肉体在现实中沉睡，意识却在虚拟的文明里苏醒，当尼奥猛然睁眼看见自己满身的接口，才恍然发觉那个「真实」的 1999 年，不过是一个程序。
《黑客帝国》里，当现实社会走向覆灭，人类的身体成为了养料，意识则经由脑机接口上传到「元宇宙」，不断在「母体」里轮回转世。这部科幻片承载了很多人对脑机互联最初的想象，多年过去了，脑机接口还没真正走入大众，科幻片里的描述依旧神秘。就在前段时间，马斯克的一句话将「意识上传」的话题推向舆论热潮。
事情起源于狗狗币创始人比利·马库斯的推特一问：「如果将大脑上传到云端，并且与虚拟的自己交谈，你们彼此会不会成为朋友？」本是一句「黑镜式」的未来畅想，但马斯克回复说，「已经做到了（Already did it）」。
话毕，不仅社会讨论热情高涨，资本市场也闻风而动，当天下午，人脑工程概念股持续走高。马斯克之举，也被很多人认为是在为他的脑机接口公司 Neuralink 造势。
马斯克是个有野心的企业家，Neuralink 也是一家有野心的脑机接口公司。围观者们一方面对马斯克的发言嗤之以鼻，调侃操纵推特账号的是「虚拟马斯克」，质疑「一个亿万富翁哪有时间天天上推特」；一面又怕轻视马斯克这个神奇男人的能量，错过又一场逆风翻盘。
毕竟是马斯克，他让「上传大脑」的神奇故事变得破朔迷离。大家不禁好奇，这件事情是真的吗？Neuralink 是不是有了突破性进展？
01
「只是一句玩笑」
「马斯克所说的上传大脑指的是什么？」当极客公园拿着这个问题问国内脑机接口创业公司BrainCo 强脑科技创始人兼 CEO 韩璧丞时，他的回复是：这可能只是一句玩笑。
「你去翻他的推特，前段时间说收购 Twitter，后来说要收购可口可乐，他是一个有幽默感，经常开玩笑的人。」在韩看来，脑机接口的技术远没有进展到交互层面，以 Neuralink 目前的水平根本不可能实现意识上传。
马斯克曾计划在 2023 年将脑机设备推向市场，然而推出尺寸更小的可穿戴设备 LINK V0.9 后，Neuralink 已经多年没有实质性的进展，最为人乐道的突破还主要停留在手术机器人上。公司最近的新闻除了对其研究伦理的质疑，还有「技术大牛出走，研发团队分崩离析」。
从在哈佛脑科学中心攻读博士到自己创业，韩璧丞已经深入脑机接口领域近八年，在他看来，即使脱离开马斯克这个热点新闻，「上传大脑」在目前这个阶段也并不可能实现，首要的一点就是，我们尚且不了解大脑。
我们*已知的完成完整全神经网络连接生物，是长度约 1 毫米的 C.elegans 秀丽隐杆线虫，它的全身只有大约 900 多 个细胞，其中三分之一左右都是神经元。这项全连接研究在 2019 年才宣告达成。
而人类则拥有 860 亿个到上千亿个神经元，神经元之间的连接更是不计其数，要想弄清楚所有神经元及其连接，几乎不可能。
2009 年，美国启动了「脑计划（Brain Initiative）」，最终目标是完成对人脑的「绘制」，此计划被认为比花了 20 年才绘成草图的人类基因组计划还要困难。
除此之外，大脑还是一个混沌系统，当我们对其进行测量和预测时，初始条件即使发生极其微小的改变，结果就会产生巨大的偏差，可以说「牵一发而动全身」。
斯坦福大学神经生物学教授比尔·纽瑟姆（Bill Newsome）曾在接受人工智能和脑机接口话题的采访时说，「到现在我仍然无法回答意识来源的问题，能否在不远的将来找到答案我也并不乐观。」
Neuralink 或许是马斯克「永生计划」的一环，但在现在这个阶段，上传记忆和意识的设想显然希望不大。
韩璧丞也表达了他的想法，在他看来，「想要活得更久，保存实体的大脑更可能是未来非常重大的一个方向。」
02
探索大脑，「内外」有别
当然，人脑的复杂与未知不意味着脑机接口技术不能有所发展。其实在脑机接口的研究与应用中，大家所关注的并非单个神经元的活动状态，而是每个意图产生后，整体脑活动所呈现出的、最容易被检测的表征，而这也构成了「脑机交互」链条的起点。
2021 年 4 月，Neuralink 发布一段猴子玩「意念乒乓」的实验视频，将 Neuralink 实验拆解开来看：一只猴子脑内嵌入电极和芯片，通过手摇摇杆将电脑上的光标移动到指定地方，并在完成后动作获得食物奖励。
与此同时，猴子脑内的芯片记录下了活动对应的脑信号并进行解码，建立猴子脑区信号与动作意图之间的对应关系。多次训练后，研究人员断开摇杆和电脑之间的连接，猴子不进行任何接触仍然能控制光标移动——这也就是马斯克所吹嘘的「意念控制」。
在学术界看来，这其实算不上什么突破，早在 1969 年埃伯哈德·费兹 (Eberhard Fetz) 的实验室里，就有一只猴子用大脑控制了仪表器指针的转动。但以此实验为切口，我们可以了解脑机接口的工作方式：采集脑电信号——对信号进行处理（提取特征信息、分类判断）——信号输出——控制外部装置。
按照脑电信号采集位置及对人体侵入程度的不同，现在普遍将脑机接口简单分为两类：
植入式：需要打开颅骨，将设备插到大脑内部，可以直接采集单个神经元的 Spike 信号；
非植入式：直接在颅骨上采集场电位信号，即内部神经元在外部形成的综合信号。
两种方式的利弊也很明显，植入式对人体侵害大，采集信号质量高；非植入式侵害小，相应的信号精度低，容易受外部影响。
Neuralink 采取的是植入式的路径，需要将电极放入大脑。「要实现大脑意识的上传，首先需要采集机到全脑的信号」，韩璧丞分析说，「这个过程需要在不同位置放入很多电极，显然马斯克目前并没有在自己头上做这件事。」
脑机接口初创公司 Synchron 的设备同样需要进到人体，但他们创新了植入的方式。与开颅手术不同，医生只需要在患者颈部切一个开口，就可以让支架通过导管进入大脑运动皮层的血管中，并与血管外边缘融合以采集脑信号。他们下一步的计划是缩小设备尺寸以及提高算力，借此，他们可以在大脑的不同部位放置大量的支架，执行更多的功能。
像 Synchron 和 Neuralink 这样的脑机接口公司，旨在利用植入式脑机接口，帮助高度残疾的人实现对外部器械的控制，以此提高生活的品质，他们代表了脑机接口在传统治疗退行性神经疾病（如癫痫）外的另一大趋势。
植入式设备还有一个重要的问题亟待突破，即材料学问题。除了精妙的神经系统，人体还有一套负责任的免疫系统，由于人体免疫系统的攻击，放入人体的电极周围会被包裹上一层神经胶质细胞，使得采集到的神经信号变弱，这也就意味着，开颅放进脑子的东西还需要定期更换。
Nauralink 的设备采用了柔性电极材料，这种材料的使用除了减少对脑组织的损伤外，另一大作用就是提高生物相容性，但是现有的技术还远远不能让开颅手术「一劳永逸」。
非植入式脑机接口目前的应用主要分为两类，一是为残疾人设计的智能手、智能腿等假肢，另一类则是为了实现专注度训练，检测脑电波评测焦虑程度，以及睡眠质量等教育、娱乐功能。BrainCo 则是其中的代表性企业。
韩璧丞将准确地采集脑电信号比喻为「在喧嚣嘈杂的海边听 50 公里外蚊子拍动翅膀的声音，判断蚊子是怎么飞的」。
据他介绍，脑电是一个±50 微伏非常微弱的信号，如果在人的头皮采集，信号周围会混杂大量的噪音。所以非侵入式脑机接口技术，核心是通过传感器和算法的突破，去过滤或寻找喧杂噪音中非常精细的脑电信号。
为了攻克这一难点，他们发明和革新电极材料，突破了生物电信号大规模采集难点，同时提升了微型设备信号采集准确率。
不管是植入式还是非植入式，面对精妙而复杂的大脑，如何进行有效的解码都是需要解决的难题。
「我们最近学到，大脑是一个极其复杂宏大的动态系统，永远不要试图*地了解和复制大脑」，韩璧丞对他们的经验做出总结。与很多脑机接口公司一样，他们也尝试利用自适应算法、遗传算法等，提高解码的准确度和有效性。
就像每个新兴科技一样，脑机接口面临的问题还有很多，就比如一家公司想在算法层面获得突破，或许还先得为如何获取足够的数据头疼好一阵子。
03
真正的「落地场景」
2019 年，BrainCo 的 BrainRobotics 被《时代》周刊评为「100 项*发明」，在那之前，一位中国残疾人艺术团的女歌手林安露安装上他们的仿生手，与朗朗一起弹奏了一曲《乘着歌声的翅膀》。
对于截肢多年的人来说，重新使用手指并且完成钢琴演奏是一件十分不可思议的事情，但在女孩的毅力和研发团队的坚持下，这件事情实现了——林安露坚持每天戴着仿生手锻炼 13 个小时，研发团队的一众工程师不断调试，为她开发了一套自适应仿生手的算法。
一群人的努力并不以那场演奏会为终结。韩璧丞分享了一个故事，在他们深圳的办公室里，有一位同样失去了手的同事负责做产品的设计与优化，他只花了一周的时间，就在仿生手的帮助下学会了弹琴。
韩璧丞向我们解释了「快速学习」的原理：当一个残疾人戴着我们的仿生手学会了游泳、弹钢琴，他的这种潜意识的感知和协调性其实都被我们复制了过来，沉淀到算法里。当识别到另一个残疾人想要游泳或弹钢琴的意图，我们就会在算法里迅速调取不同模型，适配手部的协调性完成快速学习与适应。
为了便于理解，他举了游泳的例子，「把你的大脑放在菲尔普斯的身体上，然后突然扔水里，尽管你的大脑告诉你不会游泳，但你的身体协调性会带着你做游泳的动作。」这也是他们面对大脑这个动态复杂的宏大系统时的对策——让大脑根据引导去进行适应和匹配。
脑机接口已经实现和正在突破的场景还有很多。
不久前，Synchron 宣布将其设备植入一名美国渐冻症患者体内，他们此前于澳大利亚四名患者体内植入的设备已经发挥作用，通过脑内植入的设备，患者能将想法转化成指令发送到手机和电脑上，完成发 WhatsApp 消息、在线购物等以往不能实现的操作。
Anumanchipalli 团队尝试使用大脑数据合成实时语音，尽管患者 81 周学会才学会 50 个单词进展缓慢，但团队正在向准确性、可理解性与实时音频的统一靠拢。
非常有意思的是，一心要打造自动驾驶和人形机器人的马斯克，本人其实是个比较坚定的「AI 威胁论」信仰者。对于如何应对可能在未来出现的「母体」，马斯克的答案不是寻找救世主尼奥，而是通过 Neuralink 这样的脑机接口技术，让人类吸收电脑的能力，成为「超人」，这样才能避免被灭绝的结局。
不用说，我们目前实在无法预测，《黑客帝国》一样的反乌托邦世界和移民火星，哪一个会先到来。但是至少看起来很神秘的脑机接口技术，是真正可以给有需要的残障病人和患者，带来帮助的。至于到底什么时候才能上传大脑，至少不是现在大家需要操心的。
毕竟，马斯克只有一个就已经很热闹了，再多几个「马斯克 AI」，人们怕是吃不消。
