马斯克的脑机接口水平如何？

这是最近几天的热门科学事件。经常做出一些惊人科学事件的埃隆·马斯克(elon musk)，就在几天前的8月29日宣布了另一个消息。他负责的脑机接口公司Neuralink开发了一款脑机接口产品~硬币大小的芯片，还配备了可以自动植入芯片的手术机器人。

那么马斯克发布的这个脑机接口有什么不同呢？大家一起讨论一下吧。

什么是脑机接口？脑机接口又称脑端口或脑机融合感知。这是一种将人类或动物大脑与外部设备连接起来的现代科学技术。这个接口可以分为单向和双向。单向脑机接口计算机只接受大脑的命令，或者计算机向大脑发送信号。双向脑机接口是指大脑和计算机等外部设备可以双向交换信息。

事实上，BCI本身并不是由马斯克发起的。早在上个世纪，对BCI的研究就已经遍地开花，我们中国人也参与其中。“中国脑计划”就包含这样的内容，是国家重点项目。

被称为“科学狂人”的美国神经病学家菲利普·肯尼迪在这一领域颇有名气。他从80年代开始脑机结合的研究，在1996把电极植入一个渐冻人的垂死病人的大脑。后来他对瘫痪病人和车祸病人的植入进行了多次实验。虽然取得了一些进展，但没有明显的成功。

为此，FDA撤销了他进行人体实验的许可。当他的研究取得重大突破时，他再也找不到志愿者了。为了不浪费他29年的研究，他在2014花了25000美元雇了一名外科医生，让他把这个电极植入他的大脑。手术前，他计划好了一切，做好了不醒来的打算。这笔钱足够维持几个月，并确保他的儿子知道他在哪里。

但是手术没有达到预期的目标。肯尼迪第一次从手术中醒来时，他失去了说话的能力，无法对医生做出反应。几个月后，他不得不接受第二次手术10小时。但从那以后，头骨一直无法愈合，最终迫使他取出了电极。电极在他的大脑中存在了四周。在这段时间里，他收集了自己脑电信号的大量数据，为以后的研究获得了第一手的有价值的资料。为此，虽然侥幸逃脱，却留下了9.6万美元的手术账单作为“负累”，保险公司只承担65438美元+0.5万。

一些科学家对他的方法有争议，许多人不同意这种冒险的方法。但他的精神仍被社会广泛推崇，被誉为“半机器人之父”。

脑机接口的情况很多。2008年，匹兹堡大学的神经生物学家允许猴子通过脑机接口摄取食物并送到嘴里。2004年，美国Cyberkinetics公司获得了FDA的许可，将电极植入一名完全瘫痪的25岁男子的大脑中。该男子可以通过意念控制电脑，看电视，发邮件，甚至玩电脑游戏，准确率高达70%。

2012年，巴西世界杯，一名瘫痪少年穿着巴西圣保罗一家实验室设计的机器盔甲，打开了一个带有脑机接口和机械外骨骼的足球。2015年，美国国防部高级研究计划局(DARPA)通过手术植入了一个微芯片，使一个瘫痪的人能够驾驶模拟飞机。

2018年，在美国拉斯维加斯举办的国际消费电子展(CES)上，日本发布了脑控汽车技术。驾驶员只要戴上特制的头盔，就可以在不植入大脑芯片的情况下，迅速向车辆传递脑电波，让驾驶变得轻松有趣。

各国也有很多科学团队，正在进行脑机接口的实验，取得了各种各样的进展和成果，比如各种瘫痪病人，通过机械臂获取食物和饮料，通过意念在电脑上打字。2016 10一位名叫内森·科普兰(Nathan Copeland)的志愿者分别在运动皮层和感觉皮层植入电极，并成功利用意念控制的机械臂与时任美国总统奥巴马“握手”。这个实验的关键突破在于，志愿者脑海中有一种“持有”的感觉，奥巴马深感震惊。

所以马斯克的Neuralink公司发布的脑机接口整体技术并不是什么新鲜事物。

马斯克脑机接口的成果。发布会上展示了一款23mmx8mm的芯片，这是Neuralink经过数年努力研发的最新脑机接口芯片，命名为Link 0.9。该芯片可以感知温度、气压，读取脑电波、脉搏等生理信号，可以采集和传输1024个通道的神经放电信号。无线传输范围约为5~10米。

这项技术的原理是通过植入大脑并与外部机器连接的芯片，读取人脑信号，识别人的意图，转换成指令信号，控制外部机器设备执行人的意图，完成任务。在这个过程中，人脑可以得到整个过程的反馈。

在这次展览中，马斯克得到了几只实验小猪。通过植入小猪大脑的芯片，人们可以看到小猪在各种活动中的脑电波状态。

马斯克声称，这项技术的开发将使人们能够用大脑意识控制特拉斯汽车和玩游戏，还可以治疗神经系统疾病，如改善大脑或脊髓损伤导致的瘫痪、抑郁、健忘症等疾病的状态，帮助渐冻人患者恢复感觉和运动功能。

马斯克真正的“黑科技”是“神经蕾丝”的运用。所谓的“黑科技”，原本是网络动漫中超出人力的奇怪科技，现在也指一些颠覆人类认知的新技术。Max的黑科技是开发一种叫“神经蕾丝”的东西。

什么是神经蕾丝？这是科幻的东西。科幻作家瑞安·班克斯(Ryan Banks)认为，“神经花边”是通过高科技植入人类大脑的一种网状组织，可以将人类大脑与计算机连接起来，并相互交流。马斯克团队借用了这一概念，将植入人脑的纤维状“穿线技术”称为“神经花边”。他们神经花边的特点是非常小。

Neuralink声称他们的神经花边宽度为4~6um，大约是人类头发宽度的四分之一。以后就不用开颅了。只要植入激光，就可以植入更深的大脑，对大脑的伤害也可以小幅度降低。即便如此，要实现良好的人机交互还是任重道远。

就连Neuralink自己也承认1024通道信号远远不够。为了准确传输大脑中860亿个神经元产生的复杂信息，至少需要同时记录100万个神经元，这意味着要在一个小芯片上集成数百万个电极。

这样，即使这根神经蕾丝只有头发的十六分之一大小，植入几百万根蕾丝也相当于六万五千根头发。大家想一想，人脑里植入了65000根头发。想想不会很可怕吗？所以目前认为植入蕾丝对大脑伤害不大的优势将不复存在。

如何让连接神经元的“花边”变小，如何解决免疫系统排斥问题，什么材料可以在大脑中长时间保存，如何解决芯片安全高效充电的问题等等。，会让Neuralink大伤脑筋，需要足够的时间来解决。

但马斯克还是说大话。马斯克一直对自己的“黑科技”充满信心，这次也是如此。他甚至威胁说，他的neurolace技术的发展将使人类在未来永远生活在云中。从前面与奥巴马握手的机械手能在瘫痪者的大脑中产生一种“抱着”的感觉来看，这种人机双向的信息交流已经不再是神话，所以最终人机结合，改变人类生存形态的幻想也不再是梦想。

有人说马斯克是个大话精，甚至很多人对他有时的大话感到厌恶。然而，马斯克是一个奇怪的人。到目前为止，他的大话是建立在科学精神和不懈奋斗的基础上的，那些大话都已经成为现实或者正在成为现实。

例如，他的团队研制的轻型龙飞船成功载人上天，实现了与空间站对接的完全自动化；他们研制的宇航服轻便美观，完全可以成为时尚；他成功实现了火箭回收技术，大大降低了发射成本；他撕开了美国乃至全球航天领域国家独断专行体制的铁幕，成为第一家承担国家航天任务的私营公司；他还扬言要很快把人送上火星，他的特斯拉电动汽车也风靡全球。

而他只是一个企业家，一个民营企业家，人们却称他为“铁人”。所以，我选择相信钢铁侠的“大话”。但我也相信，实现这些大词需要很长时间，我们要有足够的耐心。

就是这样。欢迎参与讨论。感谢阅读。

如果你平时关注科技的进步，相信你一定注意到了上周末的一则重磅新闻。也就是在8月29日，埃隆·马斯克(elon musk)创办的脑机接口公司Neurolink(也可以翻译为“神经链接”)亲自召开发布会，展示了其最新版本的脑机接口产品:LINK V0.9，这是一款微型的脑机接口设备，外形酷似硬币。它可以在未来被植入一个人的大脑，并整天收集大脑信号。

这条消息发布后，我注意到了很多质疑的声音。有评论认为，这一次马斯克只是整合了脑机接口领域10年前就存在的技术，并没有本质的创新。也有人指出一个细节，说这次LINK V0.9版本中用于采集脑电波的电极数量只有1024，比去年神经链公司本身的产品少了2000多个。人们认为，这次会议可能有夸大宣传。

然而，彭先生在上课时，却有不同的看法。作为硬科技报告的主任，他一直在密切关注脑机接口的进展。会后还咨询了拿到脑机接口课程的主任孙宇，以及清华大学脑与认知科学研究所的研究人员。

他认为，马斯克在脑机接口领域的所作所为都指向一个方向，那就是降低采集人脑数据的门槛。这对脑机接口走出实验室，走向商业市场具有重要意义。

在今天的内容中，我将与您分享彭先生的观点。以下是彭老师的原话，我替你说。

你好，我是彭。

发布会结束后，我们自然会有这样的疑问。马斯克这次发布的脑机接口产品水平如何？有哪些真正的突破？距离可以让我们直接用脑电波控制家电、玩游戏，甚至实现我们儿时的梦想:通过脑机接口直接将知识传输到我们的大脑还有多远？

要了解神经链接公司的阶段性进展，必须从所有脑机接口产品的终极理想形态入手。

我们知道，人脑是由数百亿个相互连接的神经元组成的复杂系统。根据我们今天对人脑的理解，每一个想法和每一个记忆都以电信号强度的形式存在于神经元连接中。所以自然地，一个理想的脑机接口应该能够同时测量所有这数百亿个神经元的活动，并且有能力控制和修改其中的任何一个。这种终极的脑机接口也被称为所谓的“全脑接口”。

显然，“全脑界面”是一个太美好的理想，我们今天的大多数人在有生之年都无法看到。但是我们不必灰心。这就好比我们今天使用的所有计算机都不是18世纪人们最初构想的万能机器，而是今天所有所谓的图灵机。对于一个工程问题，科学家总能找到接近理想的可行方案。

Neural Link公司的科学家认为，这种可行的方案只需要约654.38+0万个神经元的接口带宽用于脑机接口。换句话说，当BCI产品可以同时监测654.38+0万个神经元的实时信号时，足以产生很多颠覆性的功能。比如用脑电波玩游戏，控制飞机和轮船，甚至人和计算机都可以抛弃鼠标键盘，直接用脑机接口传递信息。

那你可能要问了，马斯克离这个简化版还有多远？唉，你会发现，这个问题的答案可能比“全脑接口”的终极理想答案乐观得多。让我们用一个最简单的模型来估算:

由于BCI的带宽与传感器芯片的电极密度近似成正比，我们不妨假设未来BCI的带宽将以芯片摩尔定律的速度增长，即每18个月增长一倍。以8月29日发布会上拥有1024个信号通道的产品为起点，假设目前每个通道只测量一个神经元的活性，那么未来距离拥有100万个神经元的理想脑机接口，也就是2035年左右，大约需要15年。

这个15年听起来还是有点长，但比起仅仅是“一生”这个答案来说，这是一个好得多且可预测的结果。

但是当我听到这些的时候，我想有人可能会说些什么。彭似乎在为马斯克吹牛。我刚才说了很久的就是未来。马斯克这次的发布会有什么真正的突破吗？

的确，刚才的估算只是以过去类似技术的发展经验，指出了一个原则上可行的未来。马斯克真正的优势在于，他可以规划一条从现实到未来的路径。这一点，已经被他过去推动商业航天、电动汽车成功的颠覆性创新反复验证。

这些过去的成功经验，因为篇幅所限我们就不说了，还是回到脑机接口技术上来。我们知道，今天的脑机接口技术与刚才提到的理想解决方案相距甚远，无论是在产品带宽、识别精度，还是生物相容性方面。那么从今天到2035年的15年，马斯克打算如何推动BCI产品的发展呢？

从这次发布会，我觉得在马斯克看来，推动脑机接口产品走向成熟的关键，很可能就是数据这个词。

虽然脑机接口技术在过去发展很快，但在数据获取的渠道和数据量上仍然非常有限。比如我们看到，在过去，脑机接口研究的大部分数据获取要么需要招募志愿者，要么需要找到恰好患有脑部疾病的人。一句话，就是在相对较短的时间跨度内，在有限的人群中，通过实验室的设备获得的少量数据。

我们知道，面向大众的电子产品往往需要大量的用户数据作为产品设计和优化的基础，才能最终成熟并推向市场。更别说这种需要植入人脑袋里的电子设备了。由于以往收集的数据规模有限，产品开发者除了发表论文外，很难拿出一些对脑机接口产品功能有帮助的成果。

所以很难把一个正反馈飞轮从产品转到数据，转到更好的产品，转到更多的数据。且不说大量脑电波信号所表达的确切含义，我们其实也不是很清楚，这就需要海量数据作为研究支撑。

这次马斯克发布的产品，我觉得主要是想通过优化脑机接口的产品体验来解决数据获取门槛高的问题。我们可以看到，与之前的BCI设备相比，这款产品最明显的变化并不是技术底层的突破，而是用户体验的极大提升。

以往需要植入人头部的脑机接口设备大多是在实验室之外设计的，不仅体积庞大，而且往往需要从人的头部连接几根数据线，给人一种医疗器械的感觉，佩戴和使用都不方便，甚至可能对用户的自尊心造成一定的影响。

这次发布的产品只有硬币大小。未来计划通过嵌入人类头骨的一个小操作来收集大脑信号，并通过无线方式远程传输数据，甚至可以采用类似手机无线充电的方式进行充电。在使用体验上，这款产品不像是医疗器械，更像是健康手环。我在稿件区放了一张我手里的这个产品的照片。有兴趣可以看看。

根据马斯克的说法，在未来，这种产品可以安装在人们的头上，看起来几乎和普通人一样。可以看出，此次产品发布的所有细节都是在为优化用户体验、降低数据采集门槛做准备。

另外，由于脑机接口产品不够成熟，过去的产品可以说是五花八门，不像智能手机有触摸屏、摄像头之类的默认设计模式。这不利于产品在现有标准上的迭代优化。

这一次，Neural Link公司发布的产品更加产品化和集成化，甚至为了更好的设计感，有意将信号通道数量从过去的3072个减少到1024个。这是牺牲一定的数据带宽来换取产品体验。

而且神经链接公司还专门为这种脑机接口的植入设计了手术机器人。未来估计植入手术的时间可以缩短到一个小时。这不仅方便了用户，就像做激光近视手术一样；对于产品开发来说，也有利于明确产品尺寸、接口类型等开发标准，提高未来产品优化迭代的速度。

说了上面这么多，我们在这次发布会上看到了马斯克对未来产品的规划和野心。但不得不说这款产品还是有很多明显的缺陷需要改进。

首先，从这款产品的命名来看，叫做Link版。这意味着，目前这款产品还不是一款可以在人体上安全合法测试和使用的脑机接口设备。其实这次发布会的产品展示只用了三只小猪作为案例。而且展览当天只有一头猪的头部植入了这种脑机接口装置，另外两头猪作为对照组出现。这多少会给这个产品发布的说服力打些折扣。

其次，此次发布的产品只展示了读取大脑信号的功能，并没有展示将电信号写入神经网络的功能。也就是说，这个脑机接口只在猪移动或者闻到特定气味的时候读取神经兴奋的信号；但它无法向小猪的神经网络输出信号，从而影响或改变小猪的行为。虽然马斯克在发布会上表示，这款产品未来可以向人脑中的神经元输出电信号，以治疗某些精神疾病或增强人脑功能，但从这款产品展示来看，这一功能应该是不成熟的。

再次，虽然这种脑机接口设备通过相对成熟的产品设计降低了数据采集的门槛，但是如何对采集到的脑电波数据本身进行有效的编码和解码，分析数据的内在含义，仍然需要未来大量的研究工作。而像马斯克所说的治疗精神疾病、提高学习效率甚至上传人的记忆等很酷的功能，可能还有一定距离才能实现。

此外，也有人担心长期植入该产品导致排斥反应；因为电子产品的更新换代需要频繁更换硬件。这些都是马斯克的neural link公司未来需要改进的地方。

但我想，对于这次发布会来说，以上所有的缺陷都是情有可原的。因为这次发布会的主要目的不是发布一款已经成熟即将上市的产品，而是马斯克想通过这次产品展示，为自己成立仅三年半的创业公司招贤纳士。在发布会的最后，他表示，这个目前只有100人的公司，希望未来能扩大到100人左右的规模。

最后，我想说，脑机接口是一个非常复杂的领域，仍然面临着很多技术和伦理方面的挑战。如果你有兴趣，可以详细了解一下，从孙宇那里获取脑机接口的课程，我也会为你持续关注这方面的进展。

这就是彭老师带给我们的分析。脑机接口是一个非常复杂但又非常迷人的领域。这个领域最吸引人的地方在于，它可能会为我们创造一个全新的交流界面。如果我们不需要通过语言进行交流，而是可以通过脑机接口与他人进行意识交流，实现“脑脑互动”，那将是一个怎样的世界？欢迎在留言区分享你的脑洞。

感觉脑机芯片就是个骗局，不是脑级芯片，是肌肉感应芯片。我看到的是脑电波，解码的认知是物理振动，不是认知信号。称之为大脑不太合适，称之为肌肉感知更准确。

用肌肉感知来获得人类的认知，实验量应该是非常大的，这和收集大数据是一样的。

这是大数据采集和应用，不是高科技。

真正的脑级芯片不应该是这样的。真正的脑机芯片应该是主动和被动信号的双向采集。物理信号只是其中的一部分。中枢神经的温度感知应该也是有的。人体的温度一直在变化。只有破解人体的温度信息，才能接近真正的脑机芯片。