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電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/吳子鵬）日前，埃隆·馬斯克以Neuralink公司老板的身份宣布，預(yù)計(jì)將在6個(gè)月后進(jìn)行大腦芯片的人體試驗(yàn)。“Neuralink公司已經(jīng)向美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局提交文件。我們將謹(jǐn)慎地把芯片放入人體內(nèi)，以確保它能正常工作。”

根據(jù)此前的報(bào)道，Neuralink開發(fā)了一款大腦芯片，可以幫助人腦控制電子設(shè)備，進(jìn)而使癱瘓的人重獲運(yùn)動(dòng)能力，或者讓盲人重現(xiàn)光明。

馬斯克對(duì)人腦的執(zhí)著

為了打消大家對(duì)人腦芯片的疑慮，馬斯克在介紹Neuralink公司新進(jìn)展時(shí)講到，如果他的一個(gè)孩子受了重傷，比如脖子骨折，他會(huì)放心地把芯片植入他們的體內(nèi)。

可見，馬斯克對(duì)人腦芯片項(xiàng)目是多么執(zhí)著和瘋狂。

公開資料顯示，Neuralink公司成立于2016年，是馬斯克和一群科學(xué)家及工程師共同創(chuàng)立的公司，研究對(duì)象為腦機(jī)接口技術(shù)，也是該領(lǐng)域全球最先進(jìn)的研究機(jī)構(gòu)之一。Neuralink公司研究腦機(jī)接口的短期目標(biāo)正如馬斯克提到的，可以幫助癱瘓的患者重新獲得運(yùn)動(dòng)能力；長(zhǎng)期目標(biāo)是增強(qiáng)人類的能力，以改變我們的世界。

根據(jù)Neuralink公司的研究，人類大腦大概有860 億個(gè)神經(jīng)元，每個(gè)神經(jīng)元由接收信號(hào)的樹突、計(jì)算信號(hào)的細(xì)胞體，以及發(fā)出信號(hào)的軸突組成。而實(shí)際上這些被稱為突觸的樹突和軸突之間是通過(guò)電信號(hào)傳遞信號(hào)，當(dāng)接收到輸入信號(hào)時(shí)，神經(jīng)元就會(huì)啟動(dòng)動(dòng)作電位。

Neuralink公司指出，將電極放置在神經(jīng)元附近以檢測(cè)動(dòng)作電位，那么就能夠記錄大腦的電信號(hào)信息，包括看到、感覺到、觸摸到或想到的一切信息。而從神經(jīng)元到計(jì)算機(jī)之間的傳輸靠的就是腦機(jī)接口。因此，Neuralink公司的目標(biāo)是打造一種完全可植入的、外觀上隱形的腦機(jī)接口，讓患者能夠隨時(shí)隨地控制計(jì)算機(jī)或移動(dòng)設(shè)備。

Neuralink公司的腦機(jī)接口設(shè)備主要包括三部分：首先是一種被稱為“l(fā)ink”的植入物，是一種處理和傳輸神經(jīng)信號(hào)的密封設(shè)備；然后是微米級(jí)的傳輸線，也叫神經(jīng)線程，被插入控制運(yùn)動(dòng)的大腦區(qū)域，每根細(xì)小而靈活的線都包含許多用于檢測(cè)神經(jīng)信號(hào)的電極；此外還有充電器，是一種緊湊型感應(yīng)充電器，通過(guò)無(wú)線連接到植入物，然后在外部為設(shè)備充電。當(dāng)然，Neuralink公司還提供了一個(gè)能夠通過(guò)大腦活動(dòng)來(lái)控制的App。

根據(jù)馬斯克的描述，他領(lǐng)頭創(chuàng)立Neuralink公司并專注在腦機(jī)接口的靈感來(lái)源于科幻作家Iain M. Banks的The Culture系列小說(shuō)中的科幻概念——Neural lace(神經(jīng)織網(wǎng))。在闡述這一概念時(shí)，Iain M. Banks認(rèn)為這是一種無(wú)痕、穩(wěn)定且能夠與人類大腦通信的人腦接口。

2019年7月，經(jīng)歷了數(shù)年的研發(fā)，Neuralink公司正式面向全球推出第一代植入式的腦機(jī)接口設(shè)計(jì)，一個(gè)可擴(kuò)展的高寬帶腦機(jī)接口系統(tǒng)——N1傳感器，目標(biāo)是在癱瘓患者體內(nèi)植入腦機(jī)接口設(shè)備。當(dāng)時(shí)，馬斯克表示，Neuralink公司的N1傳感器設(shè)備已經(jīng)能夠允許一只猴子用自己的大腦控制一臺(tái)電腦。

2020年8月，馬斯克在Neuralink總部通過(guò)視頻直播的方式展示了植入物“Link”。在演示的過(guò)程中，Neuralink公司通過(guò)將“Link”植入到一群豬的大腦里，然后在電腦屏幕上展示了這些豬的腦電波信息。

2021年4月，Neuralink公司的N1 Link腦芯片讓全球科技界為之沸騰。在當(dāng)時(shí)的演示中，Neuralink公司成功讓一只猴子在不借助控制器的情況下，只通過(guò)“思想”就能夠玩乒乓球。在演示視頻中，Neuralink公司表示，他們成功在這只名為“Pager”的9歲獼猴的大腦里植入了N1 Link腦芯片，讓2000多個(gè)電極分布在“Pager”大腦的運(yùn)動(dòng)皮層區(qū)域。Neuralink公司工作人員指出，“它學(xué)會(huì)了與電腦互動(dòng)，用吸管送來(lái)美味的香蕉冰沙。”

2021年12月，馬斯克在推特上發(fā)文稱，2022年能在人類身上使用Neuralink的腦機(jī)接口裝置。雖然目前來(lái)看這個(gè)進(jìn)度沒有實(shí)現(xiàn)，但是馬斯克想要將腦機(jī)接口植入人腦的想法一直沒有改變。

讓馬斯克如此急切的原因在于，Neuralink公司的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手Synchron已經(jīng)將其設(shè)備植入到美國(guó)首位患者的大腦里，并且在澳大利亞四位患者的大腦里也進(jìn)行了植入。根據(jù)后續(xù)外媒的持續(xù)報(bào)道，Synchron的設(shè)備并沒有讓患者感到不適，目前美國(guó)的患者已經(jīng)能夠通過(guò)Synchron的設(shè)備在社交App上和別人通訊，并且還可以購(gòu)物。

全球人腦芯片進(jìn)展

根據(jù)市場(chǎng)分析機(jī)構(gòu)Mckinsey的研究數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)到2030年-2040年期間，全球腦機(jī)接口的市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到700億-2000億美元，擁有巨大的市場(chǎng)容量以及未來(lái)市場(chǎng)前景。產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為，未來(lái)5-10年的時(shí)間里，借助計(jì)算機(jī)科學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、數(shù)學(xué)、康復(fù)醫(yī)學(xué)等學(xué)科的交叉融合，腦機(jī)接口有望塑造一種全新的人機(jī)交互方式。

面對(duì)巨大的市場(chǎng)藍(lán)海，目前全球腦機(jī)接口市場(chǎng)也是相當(dāng)活躍，除了上述提到的Neuralink公司和Synchron，代表公司還有MindMaze、BrainCo、BrainUp、NeuroXess等，以及谷歌、微軟、Meta、阿里、百度、科大訊飛等公司都以直接或者間接投資的方式進(jìn)入到了這一領(lǐng)域。

MindMaze是一家專注于將虛擬現(xiàn)實(shí)和運(yùn)動(dòng)捕捉跟大腦機(jī)器界面結(jié)合，幫助病人從創(chuàng)傷中恢復(fù)的瑞士公司，成立于2012年。和Neuralink公司的策略不同，MindMaze提倡以非侵入式的方式發(fā)展腦機(jī)接口，創(chuàng)建大腦健康的通用平臺(tái)。目前，MindMaze已經(jīng)推出了MindMotion Go、MindPod、Elvira等產(chǎn)品組合，主要的產(chǎn)品方向是通過(guò)神經(jīng)讀數(shù)預(yù)測(cè)玩家的意圖，并將其與跟蹤的身體運(yùn)動(dòng)相協(xié)調(diào)以彌補(bǔ)虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界的差距，以增加游戲沉浸感。此外，該公司也面向運(yùn)動(dòng)、康復(fù)市場(chǎng)推出了MindMotion和MindPod Dolphin等方案。

BrainCo的中文名稱是腦強(qiáng)科技，創(chuàng)立于2015年，是首家入選哈佛大學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室(Harvard Innovation Lab)的中國(guó)團(tuán)隊(duì)，致力于成為全球領(lǐng)先的非侵入式腦機(jī)接口技術(shù)解決方案供應(yīng)商，在康復(fù)、人機(jī)交互等領(lǐng)域具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。目前，BrainCo已經(jīng)在康復(fù)、健康、教育領(lǐng)域推出相關(guān)產(chǎn)品，均采用非侵入式方案。

BrainUp的中文名稱是腦陸科技，成立于2016年6月，總部位于北京。BrainUp的目標(biāo)是打造基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的腦機(jī)交互開放平臺(tái)，專注于突破腦機(jī)接口底層技術(shù)，將腦機(jī)接口與人工智能技術(shù)結(jié)合應(yīng)用落地。該公司當(dāng)前產(chǎn)品主要面向健康和安全領(lǐng)域，所采用的方式也是非侵入式。

NeuroXess的中文名稱是腦虎科技，在2022年世界人工智能大會(huì)上，該公司發(fā)布了一款“腦機(jī)接口集成式顱頂半植入醫(yī)用級(jí)BCI產(chǎn)品”，是國(guó)內(nèi)首個(gè)半侵入式腦機(jī)接口設(shè)備，采用全球獨(dú)創(chuàng)的蠶絲蛋白電極包裹技術(shù)，可在植入大腦皮層2-3毫米時(shí)自動(dòng)躲避血管、進(jìn)一步減小損傷，主要用于手術(shù)設(shè)備方面。

目前，隨著技術(shù)研究的深入，腦機(jī)接口在非侵入式、半侵入式和侵入式方面都找到了自己的市場(chǎng)定位。其中，非侵入式主要面向健康、康復(fù)、運(yùn)動(dòng)和教育市場(chǎng)，產(chǎn)品主要功能是幫助改善佩戴者的當(dāng)前體質(zhì)；半侵入式主要用于手術(shù)行業(yè)，雖然半侵入式移動(dòng)性能差，但對(duì)于集成度的要求也不高，因此非常適合于應(yīng)用于大腦手術(shù)的相關(guān)設(shè)備；侵入式腦機(jī)接口主要的方向是癱瘓、失明等方面的功能重建，未來(lái)也可能會(huì)用于增強(qiáng)人體運(yùn)動(dòng)機(jī)能，突破人力的極限。

從市場(chǎng)格局來(lái)看，目前國(guó)內(nèi)在腦機(jī)技術(shù)方面處于局面領(lǐng)先，在整體技術(shù)和參與者方面，以及微電子、醫(yī)療器械、芯片、材料學(xué)、神經(jīng)科學(xué)等領(lǐng)域都處于落后的位置。同時(shí)，國(guó)內(nèi)在腦機(jī)接口方面的研發(fā)相對(duì)保守，基本都聚焦在非侵入式領(lǐng)域，面向消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)。

相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2008-2021年期間，全球腦機(jī)市場(chǎng)的投資超過(guò)80%由美國(guó)公司獲得，中國(guó)公司獲投數(shù)量占比不足3%。不過(guò)，目前全球腦機(jī)接口技術(shù)整體成熟度低，還處在市場(chǎng)培養(yǎng)階段，我們還有機(jī)會(huì)去追趕。

小結(jié)

腦機(jī)不僅是一個(gè)商業(yè)問(wèn)題，還是倫理問(wèn)題和法律問(wèn)題，這可能也是國(guó)內(nèi)公司相對(duì)保守選擇非侵入式的原因之一。不過(guò)，從理論上講，侵入式具備更了解大腦的優(yōu)勢(shì)，也就有著更多的市場(chǎng)想象力。對(duì)于馬斯克這樣的狂人而言，幫助人們重建運(yùn)動(dòng)機(jī)能，甚至是打造現(xiàn)實(shí)版的“鋼鐵俠”，肯定比讓設(shè)備只是簡(jiǎn)單了解人們想法更有吸引力。

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