多项底层技术的不断创新。


回顾与展望元宇宙入口的发展历程,可以清晰地看到:VR先行,AR紧跟,再后是脑机接口,而我们相信未来必是三者的完美融合,由此构成元宇宙的未来入口。


你怎么看待VRAR与脑机接口的发展呢?欢迎在下方评论区留言交流。


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