##马斯克的Neuralink 是先知的指引还是无知的妄想？2020-08-12 10:52:310阅( 二 )
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近期目标
按照马斯克创办公司的一贯策略 ， Neuralink的近期目标定位于开发医用可植入的脑机接口 ， 既可以在当前取得实际应用 ， 又能为长期目标做技术准备和筹措资金 。
这类装置可以应用在癫痫患者 ， 癫痫发作前给出预警 ， 提醒病人及时服药 。 或者帮助四肢瘫痪的病人利用脑信号控制机器手或计算机屏幕光标 。 Neuralink计划在2023年左右将这样的设备推向市场 。
马斯克的时间表
2020年底前：把脑机接口植入人脑 ， 首先用在四肢瘫痪的病人身上 。
8年～10年内：有可能把脑机接口设备植入正常人脑中 ， 虽然这在 "很大程度上取决于监管部门的批准时间 ， 以及我们的设备在残疾人身上的工作情况" 。
10年内：希望能在健康人之间实现“传心”（telepathy） ， 即都植有脑机接口的两个人可以用脑信号直接沟通 。
25年内：有望开发出全脑接口 ， 即一个人所有的神经元都将能和人工智能的载体联结在一起 ， 并把人工智能当做自己脑力活动的扩展 。 另外 ， 拥有全脑接口的健康人的脑可构成了彼此可以直接交流的巨脑 ， 这样的巨脑会产生出怎样的新现象 ， 我们现在还无法想象 。
已有成就
马斯克和Neuralink在2019年8月初发表的论文中 ， 介绍了他们迄今为止所取得的三大主要成就<1>：
01 柔性的多"丝"电极阵列
这种丝非常细而柔软 ， 宽度大概只有4μm～6μm ， 内含金电极覆以多聚体绝缘层 ，每个电极都在丝外伸出一小片以接收信号 ， 这些小片沿丝排列成一串 。
与目前脑机接口通常所用的电极相比 ， 这种电极非常柔软 ， 能随脑的微小活动而活动 ， 因此对脑造成的损伤较小 。 同时 ， 与目前一般所用的多电极阵列中的电极数相比 ， 多"丝"电极阵列的电极数提高了一个数量级 ， 每个阵列的96股丝中多达3072个电极 。
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图4/11（a）02 植入电极的手术机器人
电极丝既细又柔软 ， 而且数量众多 ， 需要在短时间内准确植入脑内 ， 要靠手工植入显然是不可能的 。 马斯克的团队开发了一种像是把显微镜和缝纫机结合在一起的神经外科手术机器人 。 该机器人具有自动植入模式 ， 每分钟最多可以植入6根丝（192个电极） 。 每股丝都能以微米级的精度单独植入脑中 ， 并得以避开表面血管 ， 瞄准特定的脑区 。
虽然整个植入过程可以自动进行 ， 但外科医生依然保留了完全的控制权 ， 如果需要 ， 可以在每次植入皮层之前对电极丝的位置进行手动微调 。 利用该系统 ， 团队在19次手术中取得了87.1±12.6％（平均值±s.d.）的植入成功率 。
03 可植入脑机接口的芯片
Neuralink的第三项成就是开发出一种可植入脑机接口的芯片 。 电极阵列被封装在一个小型的可植入设备中 ， 其中有一块低功耗的定制芯片 ， 可对3072个电极上记录到的信号进行放大和数字化 。
整个3072个通道封装后只占用不到（23×18.5×2）mm3的体积 。 一根USB-C电缆就能传送所有通道同时记录到的数据 。
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图8/11（a）
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图9/11（b）图5 Neuralink可植入脑机接口的芯片 。（a）芯片外观和大小；（b）芯片结构 。 A.单个神经处理应用专用集成电路（application specific integrated circuit , ASIC） ， 它由以下部分组成：256个独立可编程放大器、片上模数转换器（ADC）以及用于串行化数字化输出的外围控制电路 ， 能够处理256个通道的数据 。 这种特殊封装的器件包含12个这样的芯片 ， 总共有3,072个通道 。 B.在聚对苯二甲酸乙二醇基底上的聚合体电极丝 。 C. 钛合金外壳（盖子已拆） 。 D. 用于供电和数据传输的数字USB-C连接器 。 <1>
马斯克团队已把这套系统安装到大鼠脑中 ， 读取3072个电极的信息 ， 这比目前在人脑中埋置的脑机接口至少要高出一个数量级 。 后来他们又将类似系统应用到猴子上 ， 实现了猴脑控制计算机 。
下一个目标
目前已开发成功的原型机传输脑信号时 ， 只能使用安置在动物头上的USB接口 ， 相当不便 。 因此 ， 下一步目标就是实现无线传输 。
Neuralink把拟议中的无线传感器称为“N1传感器” 。 他们打算植入4个N1传感器 ， 其中3个在运动区 ， 1个在体感区 ， 这样不仅能用脑信号控制外设备 ， 而且还能接受感觉反馈 ， 实现脑与外部设备之间的双向通信 。 传感器将与安装在耳后的外部设备实现无线连接 ， 可通过手机应用程序进行控制 。
公司认为这样能够较快地帮助人类解决一系列医疗问题 ， 并希望在2020年底之前在5名瘫痪患者身上进行测试 ， 观察该技术能否帮助患者用大脑移动鼠标光标并打字 。 新冠疫情当前 ， 公司向美国食品与药物管理局（FDA, U.S. Food and Drug Administration）申请的许可能否获批尚不得而知 。
目前在安置这套系统时 ， 外科医生必须在头骨上钻洞才能植入线头 ， 会给病人带来不适 。 公司希望将来能使用激光束在头骨上打出一系列微小的孔洞 ， 并能像目前的激光治疗近视手术那样自动、无痛和便捷 。
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