前沿拓展：

在科幻電影和小說中，總有一種先進的“黑科技”，可以讓使用者的腦部直接與電腦、設備和機器連通，從而僅僅通過腦電波就能迅速獲取所需信息，與外界交流和操作各項設備。

而這些看似憑空想象出來的腦機接口技術，其實已經被研究者開發出來了。其中一個全球的先驅就是坐落于硅谷的Paradromics。創始人馬特·安吉爾（Matt Angles）希望通過這項技術，使由于人腦及外部世界的聯系受阻而引起的失明、失聰、失語、癱瘓、漸凍癥等患者，重新獲得失去的能力。

領航名人館

馬特·安吉爾

2012年 獲得德國海德堡大學博士學位

2012年 在美國斯坦福大學從事博士后研究

2015年 創辦腦機接口公司Paradromics

2017年 公司獲得美國國防高等計劃研究署資助

1

為大腦構建一個“貓”

從宏觀來看，腦機接口技術的主要目的是治愈那些患有嚴重疾病的人，其基本原理是為大腦構建一個上網用的“貓”，也就是調制解調器，讓大腦連接到電腦，乃至于整個數字生態系統。

而在接下來的10年將出現的腦機接口版本將會以“外科植入芯片”的形式出現，就是進行開顱手術把腦殼打開，在大腦中植入一個小芯片，從而能夠記錄并刺激大腦內部的電流活動，據此讓大腦連接到任何類型的電子設備。比如說，將一個攝像頭連接到大腦，就相當于擁有了一個“視覺假肢”，盲人們就可以直接將視覺數據傳送到他們的大腦，相當于重新擁有了視覺。

安吉爾認為，這些設備首先可以用于治療一些 “連接障礙”疾病，比如失明、耳聾、癱瘓、失語等病癥，都是因為大腦與外部世界之間的交流被阻斷。

比如盲人，我們無法讓他長出新的眼睛，但可以將一個相機連接到他們的大腦來替代眼睛。而癱瘓病人身上受損的脊髓功能目前無法被醫學完全恢復，但可以在患者大腦中植入芯片，讓他們可以控制機器假肢，可以控制自動化的家居設備，可以流利使用電腦，還可以直接把所想通過一個界面“說”出來等等，相當于重新恢復了失去的能力。

2

二十年內腦機接口將大有所為

事實上，針對腦機接口的臨床試驗已經開始，但多數還在動物身上進行試驗。根據《經濟學人》的報道，布朗大學研發的一項腦機接口系統，在今年通過刺激癱瘓者的手臂肌肉，讓一名在自行車事故中癱瘓的傷者八年來第一次自主進食。在2014年，在巴西舉行的世界杯足球賽開幕式上，一名截癱男子通過思維控制機器人外骨骼踢了一次球。

而目前，安吉爾專注于創建高速的神經寬帶接口，把帶寬增加一千倍，即可從大腦中獲取更多的數據，可以有更多的應用。另一方面，他們的一個產品創新是，用一種方法去對需要傳輸和數字化的數據總量進行篩選，減少傳輸量，把所有傳輸數據壓縮在一個指甲大小的芯片上處理，希望在2019年年底能研發出一個功能完備的系統。

安吉爾對腦機接口發展的時間規劃非常樂觀，他期待最早在2021年開始人類的臨床試驗，并在2020年代中后期，就可讓這些設備變成可負擔得起、可大規模推廣治療的應用。

如今在某些領域，譬如精神問題上，藥物治療已經開始碰壁，其效果會不可避免地遠離真正的目標，而且藥物分子不具備足夠的精準度來修復復雜的神經系統。因此，安吉爾預測在未來二十年，大腦芯片植入可以用于治療強迫癥、抑郁癥、精神分裂癥。

他認為在二十年內，一些失去生物功能的人，比如說失去手臂的、脊髓損傷的、失聰的、失明的等等，可以通過數字替代產品過上正常的生活。

3

用于增強人類能力領域尚不成熟

腦機接口技術可以用于幫助殘疾或重病患者過上正常人的生活。但另一方面，也有人希望用通過這項技術增強人類。2017年4月，馬斯克（Elon Musk）宣布投資美國一家腦機接口公司，因為他擔心人工智能對人類帶來的挑戰，認為人類被屏幕、鍵盤、手勢和聲音指令等人機交互方式所限制，大大地限制了人類輸入、輸出的效率，因此增強人類對于人類的未來很重要。

但在安吉爾看來，他們有很實際的理由去專注于賦能行動和感官方面的應用，而非增強人類：因為我們對大腦這些區域的運作方式更加了解。“我們基本上知道，如果我們在一個人大腦內的行動皮質植入芯片，人就能控制一個機械手臂。但我們還不知道，要把芯片放在大腦里的哪里，能讓人把代數學得更好。”安吉爾認為，這樣的進步不僅需要以構造硬件作為前提，還需要對大腦這些流程有一個根本性的全新的理解。與此同時，道德倫理因素也需要納入考慮范圍。

4

非侵入式腦機接口精確度無法保證

在現實世界中，馬斯克投資的Neuralink公司聲稱正在研發“全腦接口”，使信息可在大腦與外界之間自由流動，像我們目前思考問題一樣輕松；臉書則說在開發意念輸入打字去提升打字效率。但在安吉爾的眼中，非侵入式的腦機接口技術目前可以用來增強電子游戲體驗等，但還無法獲取足夠的數據，用于有意義的實踐。

想要把人的性格提取出來，備份到電腦上，然后“永生”于電腦里，目前只能通過化學方法固定大腦內部——這么做就必須殺死你——然后通過用電子顯微鏡切割并重建大腦，同時拍攝大腦的圖像。根據今天已知的物理學，除非直接進入大腦里面，沒有其他方式可以從大腦中獲得高分辨率的信息。

毫無疑問，打開大腦是非常危險的行為。如果只是因為厭倦了用遙控器控制電視，或希望能在不用iPad的情況下實現實時視頻對話等，這些希望植入芯片的理由似乎很難讓人接受。但對殘疾人和患有嚴重疾病的人來說，對大腦進行手術芯片植入的益處大于風險。

5

改造大腦可能加劇收入分化等社會問題

通過對大腦的研究，我們可以連接生物世界和數字世界，可以讓人們像更換和修理電子設備的零部件一樣去修復受損的功能。但一旦打開這個潘多拉盒子，道德和倫理的界限又在哪里？大腦功能可以被進一步開發，這意味著什么？大腦是否有被外界掌控和竊密的可能？

對于這個問題，安吉爾說，就記憶而言，記憶是廣泛地分布在整個大腦中的，有一些區域是醫治的可以增強記憶的，但如果你想上傳12年的鋼琴課資料，需要在大腦哪里放入芯片和運行什么軟件，這在目前都是無法知道的。

對于大腦是否可能被外部控制或操縱的擔憂，安吉爾認為這毫無必要，“事實上，大腦的功能是區域化的。如果你在視覺皮質中植入了大腦芯片，它有能力將事物投射到你的視覺中，但它不具備能力進入你的記憶。”

但他認同這樣的技術可能會造成社會更加分化，因為每個人可以對自己的大腦做出不同程度的改進，目前有言論據此反對人們進行認知增強，他也認為是值得進一步討論的問題。

6

公司化運作可使技術更快得到應用

腦機接口技術尚未成熟，研發投入大。 目前，公司只能靠向其它神經科學實驗室售賣一套系統來賺取收入，這套系統可植入動物體內，讀出動物的神經活動，然后提出一些關于大腦區域的基本科研問題。要推出面向醫療設備市場的系統要等到2019年年底，而且要進入人類臨床實驗還要面臨審批和監管風險。

安吉爾坦言，發明這項技術的真正目的是讓神經科學界參與進來，讓技術傳播開來。而選擇采取公司化運作，而不是留在實驗室去鉆研這個問題，是因為安吉爾相信采用公司運作的方式能讓這一技術以更快的速度在人類身上得以應用，去幫助有需要的人。

而相信，這個有需要使用的人的市場也是很大的，隨著技術的快速發展，在未來會具有商業前景。

雖然大家對于腦機接口科技運用的想象力很廣，但馬特認為，在未來二十年的時間里，腦機接口技術最重要的應用還是疾病治療，至于科幻片里的威脅性場景，離目前科技發展的現狀還有很遠。

我們很多時候其實不要被新科技可能會帶來的假想的潛在威脅捆住手腳，而去阻止新科技的發展，畢竟科技進步能夠為很多人帶來真實的受益。

編輯：黃雪迪、愛美麗、蒙小度

拓展知識：