像人类一样思考一直是人力智能不停追寻的指标。日前，虽然人力智能的利用情景不停拓展，但其与人类思维还存留着显著的差距，关于人脑的认知始终作用着人力智能的进行，如何理解和模拟人脑已成为迫切要求。本期两篇文章所涉及的探讨——脑机接口和类脑计算机为咱们带来了这方面的前沿消息。

——编者

开启人类的头颅，植入电子芯片，读取脑电波，获取海量常识，这类科幻电影中的桥段正好逼近现实。8月29日，知名电动车子企业特斯拉的创始人埃隆·马斯克麾下的脑机接口初创企业Neuralink，演示了全新一代侵入式脑机接口设施（Brain-Computer Interface，BCI），并展现了大脑被植入了该脑机接口的三只小猪。

马斯克进行脑机接口的初衷是期望用机器来提升人脑智力，从而与人力智能机器人抗衡。装进大脑的智能设施，仿佛跟智能穿戴设施没甚么区分，不过它可行清楚读取大脑的信号。有人说，这就像是一种“潘多拉魔盒”，一朝开启，其潜力差不多是没有限的，人类的进行也会迎接重要的改变。

天津脑科学中心主任助理、天津大学神经工程团队许敏鹏副教授显示，这一次发表的脑机接口设施，最重要的的突破是对采集电极阵列发展了高度集成，并将数据由有线改成没有线传输，扶持没有线感应充电，有助于脑机接口设施的微型化、便携化进行。只是，BCI技艺距离大范围商业化利用另有必定距离，另外，其对人体健康的作用以及数据平安等难题还不容忽视。

高度集成采集电极阵列，设施微型化

据报导，Neuralink演示的该款BCI比硬币还小。经过全自动化设施可在30分钟内达成大脑植入手术，没有需全身麻醉，当天就可以出院，况且手术是可逆的。BCI可实现神经消息的上传、库存、下载甚而修改，把意念转化为可被计算机辩别的数据信号。

“从近几次的发表会来看， Neuralink团队日前的事业聚集在脑电信号的采集形式上。”许敏鹏以为，关于这一次发表的BCI设施，最重要的突破是对采集电极阵列发展了高度集成，将要1024个渠道集成排布到唯有硬币尺寸的“贴片”上。除此之外，Neuralink也将数据由有线改成没有线传输，并扶持没有线感应充电，这对BCI设施的微型化，便携化进行有必定的推进效用。

“设施的微型化、便携化一直是数字革命的一大进行方向。”许敏鹏例如说，以最熟悉的电脑和电话为例，1946年全球第一辆计算机诞生时占地170平方米，重达30吨，但随着工程技艺的进行，咱们此刻的笔记本可行轻至1kg，且运算速度远超出第一辆计算机，这也才有了咱们在车站、高铁上的搬动办公；电话也从开始的“大哥大”进行为极端轻便的智能电话，甚而在必定水平上可行代替电脑，为咱们的生活带来了极大的便捷。

BCI从首次提议于今，设施在功能、空间、重量上也有了十分大的改良，这类微型化的进行为智能穿戴BCI提供了要紧的技艺支撑。“或许在未来BCI设施就像智能手环一样方便，咱们只要想一想，它就可以辩别咱们的想法，达成一系列的操作。”许敏鹏说。

日前天津大学团队也在聚集攻关BCI设施，期待未来3—5年内可行提供大范围营运的解决方案。

伦理上存留争议，庇护消息平安是要害

对BCI技艺的利用，一直有反对意见。如360创始人周鸿祎就以为，人类可行应允BCI技艺在临床医学上用以治疗和帮助少许残障人员、精神疾病患者等，但应当严刻节制BCI技艺的运用范畴。由于当每私人都变成“数字人”今后，数据庇护将面对庞大挑战。

对此，许敏鹏显示，现存BCI的信号采集技艺，读取的仍是使用者在特定时间内执行特定任务时的脑电波，即须要使用者接纳和遵循相应的交互合同，如依据合同请求，执行想象本人左手握拳的任务，不然所采集到的是交互合同外的意念消息，这类自由意图消息日前是没有办法解码的，因而尚不存留应用BCI窃取合同外私人隐私消息的难题。

“只是，科学和工程的进行常在带来要紧的伦理难题。”许敏鹏说，一方面，BCI相干的神经技艺风险是未知的、不可控的，比如脑深部电刺激、侵入性微电极阵列等，他们可能会引起不可预料的大脑重塑、组织反映或感染的风险等，这方面日前尚未有体系和周全的探讨。

另一方面，BCI采集的消息中含有效户的个体消息，这会涉及到隐私平安难题。因而请求探讨人士在设置上把风险减至最低水平，以幸免显露消息泄露、黑客进击等难题。同一时间构建健全相应的体系和看管政策，使一切消息采集运动都有迹可循，确实庇护使用者隐私。

医疗范畴前景宽广，但数字永生还很遥远

日前BCI技艺可分为侵入性和非侵入性，侵入性BCI技艺须要经过外科手术将信号检验电极植入大脑皮层。

“马斯克全新发表的‘LINK V0.9’作为侵入性BCI技艺，具备较高的信噪比和良没有问题时间、体积分辨率。但难点是研发具备高灵敏度和高稳固性的电极阵列，以纪录指标神经元群的信号，同一时间最小化环境干扰。电极资料、构造等的抉择与设置，长久纪录电极功能的评价，植入点四周微环境的浮动等方面也是作用侵入性BCI探讨的困难。”许敏鹏以为，长久植入人体的健康平安风险还不容忽视，这或将成为其第一大挑战。

而非侵入性BCI平安性高，适用人群愈加广大。但源于大脑皮层运动发生的神经电信号穿过颅骨等组织层后，信号品质大大削弱，并损耗了大批相关大脑皮层神经电运动信号源的时空分布消息，是以非侵入BCI的一种重要难点是要从噪声大、混叠惨重的脑电信号中提取并辩别微弱的指标脑电特征，这须要从感知体制到软硬件协同创新予以克服。

马斯克在发表会中显示，未来大家可干脆用意念就可以与别人发展交流，还可行用意念召唤甚而驾驭一台特斯拉。

“脑控车子不过BCI许多利用情景的一种缩影，日前BCI技艺在医疗健康方面显现出了庞大的利用潜力，也在部分疾病的康复和改进方面造成了较没有问题成果。”许敏鹏例如，例如日前曾经商业化的人力耳蜗，它能代替人的耳蜗把声响消息转变为电信号，接下来干脆刺激听神经纤维，从而发生听觉，为重度耳聋、极重度耳聋或全聋患者提供了规复听力的可能。

另外，视网膜神经假体技艺经过在视网膜周边植入电极阵列来刺激神经细胞，以治疗因视网膜光感触器退化变性引起的失明症，日前在美国、德国等少许医院曾经展开了相干的临床试验。在脑卒中康复方面，BCI技艺也有较大的利用体积。例如天津大学神经工程团队研发的“神工”系列人力神经康复机器人，将BCI与神经电刺激技艺联合，为脑卒中患者提供了主动性的康复训练，明显改进了卒中患者的生活品质。

“BCI技艺还激发了大家对数字永生的畅想。大家期望将思想与回想上传云端，使意念像在线的幽灵一样，在数字体积中实现永生。”许敏鹏显示，尽管BCI在神经信号的读取、写入等方面都显现了庞大潜力，但日前BCI探讨依然处于较初级的阶段，对许多的脑机理，如：回想是如何存储的等难题依旧知之甚少，是以距离用BCI技艺实现数字永生仍很遥远。

来自：科技日报

作者：陈曦

编辑：廖晨昊