脑机接口专利背后的“科幻资本主义”

作者 | 肥啡

编辑 | 布鲁斯

能根本上改变人类生活方式和社会运行规律的，只有技术。

在我们这个时代，科技正以史无前例的速度发展，人类与机器的联合，让人类与机器、现实与虚拟的区别变得模糊。

• 今年2月初，AI聊天机器人ChatGPT火爆全球，它不仅能流畅地与用户对话，甚至能写诗、撰文、编码……

• 5月26日，埃隆·马斯克旗下的脑机接口公司 Neuralink 在社交媒体上宣布，公司已获得美国食品和药物管理局（FDA）批准，可以启动其植入式脑机接口设备（BCI）的首次人体临床研究。这项技术一旦实现，原则上可以修复任何大脑问题，包括提升视力、恢复肢体功能、治疗老年痴呆症等。

世界似乎在上演一部科幻电影，你我都是群演。

前几年技术领域有一个特别火的词——“奇点”：人类正在接近一个使得现有技术被完全抛弃，或者人类文明被完全颠覆的事件点，在这个事件点以后的事件就像黑洞的“事件视界”一样完全无法预测。

而现在，“脑机交互”技术的突破，昭示着我们正处于奇点降临的早期阶段。

一、脑机接口背后的科幻产业

某种程度上说，脑机接口是“人类存在意义”这个宏大命题下的科幻产业。

脑机接口（Brain-Machine Interface，BMI ；Brain Computer Interface，BCI ），指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接，实现脑与设备的信息交换。

人们对“脑机接口”最初的直观印象，来源于电影《黑客帝国》构建的画面，主角们通过植入到大脑上的电子芯片与计算机相连，进入虚拟世界，也可以意念操控机器。

很多人不知道的是，“脑机接口”一开始只是个哲学概念，并非一类技术或一个产业。

美国哲学家希拉里·普特南（Hilary Putnam）1981年在他的《理性，真理与历史》（Reason、Truth、and History）一书中，提出了“缸中之脑（Brain in a vat）”的假想。

一个人被邪恶科学家施行了手术，他的脑被从身体上切了下来，放进一个盛有维持脑存活营养液的缸中。脑的神经末梢连接在计算机上，这台计算机按照程序向脑传送信息，以使他保持一切完全正常的幻觉。对于他来说，似乎人、物体、天空还都存在，自身的运动、身体感觉都可以输入。这个脑还可以被输入或截取记忆（截取掉大脑手术的记忆，然后输入他可能经历的各种环境、日常生活）。他甚至可以被输入代码，“感觉”到他自己正在这里阅读一段有趣而荒唐的文字。

“缸中之脑”构造了超级计算机与大脑的末梢神经相连，并被计算机操控的情景，是“脑机接口”的雏形，后来衍生出了一系列思考人类生存意义的科幻电影，比如我们所熟知的《黑客帝国》、《盗梦空间》等。。

“缸中之脑”常被引用来论证一些哲学，如怀疑论、唯我论和主观唯心主义，在一个完全由“刺激”创造的“意识世界”中，这世间的一切可能都是虚假的、虚妄的，“心生种种法生，心灭种种法灭”。

读到这里，你可能就有疑问了。从我们初中就接受的教育来看，“脑机接口”的理论基础，存粹是“唯心主义”哲学观吧？

和唯心主义“人就是意识”相反，我们现在主张的唯物主义观点是，人的意志与精神绝不能剥离客观的物，甚至仅仅是虚拟的感官刺激而存在。

“脑机接口”的哲学基础是，“我思故我在”。

“脑机接口”的生物学基础是，人所体验到的一切最终都要在大脑中转化为神经信号。

因此“脑机接口”最大的难点，也是人类千百年来，无论在哲学层面还是在技术层面都无法解决的问题：意识=大脑吗？

一颗正常的大脑有大约60亿～80亿个神经元，每个神经元要建立近一万条连接。它们的连接方式非常特殊，人人不同。你的经历、你的记忆，所有让你之所以成为你的东西，通过神经细胞之间数千万亿条连接的独特模式表现出来。

大卫·伊格曼在其《大脑的故事》一书中，生动地阐释了大脑运行机制的复杂程度：

人似乎能毫不费力地认出朋友的脸、开车、理解笑话的笑点、决定从冰箱里拿出什么东西来，但实际上，这一切之所以成为可能，完全依赖于意识觉知之下进行的庞大运算。这一刻，就像你生命中的每一刻一样，大脑里的网络正热火朝天地进行着各种活动：数十亿电信号沿着细胞奔跑，触发神经元之间数万亿连接里的化学脉冲。简单的行为，靠的是神经元庞大劳动力的支撑。你天真地对神经元的活动毫无察觉，但你的生活却被它们所塑造和渲染：你怎样行动、你觉得什么东西重要、你的反应、你的爱情和欲望、你信以为真或视之为假的种种观念。这些隐形网络的最终输出形成了你的体验。那么，到底是谁在给这艘船掌舵呢？完成这一壮举所需的运算力，得用数十台世界上最快的超级计算机才能提供。

大脑是一套复杂的系统，马斯克的Neuralink算是目前全世界把神经元研究最明白的公司了。5月底，Neuralink刚公布新进展：成功解锁1.6万个电极和神经元通信的通道。

这个研究，相当于只研究明白了大脑的一根汗毛。

也就是说，“意识=大脑吗？”这个问题，以我们目前的研究进展只能回答百分之一。

从大脑活动的角度看，“人脑仅开发10%”是广为流传垃圾观点，一次MRI（核磁共振）就能轻松将其证伪。但从脑波如何产生的角度看，“大脑仅开发10%”又无比正确，例如人类抑郁时产生的脑波是异常的，但为什么会有这样的脑波，人类一无所知。

所以，“脑机接口”技术面临的最大课题就是：需要进一步了解大脑信息处理的原理和机制，阐明感觉、运动、记忆、情感、抉择等脑功能所对应的神经环路活动特征及其调控过程。

你脑海中炫酷的“脑机接口”场景，目前其实只踏出了万里长征的第一步。

马斯克美国媒体称为「星际资本主义」（Interstellar Capitalism），即通过巨大的资本投入和长期布局来实现前沿领域产业变革，进而获得最大技术红利和最有利的市场地位。

但从脑机接口的哲学思考和技术研究来看，称其为「科幻资本主义」更为合适。

脑机接口技术的突破，将改变人类长期以来的哲学理念、科学规律，“意识是什么”可能会有一部分答案。就像量子力学颠覆经典力学，从根本上改变人类对物质结构及其相互作用的理解，脑机接口技术的意义在于，它能够构建远不同于原来世界的新世界。

二、人类技术进程的“奇点时刻”

脑机接口这个前沿科技变革带来的「科幻资本主义」浪潮，让全世界都很激动。

中国电子技术标准化研究院公布的《脑机接口标准化白皮书2021》显示，预计全球脑机接口市场规模2027年将达37亿美元，复合年均增长率15.5%，目前下游医疗保健领域占比62%，其次为疾病治疗。麦肯锡则做出了更为大胆的预测：未来10年-20年，全球脑机接口产业将产生最多2000亿美元（约合人民币1.42万亿元）经济价值。

脑机接口技术在严肃医学、大健康消费、辅助生活、娱乐游戏这四大领域应用比较突出，也和热门的元宇宙、人工智能产业紧密相关。

那么目前，脑机接口技术研发到了什么程度？

以马斯克的Neuralink为例，公司成熟专利能够支撑的路径，初步呈现出来这样一个科幻场景：

在你头上开个小洞，然后放入一个芯片，最后把芯片搜集到的你大脑里的信息，上传到一个电脑或者手机。

步骤一、给脑袋“钻”个洞

专利：US11446084B2，Laser drilling of pia mater（软质材料的激光钻孔）

过去采用“缝纫机”方法将电极穿过软脑膜很费劲。Neuralink想了个办法，利用激光蒸发软膜中的水以消融组织，达到钻孔的目的。

步骤二、将电极“放入”脑子里

专利：US20200085375A1，Electrode fabrication and design（电极制造和设计）。

常规电极植入大脑，可能使脑组织发炎或损坏，产生免疫反应，甚至存在电极破裂的风险。简而言之，用常规电极植入的话，患者容易“脑子瓦特了”。

2023年5月26日，FDA批准Neuralink进行真人手术，想必是经过老鼠、猴子和猪等动物实验之后，此专利描述的新型电极的优点得到部分验证，包括：

更小的微型电极，每个电极触点的面积小于350平方微米。具有改善的生物相容性、稳定性、抵抗机械应变的弹性，以更高的精度在组织及更深的位置记录和刺激脑组织。

步骤三、把脑中信息“翻译”出来

专利：US11630516B1，Brain-machine interface (BMI) with user interface (UI) aware controller（具有用户界面 (UI) 感知控制器的脑机接口 (BMI)）。

这个专利使用BMI解码器，将神经信号转化为命令，截瘫者可以向外部设备发布命令实现“动起来”。目前用猴子做实验，已经达到目的。

在人类科技创新大潮中，「科幻资本主义」已经在全球蔓延，中国的脑机接口技术也在政策和资本的推动下，从2021年进入了起步阶段。互联网巨头纷纷入局，创业公司也先后涌现。

图片来源：猎云网

不过相比于Neuralink，从专利申请层面来看，国内企业的脑机接口技术非常初级。

图为脑虎科技公司的专利构成分析图

在《奇点临近》一书中，作者阐释了奇点临近暗含的重要思想：人类创造技术的节奏正在加速，技术的力量也正以指数级的速度在增长。指数级的增长是具有迷惑性的，它始于极微小的增长，随后又以不可思议的速度爆炸式地增长。

5月底，Neuralink公布新成功解锁1.6万个电极和神经元通信的通道。这个数字，在2014年时是500个，到2020年，Neuralink做到了1024个。处于人类技术“奇点”节奏中的脑机接口，可能会像人工智能一样迎来颠覆性的技术突破。

马斯克明言“对肉体长寿不感兴趣”，他的终极目标更趋向于“人类数字化永生”。但目前的技术进度是：在植入式脑机接口领域，全球还没有一款被批准的商业产品。

人类才刚刚开始发现某样东西，但那到底是什么，还没完全弄明白。但可以肯定的是，我们正处在一个前所未有的历史关头，脑科学和技术正共同发展，构建着通往新世界的路。

三、一些想说的话

谈起“脑机接口”这个科幻产业，总不免进入到哲学、科学和人类、宇宙的宏大叙事中。

《三体》中，为了对抗三体人的“智子”对人类的偷窥，地球人比尔·希恩斯发明了“思想钢印机器”。被思想钢印机器打上思想钢印的地球人，思维方式就被控制了。

“我们发现了人类大脑神经元网络中，思维做出判断的机制。这一机制能够对人的行为产生决定性影响。如果把人类思维做出判断的过程，与计算机作一个类比（计算机是从外界输入数据，进行计算，最后给出结果），那么现在就可以把这一计算过程省略，直接给出结果。即，当某个信息进入人类大脑时，科学家们就对神经元网络的某一部分施加影响，减少其思考判断辨别过程，从而使大脑不经思维就做出判断，相信输入信息为真。”

思维钢印的思想内核是：乐观主义，即对人类未来永远充满乐观和希望。

总会有人批判马斯克的“抓马”和理想主义，认为他一直在空想。但五百年前，谁也不会想到，飞机会上天，机器会写诗。

乐观主义不是空想，但乐观主义需要空想。

正是所谓的空想，让马斯克们拉着人类社会的技术文明能级向上跃升，人类在“上天”“遁地”“入脑”上的许多突破性设想与探索，都在慢慢实现。

人类的科技进化太漫长了，一个重大技术从出现、研发到产业化，往往要经历几十上百年，我们有生之年可能只会看到某个新兴技术的微小突破。

所以担心脑机接口技术会颠覆世界、取代人类的人，大可不必。请对科技创新保持乐观吧，鼓励拓荒者和创造者们突破宇宙的桎梏，窥测出一丝真相。

马化腾曾在知乎发问：

“未来十年哪些基础科学突破会影响互联网科技产业？产业互联网和消费互联网融合创新，会带来哪些改变？”

当时排名第一的答案，是关于脑机接口。作者在答案最后写道：

现实是我们在一条通往惨烈目标的道路上狂奔，没有人知道我们到达的目的地长什么样。很多人觉得光是想想就很吓人了，但是我觉得这反而很刺激。因为我们出生的这个时代，让我们不需要像普通人一样过普通的生活，而是可以像活在惊悚电影中一样。是的。如果有生之年能亲历这科幻又惊险的一幕，是我们的人生大幸。

（本文仅代表作者观点，不代表知产力立场）

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