Neuralink,也就是马斯克创立的脑机接口公司,在2024年1月拿到了美国食品与药品监督管理局的批准,进行了首次人体实验。
2025年12月31日,马斯克在X平台发帖,说Neuralink计划2026年开始高容量生产脑机接口设备,同时转向几乎全自动化手术流程。新设备线程会直接穿过硬脑膜,不用移除它。
这事一下子又把大家的注意力拉回到脑机接口上头。科幻小说里那些人机融合的画面,现在正一点点变成现实。有人兴奋,有人担心,不管哪边,都得承认脑机接口不再是遥远的概念了。它到底发展到啥程度?
斯坦福大学电子工程学博士严浦苗在这方面研究多年。她本科毕业于康奈尔大学电子工程专业,主要做视网膜脑机接口和高宽带神经界面相关工作。
她的导师史诺伊是Neuralink早期的创始人之一,现在还担任顾问。所以听她聊这个话题,能把脑机接口的真实面貌摊开来讲,不绕弯子,不搞虚的。
先说Neuralink这次人体实验的核心人物Noland Arbaugh。他是四肢瘫痪的患者,通过植入设备能控制电脑鼠标,下棋、玩游戏都行。
三月份Neuralink还直播演示过。可后来出了点状况,植入的芯片出现retraction,也就是有点回缩,导致信号不稳定,控制鼠标时忽高忽低。
原因分析出来,是团队对大脑活动范围判断有误。原本以为大脑活动范围大概一毫米左右,实际这位患者大脑会随心脏血液流动位移三毫米左右,超出了预期。这就暴露了设备在长期稳定性上的问题。
严浦苗解释,这次实验的主要意义是验证设备能在人脑里正常工作。功能层面,以前学界用犹他阵列已经做过很多实际任务的验证,证明概念可行。
Neuralink的创新点之一是用了microwire微纤电极,细得像头发丝,上面分布很多小电极,把信号传到硬币大小的核心电路,再无线传出去。手术要打开头骨,把东西植入大脑皮层,具体是运动皮层。这属于侵入式操作。
早期微纤设计太细,FDA审核时要求设备必须能完整取出,结果取出时容易折断。后来把微纤加宽加厚,强度上去了,但柔软度下降,和脑组织贴合没那么理想。
大脑里血管多,脉搏跳动就会引起位移,这些问题其实能预见,但严重程度需要这次实验来验证。
Noland植入后,设备周围有个线圈样的东西,主要负责无线传能,因为整个系统是无线的,用蓝牙通讯。里面有个硬币大小的电池,待机也就10到11小时,能耗是个大问题,很多应用都卡在这里。
信号不稳定后,他们通过软件算法重新校准。植入时虽然能瞄准功能区,但实际接触哪个神经元是随机的。位移三毫米,一个神经元才十微米左右,电极可能已经跑到别的细胞甚至血管旁边了。
这时就需要重新训练算法,识别新接触的神经元对应的电信号组合。Noland自己也提到,希望未来有更好版本替换现在的设备,说明初期效果受了影响,但公司还在和高校合作,研发更柔软的材料,让微纤能随脉搏一起动,减少位移。
控制鼠标有两种路径。一是读取大脑原本发出的运动信号——瘫痪主要是脊椎损伤阻断了通路,大脑信号还在,把“动左胳膊”这样的动作映射成指令。
二是纯意念,直接想鼠标往左移就实现。很多人以为脑机接口就是后者那种科幻式用意念,但实际现在更多靠前一种明确指令。
运动皮层研究相对充分,所以大部分工作都集中在这里。语言解码也类似,需要患者明确用意念想象发音或写字,不能走神
脑机接口目前电极数量有限,几千个左右,还没法在神经元级别全面理解大脑不同区域怎么协作。它依赖已知电信号组合来解码,不是随便白日梦就能读出来。
不同人的电信号肯定不一样。每个人大脑结构有差异,植入后都要重新校准,就像手机人脸识别要先录入你的脸。算法通过多次训练,匹配患者做特定指令时的电信号模式。
说到脑机接口的形态,大家因为马斯克的影响,脑子里第一反应往往是侵入式植入。但其实范围宽得多。
最早的人工耳蜗就是脑机接口的一种。非侵入式有EEG脑电帽、EMG肌电手环,能监测睡眠、解码手部运动,做ARVR交互。
侵入式和非侵入式的区别很关键。侵入式离神经细胞近,信号信噪比高、精度好,适合复杂功能,比如Argus Implant帮视力受损者恢复部分视觉,必须和视网膜神经细胞一对一对应,非侵入式根本做不到。
封装问题是侵入式的难点,一方面保护芯片不进水,另一方面减少人体排异反应。医学原则是尽量少伤害,如果非侵入就能实现,当然优先选它。但要高精度,就绕不开侵入。
再分读取和输入两类。Neuralink主要是读取脑电信号转成控制指令。Argus则是输入电刺激,替代丧失的感官。人工耳蜗也靠电刺激产生听觉。
输入型现在还很初级。Argus只有60多个电极,输出图像低清得像颗粒像素。视网膜结构复杂,有不同细胞层和种类,想输入高清图片或大段文字,需要成千上万电极精确对接,还得先搞懂记忆在神经元级别怎么形成。
大脑处理信息速度其实不快,不是塞一本字典就能记住。那些担心被洗脑的想象,目前还离得很远。
Neuralink植入位置在脑后部运动相关区,Argus直接在视网膜。不同脑区管不同功能,解决具体问题就去对应区域植入。
现在学界重点在运动皮层和语言皮层,其他区域研究还少。最终,脑机接口得落实到医学实际需求上,比如帮瘫痪患者恢复控制、帮失明者重见光明,而不是直接读意识白日梦。
实验路径上,动物实验对意识相关研究难有反馈。小鼠大鼠没法告诉你它在想啥,只能看运动捕捉。人类实验才能真正推进语言解码这些。
这个领域的发展,业界和学界有差距。创业公司想把学界已验证的概念快速产品化。现在能植入的电极数量在增加,大概每七八年翻一倍,像摩尔定律。
短期内重点是更多电极、更复杂解码,比如语言准确率和速度提升,信号稳定性加强。可穿戴设备会先普及,普通人接触ARVR交互时可能用到。
长期看,十年二十年内,运动皮层相关功能大部分能落地。打游戏、控制Iron Man suit那样的全身运动模型,都在可实现范围内。
Neuralink早些年说能把字典输入大脑,学界知道这还很遥远,因为记忆机制在神经元级别还没搞清楚。马斯克做需要持续融资的创业公司,经常要讲一个大故事、画大饼,承诺很多还没影的事。这
在医疗领域风险不小。侵入式设备要justify手术意义,只能用于医疗。过度承诺可能耽误患者选择其他治疗方案。Argus Implant公司后来破产,患者植入设备后续维护就成问题,虽然有其他公司接手,但封装故障导致设备失效,盈利难以为继。
商业模式在医疗上和手机不一样。手机坏了换一个,脑机接口在身体里,影响生活巨大。有限责任公司让创业风险降低,但也可能带来道德隐患。好在FDA审核严格,过关的技术即使公司倒闭,也大概率有大药企接手,除非技术本身硬伤。
数据隐私方面,目前读取的神经元电信号波动,没法直接看出是谁,匿名后公开数据库常用,不涉及强个人信息。但如果和具体患者日常内容关联,存储和传输安全就重要。
参考手机的加密、本地处理机制,未来脑机接口作为电子设备,也会面临类似黑客风险,但现阶段实用价值有限,Noland自己说被黑了最多操纵鼠标,没太大意义。
严浦苗选这个方向,是因为高中想搞脑科学,父母建议学电子,万金油,以后还能转。视网膜方向比大脑皮层在神经元级别理解更清晰,能离体培养实验,减少体内操作。
这些年公众认知变化大。马斯克进来前,大家觉得科幻;进来后资金关注爆棚,一度hype过头。现在回归理性,知道离大众产品还有距离。
整个领域还在undefined状态,没被完全定义。Neuralink之外,还有Science Corp等公司在做视网膜视觉恢复,用光遗传学方式尝试新路径。半侵入式通过血管进入大脑的公司也很多。神经外科技术进步快,未来选择会更多。
脑机接口在医疗上已经能帮到具体患者,像Noland恢复部分控制,或者未来视网膜研究帮失明者重获光明。
但科技发展靠资本驱动,商业公司追逐故事和融资,有时会忽略长期责任。优秀技术和有道德的团队不一定走得最远。这或许是当前模式的一个局限。
真正价值在于,既看到技术潜力,也看清发展路径里的坑。脑机接口不是万能钥匙,它一步步往前走,我们有生之年大概能看到运动功能大面积落地,对大脑理解逐步加深,但别指望短期内科幻大片成真。脚踏实地,才是正道。
产业要爆发是事实,全球市场规模从2024年的26亿多美元,预计到2034年能到124亿美元,年复合增长率17.4%左右。医疗应用占比最大,集中在神经康复、肢体康复、感知诊疗等领域。但爆发不等于乱炒。
马斯克的宣传策略迎合时代,大家没办法改变。可科技工作者和传播者不能被这些领袖蒙蔽。狂热情绪真正不利于新技术发展。
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