不能(néng)理解新世界咋辦?未來人腦或也能(néng)"硬件升
2017-06-19
據華爾街日報報道(dào),腦機接口(BCI)成(chéng)為矽谷初創公司和美國(guó)國(guó)防部的科學(xué)家和工程師們熱衷的研究主題,這(zhè)一技術的最終目标讓人腦像計算機一樣(yàng)實現自由調試和升級。 埃米莉·柏格哈德(EMILY BORGHARD)在自己頭骨上植入了一台微電腦。她外表看上去與常人無異,左耳後(hòu)面(miàn)一塊小小的隆起(qǐ)暗示皮下植入的位置。
在植入手術之前,埃米莉每天都(dōu)會(huì)經(jīng)曆多達400多次癫痫發(fā)作産生的棘波。這(zhè)種(zhǒng)無法抗拒的異常神經(jīng)活動讓她的童年變成(chéng)了不堪回首的恐怖噩夢。她無法在無人陪伴的情況下開(kāi)車、上課,獨處超過(guò)半小時(shí)都(dōu)會(huì)有危險。“人們發(fā)現我躺在地上,或者神經(jīng)恍惚地在大學(xué)城附近轉悠。”
2011年,時(shí)年19歲的埃米莉接受了耐藥性癫痫的根治性手術。外科醫生切開(kāi)她的頭骨,植入一個小型獨立電腦,相當于在她的海馬區植入了一個Zippo打火機。微電腦通過(guò)一對(duì)細長(cháng)的電極檢測腦内不規則的神經(jīng)活動,并釋放相應的脈沖進(jìn)行調節。艾米麗會(huì)兩(liǎng)天一次將(jiāng)植入物收集的信息傳輸到(dào)筆記本電腦,然後(hòu)發(fā)給位于加州山景城的Neuropace公司。埃米莉所使用的“反應性神經(jīng)刺激系統”(RNS)便是這(zhè)家公司的産品。醫生根據傳回的數據,不斷評估和調整治療方案。
在植入芯片、手術和藥物的幫助下,埃米莉的癫痫發(fā)作降到(dào)每月2次。現年27歲的她在不久前拿到(dào)了社會(huì)工作專業的碩士學(xué)位,她希望未來有一天能(néng)夠在醫院從事(shì)病人權益工作。
幫助埃米莉重煥新生的是“神經(jīng)技術”(Neurotechnology),一種(zhǒng)神經(jīng)學(xué)、神經(jīng)外科學(xué)和智能(néng)硬件結合的新領域。今天,大多數神經(jīng)技術公司專注于醫療應用,後(hòu)者被(bèi)認為是數十億美元的市場。全球已有超過(guò)10萬人接受深腦刺激植入療法,借助植入物減少類似帕金森病的那種(zhǒng)震顫。
初步研究表明,類似技術的靶向(xiàng)腦刺激可以幫助記憶喪失者找回記憶,這(zhè)一應用有望為540萬美國(guó)老年癡呆症患者帶去福音。盡管研究公司衆多,但Neuropace的RNS系統是目前唯一獲得美國(guó)食品藥品監督管理局(FDA)批準的植入治療方案。RNS系統能(néng)夠感知神經(jīng)活動并作出反應。該領域的其他公司——比如美敦力:(Medtronic)、波士頓科學(xué)(Boston Scientific)和史賽克(Stryker)——也都(dōu)在開(kāi)展相關研究。
除了穩妥的醫療用途,一些從業者還(hái)提出更激進(jìn)的目标:通過(guò)人機結合實現健康人的認知增強。
神經(jīng)技術領域的一個重量級參與者是Darpa,一個隸屬于美國(guó)國(guó)防部的研究機構。站在軍事(shì)和科學(xué)的交叉點,Darpa長(cháng)期以來一直在推動科學(xué)家和工程師實現看似不可能(néng)的事(shì)情。幾十年前他們開(kāi)發(fā)一個叫(jiào)Arpanet的項目催生出後(hòu)來的互聯網,GPS和自動駕駛領域也可見到(dào)Darpa的參與。Darpa醫學(xué)研究部門目前也在資助使用大腦植入物治療腦損傷和精神疾病的研究。
Darpa曾許諾出資6000萬美元打造“生物皮層直系交互界面(miàn)”(direct cortical interface)。目前埃米莉使用的植入物隻能(néng)與小部分神經(jīng)元互動,而Darpa則是希望創建一個能(néng)同時(shí)連接多達100萬個神經(jīng)元的神經(jīng)接口。
這(zhè)樣(yàng)的人機接口將(jiāng)把人腦變成(chéng)一個像電腦那樣(yàng)可編程可調試的機器。以前通過(guò)藥物、培訓教育和心理治療才能(néng)實現的目标,未來可通過(guò)更直截了當的手段實現。好(hǎo)比科幻電影《黑客帝國(guó)》中描述的“矩陣”(The Matrix),下載一段代碼即完成(chéng)新技能(néng)的學(xué)習。Darpa生物技術辦公室主任Justin Sanchez將(jiāng)這(zhè)一過(guò)程比做軟件和硬件開(kāi)發(fā)的‘設計-建造-測試’周期——建立原型,衡量其在現實世界中的表現,并相應地進(jìn)行調整——這(zhè)是人類改進(jìn)新技術的一貫方法。或許在神經(jīng)技術的幫助下,未來我們能(néng)以同樣(yàng)的方式升級自己的大腦。
(Neuropace公司生産的這(zhè)款微電腦能(néng)夠植入病人腦内,抑制癫痫發(fā)作。)
有矽谷鋼鐵俠之稱的明星企業家伊隆·馬斯克(Elon Musk)也為腦機接口的設想吸引,專門為此創建了Neuralink公司。Neuralink緻力于實現一種(zhǒng)被(bèi)馬斯克稱為“神經(jīng)知網”(neural lace)的技術——通過(guò)數十億微電極將(jiāng)大腦思想像數據一樣(yàng)上傳和下載。馬斯克稱他期望實現無需言語而毫無壓力的人際交流,據說(shuō)馬斯克已經(jīng)在嘗試擺脫輸入法隻用“心靈感應”發(fā)短信。Neuralink則拒絕就(jiù)此對(duì)外界透露任何形式的信息。
企業家布萊恩·約翰遜(Bryan Johnson)在2013年以8億美元將(jiāng)他的創業項目賣給了PayPal,他在去年8月出資創立神經(jīng)技術公司Kernel并擔任首席執行官至今。約翰遜將(jiāng)新項目稱為所有人類工作中最重要的事(shì)情,并堅信未來經(jīng)由神經(jīng)技術實現的認知增強將(jiāng)會(huì)為每一個領域帶來重大進(jìn)步。
除了招兵買馬之外,外界對(duì)Neuralink和Kernel這(zhè)些公司的研究進(jìn)展知之甚少。賓夕法尼亞大學(xué)計算記憶實驗室負責人Michael Kahana表示無論在學(xué)術界還(hái)是商業界該領域都(dōu)有大量的人才流動。斯坦福大學(xué)和加州理工的教授幫助矽谷成(chéng)為世界創新中心,學(xué)術和商業的緊密結合讓許多遠期技術迅速商業化,神經(jīng)技術正是此地培育出的最新産業之一。
在大腦中植入硬件首先需要解決如何在不損傷頭骨的情況下選定植入位置,這(zhè)也是創業公司Longeviti Neuro Solutions建立的初衷。這(zhè)家創企是由約翰霍普金斯醫院的整形外科醫生Chad Gordon和醫療設施行業資深人士Jesse Christopher聯合創立。Gordon醫生原先為那些因手術等原因造成(chéng)頭骨缺失的病人開(kāi)發(fā)填充假體,後(hòu)來意識到(dào)這(zhè)些假體上可以鑲嵌功能(néng)部件——比如藥物注射口或者電子部件——讓病人因禍得福。
一天早上,戈登博士在約翰霍普金斯醫院的意見會(huì)議室向(xiàng)記者展示了他們研發(fā)的顱骨闆:一塊光滑、透明的矩形塑料闆,具體形狀可根據用戶需求進(jìn)行定制。塑料闆的中央镂空以容納硬件和為之供電的電池。
工作人員稱硬件開(kāi)發(fā)和取放手術都(dōu)不是問題,研究的難點在于目前人們對(duì)大腦工作機制的理解仍然十分有限。正如“神經(jīng)技術”這(zhè)一名字所暗示,“神經(jīng)”比“技術”重要。
匹茲堡大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)教授同時(shí)也是腦機接口先驅的Andy Schwartz批評行業内不切實際的傲慢習氣,認為在商業化之前應該先把基礎科學(xué)做踏實。
隻需要看一眼目前動物神經(jīng)修複工作的水平,就(jiù)大緻可以想象腦機接口的科研之路還(hái)有多漫長(cháng)了。瑞士聯邦理工學(xué)院曾做實驗,嘗試用腦芯片植物配合人工刺激器讓一隻癱瘓的猴子重新獲得行走能(néng)力,期望有朝一日相關研究能(néng)為癱瘓患者帶來福音。不過(guò),實驗中的猴子最終隻能(néng)算勉強恢複了行動能(néng)力,姿态像牽線木偶一樣(yàng)僵硬笨拙。運動皮層的操作尚且如此,思想和語言層面(miàn)的難度就(jiù)可想而知了。
不過(guò)基礎科學(xué)的不足不會(huì)讓馬斯克退卻,這(zhè)位可是要從地面(miàn)交通倒火箭航空全方位革新人類社會(huì)的科技狂人。不過(guò),矽谷“快速行動,打破陳規”的作風能(néng)否在神經(jīng)科技領域奏效還(hái)有待觀察。
Kernel創始人定期組織知識分子、科學(xué)家以及創業者進(jìn)行聚會(huì),席間他常常被(bèi)問到(dào)腦機接口的事(shì)。與會(huì)者已能(néng)接受這(zhè)種(zhǒng)技術逐漸變成(chéng)現實,但對(duì)背後(hòu)的倫理問題感到(dào)不安。一旦實現了認知增強,這(zhè)種(zhǒng)技術是為少數人壟斷還(hái)是開(kāi)放使用造福全人類?政府會(huì)不會(huì)允許人民自行升級“民智”?企業和公司會(huì)不會(huì)將(jiāng)大腦升級作為員工福利,甚至更進(jìn)一步,將(jiāng)之作為招聘門檻?這(zhè)一前所未有的技術會(huì)加劇社會(huì)不公還(hái)是促成(chéng)世界大同?創業熱潮的背後(hòu),人們需要慎之又慎。
約翰遜和神經(jīng)學(xué)教授姆斯·喬丹諾(James Giordano)認為人們高估了自己對(duì)技術發(fā)展的掌控。“不管你喜歡與否,神經(jīng)技術正在發(fā)生。天機已洩,魔盒已開(kāi)。以為你能(néng)阻止它的想法不是天真就(jiù)是愚蠢。”