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如何評(píng)價(jià)馬斯克的腦機(jī)接口？

「不會(huì)有永生、不會(huì)有心靈感應(yīng)」。

「是錯(cuò)誤的說(shuō)法，更像是營(yíng)銷手段」。

給出如此犀利評(píng)價(jià)的不是別人，正是腦機(jī)接口之父，杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)家——Miguel Nicolelis。

而這不是Miguel第一次炮轟馬斯克對(duì)腦機(jī)接口的觀點(diǎn)。

早在2017年，他就曾公開評(píng)價(jià)道：

馬斯克的腦機(jī)接口都是玩剩下的。

那么「正確打開腦機(jī)接口的方式」，應(yīng)該是什么樣的呢？

在今年的《2020騰訊科學(xué)WE大會(huì)——藍(lán)點(diǎn)》中，Miguel 便對(duì)「腦機(jī)接口」提出的初衷，至今的發(fā)展，做了深入淺出的講解。

除了「腦機(jī)接口之父」外，今年的WE大會(huì)還去邀請(qǐng)到了業(yè)界最頂級(jí)的科學(xué)家，分享了這一年來(lái)最值得關(guān)注的科學(xué)突破和前沿思想。

細(xì)細(xì)品讀，靜靜聆聽，原來(lái)這些最前沿的科學(xué)，與你如此之近。

打開「腦機(jī)接口」的正確方式

不是天馬星空的幻想，那么「腦機(jī)接口」又應(yīng)該是什么？

由于疫情原因，Miguel并未能來(lái)到現(xiàn)場(chǎng)做講解。然而這絲毫沒有影響WE大會(huì)傳播科學(xué)的體驗(yàn)感。

伴隨著科技感十足的舞美設(shè)計(jì)和直播技術(shù)，Miguel身臨其境般地展開了他與腦機(jī)接口的故事。

Miguel先是展示了這樣一張圖，直接拋出了做腦機(jī)接口的「初衷」：

我們希望將活體動(dòng)物或人類的大腦，與設(shè)備直接連接。

簡(jiǎn)而言之，就是實(shí)時(shí)采集實(shí)驗(yàn)對(duì)象準(zhǔn)備移動(dòng)身體時(shí)大腦發(fā)出的電信號(hào)，然后在不到1/3秒的時(shí)間里，將其轉(zhuǎn)化為能夠發(fā)送至人造執(zhí)行裝置的數(shù)字指令。

而這樣的裝置，可能就在連接對(duì)象的附近，也可能離他非常遙遠(yuǎn)。

那么時(shí)隔這么多年，「腦機(jī)接口」又是如何一步一步發(fā)展起來(lái)的呢？

最初的實(shí)驗(yàn)是在一只恒河猴身上展開。

通過(guò)不斷的訓(xùn)練，Miguel團(tuán)隊(duì)成功讓這只猴子，在自然地坐在椅子情況下，僅僅是通過(guò)「想」，便成功地讓機(jī)械手臂控制光標(biāo)，完成「游戲規(guī)則」，喝到自己喜愛的橙汁。

Miguel介紹道：

這只是腦機(jī)接口發(fā)展之初的情況，在過(guò)去20多年里，我們制造出了很多不同種類的腦機(jī)接口。

但至此，距離在人類身上運(yùn)用這一技術(shù)還是差了「一步之遙」。

于是，Miguel等人為了達(dá)到這一目的，便成功地展開了一個(gè)決定性實(shí)驗(yàn)：

證明了動(dòng)物能夠?qū)W會(huì)使用搭載了無(wú)線傳輸技術(shù)的腦機(jī)接口，來(lái)控制一輛自動(dòng)駕駛設(shè)備。

有了這樣的發(fā)現(xiàn)后，Miguel等人發(fā)現(xiàn)，腦機(jī)接口的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了他們38年來(lái)，一直在尋找的新的大腦研究方法：

轉(zhuǎn)換成新的治療手段，來(lái)幫助全世界2500萬(wàn)因嚴(yán)重脊柱損傷而在痛苦中掙扎的人們。

于是，他們便制造出一種計(jì)算機(jī)電子旁路，將采集到的腦電信號(hào)繞過(guò)損傷部位，以數(shù)字形式傳輸至一個(gè)可穿戴式的全新機(jī)械身體中。

這樣一來(lái)，病人就可以通過(guò)大腦控制該機(jī)械身體 使其移動(dòng)到某一位置。

他們用僅僅是貼在患者頭皮表面的扁平傳感器，來(lái)記錄電腦信號(hào)；而后讓患者在虛擬環(huán)境中觀看、訓(xùn)練。

每一次虛擬人物的腳接觸地面，病人的手臂都會(huì)收到觸覺反饋，從而再次感受到在地面行走的感覺。

患者在虛擬環(huán)境中熟練了操作之后，Miguel便讓他們使用機(jī)械助行器，最后再為他們裝上設(shè)計(jì)好的外骨骼。

2014年6月12日下午3點(diǎn)半整，在圣保羅舉行的巴西世界杯開幕式上，Miguel的腦機(jī)接口讓全世界數(shù)十億觀眾沸騰了。

這位脊柱T4以下身體癱瘓已經(jīng)9年的患者，在這場(chǎng)世界杯中僅僅是通過(guò)想象，便將足球踢了出去。

「我感受到了球！」，這是患者喊出來(lái)的第一句話。

而這樣奇跡般的故事仍舊在繼續(xù)，在重新評(píng)估這位患者后，從T4以下身體癱瘓，到了T11以下。

也就是說(shuō)，在Miguels為他訓(xùn)練的這些時(shí)日里，他7節(jié)脊椎，恢復(fù)了感知 、活動(dòng)和運(yùn)動(dòng)控制方面的功能！

正如Miguels在演講中總結(jié)的那樣：

有時(shí)候基礎(chǔ)科學(xué)能引領(lǐng)你，到達(dá)你從未想象過(guò)的地方，為你帶來(lái)意料之外的發(fā)現(xiàn) 。

這一天，我等了38年。因?yàn)橛H眼見證了這一切，我的每一秒付出都是值得的。

至于腦機(jī)接口安全性問(wèn)題，一直以來(lái)是備受熱議的話題。

量子位在與Miguels對(duì)話時(shí)，討論了馬斯克Neuralink「開顱」等植入性方案安全性問(wèn)題。他認(rèn)為：

Neuralink公司的思路是一個(gè)死胡同，因?yàn)槠浣o出的只有這樣一個(gè)植入的解決方案。

而這個(gè)解決方案我認(rèn)為僅僅適用于那些別無(wú)選擇的、非常嚴(yán)重的患者。

「人造皮膚」make human more human

接下來(lái)介紹的這個(gè)領(lǐng)域，也跟腦機(jī)接口息息相關(guān)。

有人說(shuō)，人的大腦其實(shí)非常軟，像豆腐一樣。隨著人們的運(yùn)動(dòng)、呼吸，大腦會(huì)有一些移動(dòng)。

而馬斯克Neuralink的實(shí)驗(yàn)，是將在活豬身上種植1000多個(gè)電級(jí)，這些電極都是一個(gè)個(gè)很細(xì)的金屬針。如果一根針進(jìn)去，隨著這些移動(dòng)必定會(huì)對(duì)大腦有損害。

因此，下一代腦機(jī)接口的電極研發(fā)，需要用類似金屬一樣具有導(dǎo)電性能，且要具備人腦一樣的柔軟性的材料。

說(shuō)這句話的人正是鮑哲南教授，她是斯坦福大學(xué)首位擔(dān)當(dāng)系主任的亞裔女性，被譽(yù)為人造皮膚領(lǐng)域的「材料大師」。

而上述所要制作的材料也是她研究領(lǐng)域——「人造皮膚」里的一個(gè)方向。

在演講的一開始，她就提出了一個(gè)「大膽的設(shè)想」：

你今天有沒有帶你的手機(jī)？如果我們將來(lái)的生活根本沒有手機(jī)會(huì)是怎樣的？

手機(jī)的功能會(huì)融入到我們所穿的衣服當(dāng)中，我們所貼在身上的電子器件和我們所種植到體內(nèi)的電子器件中。

這當(dāng)中的「電子器件」，也就是所說(shuō)的電子皮膚的概念。

那么如何讓這個(gè)設(shè)想行得通呢？鮑哲南表示，最重要的是要解決三個(gè)問(wèn)題。

第一個(gè)問(wèn)題，所用的電子材料不能再是剛硬的、易碎裂的，需要像皮膚一樣柔軟、可拉伸、自修復(fù)，甚至可以生物降解。

第二個(gè)問(wèn)題，讓材料可以感知到壓力、溫度，以及各種不同的物體，也就需要各種傳感器來(lái)接收信號(hào)。

第三個(gè)問(wèn)題，人造皮膚接收的信號(hào)需要跟人體結(jié)合，換句話說(shuō)，皮膚感受到不同的知覺，但如果大腦不能處理這些信號(hào)，還是沒有感覺。

而在過(guò)去16年的研究中，鮑哲南團(tuán)隊(duì)就在這三個(gè)問(wèn)題上取得了重大的突破。

首先是材料。

從分子的角度去設(shè)計(jì)，再利用化學(xué)反應(yīng)去制作，利用分子不同序列賦予分子不同性能?；谶@個(gè)原理，鮑哲南團(tuán)隊(duì)提出了用自修復(fù)的化學(xué)鍵去制作電子材料。

就像這個(gè)可拉伸性的材料，用針去刺也不會(huì)碎裂。

在過(guò)去十年的研究中，他們有了一系列的電子材料，可導(dǎo)電、可拉伸、可自修復(fù)、可生物降解……

接著就是要將這些材料做成傳感器，既需要有靈敏度，也要分辨不同的信號(hào)。

正如這個(gè)壓力傳感器，放在機(jī)器手上時(shí)，去觸碰紅莓但不會(huì)破壞它。

（就跟我們閉著眼睛，用手去觸摸物體時(shí)一樣。手能感受到壓力，皮膚會(huì)變形，我們通過(guò)變形來(lái)感知不同的物體）

最后，就需要將這些信號(hào)轉(zhuǎn)變成大腦可接收的信號(hào)——電信號(hào)，再直接接到神經(jīng)，通過(guò)神經(jīng)傳輸給大腦。

目前，鮑哲南團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成功植入到老鼠的身體，讓小老鼠可以正常的運(yùn)動(dòng)、生活。

由此，雖然還有很多問(wèn)題需要去繼續(xù)解決，但是「人造皮膚」這個(gè)理念已經(jīng)被證實(shí)，甚至還帶來(lái)了不少啟發(fā)。

比如，過(guò)去因?yàn)樾律鷭雰菏直鄹种敢粯哟旨?xì)，醫(yī)生就會(huì)放棄檢測(cè)血壓（需要用針刺進(jìn)血管），從而缺少重要的信息。

現(xiàn)在就可以利用人造皮膚，做成只需貼在嬰兒身上即可測(cè)量血壓的器械。

鮑哲南教授有一個(gè)目標(biāo)：「make human more human」 （讓人更加人性化）。

正如演講最后所說(shuō)：

人造皮膚將會(huì)改變我們將來(lái)的生活?？梢允沟梦覀?nèi)撕腿酥g更加多地溝通，可以使我們?nèi)撕腿酥g更加多地互相的理解。

在接受量子位采訪時(shí)，她簡(jiǎn)單的列舉了這兩個(gè)例子：

在未來(lái)的世界，真的可以用電子皮膚來(lái)感受周圍情況時(shí)，就有可能測(cè)出這個(gè)人情緒是怎樣的，知道她是開心還是難過(guò)。

以及當(dāng)人觸摸到水果時(shí)，除了觸覺、嗅覺感知以外，還可以檢測(cè)到水果細(xì)菌有多少，有沒有洗干凈等等。

潘建偉眼中的「新量子革命」

信息交互，這是一個(gè)從古至今一直在「交替變革」的主題。

從遠(yuǎn)古「智人」的符號(hào)和語(yǔ)言、到有了書和紙、中西方的「百家爭(zhēng)鳴」、第一次/第二次工業(yè)革命，信息交互的效率一步一步地在提高。

而與此同時(shí)，信息交互的發(fā)展，讓其安全性，又成為了一個(gè)重要的內(nèi)容。

在數(shù)據(jù)、算力等爆炸增長(zhǎng)的當(dāng)下，又該如何保證信息交互與安全的平穩(wěn)發(fā)展呢？

中國(guó)科學(xué)院院士潘建偉給出了答案：

量子通訊和量子計(jì)算。

潘建偉先是對(duì)「量子」、「量子疊加」、「量子比特」、「量子糾纏」等基本概念做了詳實(shí)且通俗的介紹。

當(dāng)人們有能力將一個(gè)個(gè)量子比特，按照需求進(jìn)行單個(gè)調(diào)控時(shí)，便催生出了一個(gè)新的學(xué)科——量子信息科學(xué)。

潘建偉表示，量子通訊可以一種原理上無(wú)條件安全的通信方式，利用量子計(jì)算可以提供非常強(qiáng)大的計(jì)算能力，用于各種各樣的復(fù)雜系統(tǒng)的研究。

量子通訊的第一個(gè)應(yīng)用，便是量子密鑰分發(fā)。

這是由于量子具有不可分、測(cè)不準(zhǔn)等特性、原理，所以一旦有「竊聽者」想要對(duì)其「圖謀不軌」，就會(huì)被發(fā)現(xiàn)。

除此之外，還可以利用量子糾纏，把一個(gè)粒子的量子信息從一個(gè)地方的轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)粒子上，而不用傳輸這個(gè)物體本身。

潘建偉舉了一個(gè)非常形象的例子：

假如我在合肥要來(lái)深圳騰訊總部開會(huì)，坐飛機(jī)來(lái)不及了怎么辦？

如果兩個(gè)地方的實(shí)驗(yàn)室，剛好有一團(tuán)糾纏物質(zhì)，那么就可以把合肥的潘建偉，跟這個(gè)糾纏物質(zhì)做一個(gè)操作，把他糾纏起來(lái)。

而后便可以得到一種信息，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，可以在騰訊的實(shí)驗(yàn)室中，把潘建偉再構(gòu)造出來(lái)。

這個(gè)過(guò)程，就是我們所熟知的量子隱形傳態(tài)。

當(dāng)然，目前的技術(shù)無(wú)法對(duì)非常復(fù)雜的事物做這樣的操作，只能是幾十個(gè)、幾百個(gè)甚至幾百萬(wàn)個(gè)粒子組成的系統(tǒng)。

而這，便構(gòu)成了量子計(jì)算機(jī)的一個(gè)基本單元。

由于量子比特可以處于疊加狀態(tài)，所以其計(jì)算能力是呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。潘建偉對(duì)此舉了個(gè)例子：

利用一臺(tái)萬(wàn)億次的經(jīng)典計(jì)算機(jī)分解一個(gè)300位的大數(shù)，大概需要15萬(wàn)年；但當(dāng)你利用一臺(tái)萬(wàn)億次的量子計(jì)算機(jī)，只需要一秒鐘就行了。

有這樣的能力，在量子通信方面，可以利用光纖，非常方便地在城市里面把秘鑰送給千家萬(wàn)戶。

在兩個(gè)城市之間，可以利用所謂的中繼器進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)城市之間的量子通信。

更大范圍的，可以利用衛(wèi)星中轉(zhuǎn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的量子通信。

例如，2016年8月，中科院便成功發(fā)射「墨子號(hào)」量子科學(xué)衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)了三大科學(xué)任務(wù)：

• 實(shí)現(xiàn)了星地的量子密鑰分發(fā)。
• 實(shí)現(xiàn)千公里量子糾纏的分發(fā)，證明了兩個(gè)糾纏粒子，具有愛因斯坦所說(shuō)的「遙遠(yuǎn)地點(diǎn)之間的詭異的互動(dòng)」功能。
• 實(shí)現(xiàn)了千公里量級(jí)的量子隱形傳態(tài)，這對(duì)未來(lái)的量子互聯(lián)網(wǎng)具有很大的意義。

最后，潘建偉對(duì)量子通訊、量子計(jì)算做了一些展望。他希望：

• 經(jīng)過(guò)10-15年時(shí)間，能夠完整地發(fā)展天地一體廣域量子的通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系，為形成下一代的國(guó)家信息安全生態(tài)系統(tǒng)的奠定基礎(chǔ)。
• 希望在量子計(jì)算方面，通過(guò)對(duì)數(shù)百個(gè)量子比特的相干操縱，能夠?qū)σ恍┈F(xiàn)實(shí)的問(wèn)題的求解，能夠超越目前的超級(jí)計(jì)算機(jī)，并且能夠來(lái)解決一些重大的科學(xué)問(wèn)題。
• 能夠研發(fā)具備基本功能的通用量子計(jì)算原型機(jī)，來(lái)初步探索對(duì)密碼分析、大數(shù)據(jù)分析等方面的相關(guān)應(yīng)用。

不計(jì)回報(bào)地投入，單純讓「科普」變得更好

作為騰訊WE大會(huì)舉辦的第8個(gè)年頭，也是最特殊的一屆。

這一次，沒有掌聲，沒有歡呼，騰訊首席探索官網(wǎng)大為 （David Wallerstein）在空無(wú)一人的北展會(huì)場(chǎng)里開啟了「騰訊科學(xué)周」的序幕。

他點(diǎn)出了此次WE大會(huì)的主題：藍(lán)點(diǎn)。

這是一張地球的標(biāo)志性照片：暗淡藍(lán)點(diǎn)。它時(shí)刻提醒著我們要保護(hù)這唯一的家園。科學(xué)家和天文愛好者們，一直在尋找類地行星、智慧生命，也不斷提醒著我們，地球有多么特殊。

與網(wǎng)大為同樣獨(dú)身一人站在舞臺(tái)上的，還有7位來(lái)自4州6個(gè)國(guó)家的頂尖科學(xué)家們。

騰訊青年發(fā)展委員會(huì)副主席李航在接受量子位的采訪時(shí)表示，這次在美國(guó)、瑞士、英國(guó)、加拿大都搭建了一模一樣的演講舞臺(tái)。

如果只是簡(jiǎn)單的視頻連線的話，那跟其他的學(xué)術(shù)研究沒有什么區(qū)別。

我們堅(jiān)持搭這樣一個(gè)舞臺(tái)，讓科學(xué)家能成為上面的「明星」。

李航分享了一段經(jīng)歷，在加拿大拍攝快速射電暴的捕捉者Victoria Kaspi教授時(shí)，深圳團(tuán)隊(duì)北京團(tuán)隊(duì)、新西蘭制作團(tuán)隊(duì)、美國(guó)導(dǎo)演團(tuán)隊(duì)，跨越時(shí)差、距離全都在線。

當(dāng)時(shí)Victoria Kaspi教授就感嘆道，整個(gè)世界好像都在為我醒著。

還首次在蘭州市五十一中學(xué)、衡水中學(xué)、貴州師范大學(xué)等地同步舉辦「線下觀影會(huì)」，邀請(qǐng)學(xué)生老師一起探討前沿科學(xué)話題。

以及數(shù)位百萬(wàn)級(jí)電競(jìng)大V在那天集體搞了場(chǎng)「不打游戲」的直播，搞起了科學(xué)……

在采訪中，聽李航提到的最多的一個(gè)詞，就是「不計(jì)回報(bào)」，做了那么多，投入了那么多，就是單純?yōu)榱丝破沾髸?huì)辦的更好，讓「科普」體驗(yàn)更好。

但在整個(gè)科學(xué)周籌備過(guò)程中，他們發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家要比想象中的要熱情。

比如，這次分享「異種培育人體器官」項(xiàng)目的中內(nèi)啟光教授。他就特意從日本飛到了美國(guó)，隔離14天之后，再來(lái)演播廳錄制演講。

再比如，霍金曾受他啟發(fā)、此次揭秘“基本粒子標(biāo)準(zhǔn)模型”理論、87歲高齡的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者Steven Weinberg，是本次最早接受邀約的科學(xué)家。

還有包括此次發(fā)現(xiàn)金星存在生命跡象的天文學(xué)家Jane Greaves，研究突破剛出來(lái)不久，很快就答應(yīng)參加WE大會(huì)。要知道，一般科學(xué)突破剛出來(lái)時(shí)，去請(qǐng)那個(gè)科學(xué)家是非常難的。

在8個(gè)年頭里，騰訊總共請(qǐng)了82位科學(xué)家。一開始邀請(qǐng)嘉賓時(shí)，李航坦言，還是比較難的。但現(xiàn)在有了科學(xué)家們的認(rèn)可，自帶「朋友圈」效應(yīng)，就比以往容易的多。

當(dāng)然，也少不了合作伙伴Nature的支持。

還記得剛敲定合作時(shí)，Nature就專門派總編從英國(guó)總部過(guò)來(lái)，當(dāng)時(shí)總編就表示：

我沒有見過(guò)這種規(guī)模和水準(zhǔn)的科學(xué)大會(huì)，覺得是非常好的一件事情。

而這熱情的來(lái)源、支持的來(lái)源，正是騰訊、跟所有科學(xué)家、合作伙伴的共識(shí)——「科技向善」。

我們知道，基礎(chǔ)科學(xué)的命題，單靠幾個(gè)企業(yè)、幾個(gè)科學(xué)家花很長(zhǎng)時(shí)間都很難產(chǎn)生一點(diǎn)起色。

但依舊有那么多企業(yè)，那么多科學(xué)家們?nèi)ァ覆挥?jì)成本」的投入，愿意以實(shí)際行動(dòng)帶動(dòng)科學(xué)和科普，讓基礎(chǔ)科學(xué)輻射到每一個(gè)年輕人。

諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者Steven Weinberg，87歲高齡仍受邀參加WE大會(huì)。在演講的最后，勉勵(lì)著年輕一代的科學(xué)家們：

你們有你們的使命，那就是解釋與自然界不同現(xiàn)象有關(guān)的這些巨大的、神秘的數(shù)字。

就像是把手里的接力棒交到我們手上，希望下一個(gè)Steven Weinberg、下一個(gè)霍金、下一個(gè)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者，能夠在我們當(dāng)中產(chǎn)生。