“我们不会突然推出神奇的技术，这需要很长时间。但我认为未来人类智力会被 AI 甩在身后，脑机接口可以让我们跟上 AI 的脚步。所以，让人脑和机器连接很重要。”担忧人类未来成为AI的奴隶，马斯克又做出了新成就。
7月17日，马斯克旗下的脑机接口研究公司Neuralink发布了一项技术，可以通过一种类似“缝纫机”的机器向人脑内部植入电极，它的最终目标是在截瘫病人身上植入设备，帮助其控制手机或电脑。
马斯克声称，这套装置将是对当前技术水平的重大改进。这个设备与大脑连接的电极数量是FDA批准的、用于帕金森氏病患者装置的1000倍。他希望，未来，植入脑机接口芯片的过程可以像眼科的准分子激光手术一样简单。据悉，Neuralink将寻求美国食品药品监督管理局（FDA）的批准，最早于开始对人类进行临床试验。
马斯克表示，Neuralink 的脑机接口植入技术计划实现三大目标：一是在保证安全性和可持续性的情况下，逐步提高读取和写入的神经元数量。二是在每个阶段，为有着急切医疗需求的病患生产设备。三是让脑机接口手术如激光近视手术一样简单和自动化。
真正的脑后插管
要实现这样一套系统，涉及到三个核心技术：植入的大脑的“线”、用于植入的神经手术机器人以及用于读取大脑信号的芯片。
这家公司首次公布的重大突破是灵活的“线”，这些线的宽度大约是4到6微米，比人类发丝还要细。所谓的“线”其实是采用多种具有生物相容性的薄膜材料制造的微小位移神经探针，尺寸小，灵活性强。探针使用的主基板和电介质是聚酰亚胺，这种材料封装着金质薄膜迹线。与脑机接口现在使用的材料相比，这种“线”对大脑造成损伤的可能性较小。根据Elon Musk&Neuralink发布的一份白皮书，这些线还为大量数据的传输创造了可能。白皮书摘要指出，该系统可以包含“分布在96根线上的3072个电极”。
除了开发这种线，Neuralink 的另一个重大突破是：可以自动嵌入这些线的机器，从而实现脑机接口连接。这种机器人每分钟能植入6根探针，快速可靠，能避开血管并从分散的大脑区域进行记录。机器人的植入头镶嵌在400mm×400mm×150mm的行程三轴平台上，并安装有一个小型、可快速插拨的针组。针由钨-铼线材电蚀刻而成，直径24μm。针尖被设计成钩环，用于输送和植“线”，并穿透脑膜和脑组织。针组由线性马达驱动，允许可变植入速度和快速回缩加速度（高达30,000 mm s-2），以帮助探针和针头分离。夹钳是一根50μm的钨丝，在尖端处弯曲，并能轴向和旋转地驱动。它在输送过程中负责探针的支撑，并确保其沿针道植“线”。
规划机器人功能时，Neuralink强调了在植入过程中避免脉管系统的能力，这是机器人的关键优势之一。这一点是非常重要，因为血脑屏障的损伤被认为在大脑对异物的炎症反应中起关键作用。这个机器人具有自动植入模式，整个植入过程可以自动化，但外科医生能够对其保持完全控制，如果需要，可以进行手动微调。整个外科机器人是无菌的，能对针进行自动无菌超声波清洁。针组是插入器头部与脑组织直接接触的部分，属于消耗品，在手术中可在一分钟内更换。
Neuralink的第三大突破是开发了一种定制芯片，能够更好地读取，清理和放大来自大脑的信号。芯片通过线束与大脑连接，每一根线束由1024根线组成。附着在芯片上的线束每一根都可以无线连接到耳朵后面的一个可穿戴的、可拆卸的、可升级的“吊舱”似的设备，并且这个设备可以与手机无线通信。
不过现在，这一芯片只能通过有线连接传输数据（它使用USB-C），但最终的目标是创建一个无线工作系统。为此，Neuralink打算植入其中四个传感器，其中三个位于运动区域，另一个位于体感传感器区域。它将无线连接到安装在耳后的外部设备，后者将包含唯一的电池。Neuralink在老鼠身上的实验显示，通过头部的USB-C端口收集，它提供的电流大约是目前最好的传感器的10倍。
脑机接口：未来的交互方式
脑机接口（brain-computer interface，BCI），有时也称作“大脑端口”direct neural interface或者“脑机融合感知”brain-machine interface，它是在人或动物脑（或者脑细胞的培养物）与外部设备间建立的直接连接通路。在单向脑机接口的情况下，计算机或者接受脑传来的命令，或者发送信号到脑（例如视频重建），但不能同时发送和接收信号。而双向脑机接口允许脑和外部设备间的双向信息交换。
今年一月份的《经济学人》封面文章以The next frontier（新边界）定义了脑机接口技术。
对脑机接口的研究已持续了超过40年了。20世纪90年代中期以来，从实验中获得的此类知识显著增长。在多年来动物实验的实践基础上，应用于人体的早期植入设备被设计及制造出来，用于恢复损伤的听觉、视觉和肢体运动能力。研究的主线是大脑不同寻常的皮层可塑性，它与脑机接口相适应，可以像自然肢体那样控制植入的假肢。在当前所取得的技术与知识的进展之下，脑机接口研究的先驱者们可令人信服地尝试制造出增强人体功能的脑机接口，而不仅仅止于恢复人体的功能。
现有的脑机接口研究一般分为侵入式和非侵入式接口。随着深度学习技术的迅猛发展，越来越多的研究者也开始尝试用神经网络进行脑机接口研究，其中既有侵入式研究，也包含对非侵入式信号的解码。侵入式脑机接口主要用于重建特殊感觉（例如视觉）以及瘫痪病人的运动功能。这类脑机接口通常需要植入到大脑皮层，因此信号质量较高。
早在半个世纪前，科学家就有了将大脑与机器连接起来的想法。只不过，相关技术一直不太成熟。直到2000年左右，脑电波检测等技术的重大进展，为脑机接口技术注入新的发展活力。如今，脑机接口技术早已超越科幻，渐渐逼近现实。
，布朗大学研发的BrainGate系统被植入到13个瘫患者大脑的运动皮层中。这个系统可以监测植入者的神经元，如果被植入者想要做出移动手臂等动作，大脑中的神经元就会释放电信号，BrainGate再将这些电信号解码传送到人体外的系统。BrainGate已经让一个四肢瘫痪的女士在无看护的情况下喝到饮料，还让另一个四肢瘫痪的女士在飞行模拟器上驾驶F-35战斗机。
巴西世界杯开幕式，一名腰部以下瘫痪的少年，通过脑机接口技术控制的机器外骨骼从轮椅上站起来，向前迈出几步，踢出了世界杯的第一脚球。
今年1月份，《Science》杂志上发表了一项关于利用大脑信号进行语音合成的研究。研究人员选取了五位癫痫病患者作为研究对象，手术时在其听觉皮层上植入电极。他们将电极输出的数据转换成计算机生成的语音，然后使用神经网络将其重建为人类能够听懂的单词和句子。这一研究对于失语者等无法自主发声的群体有着非常重要的意义。
今年 5 月份，MIT 的三位科学家也发表了一份利用深度学习进行脑机接口研究的成果，他们成功地用自己创建的人工神经网络控制了猴子大脑皮层的神经活动。研究者利用从神经网络模型中获得的信息创建了特定的非自然图像，然后将这些图像展示给实验中的猴子，结果发现，这些图像可以强烈激活他们选择的特定脑神经元。该实验表明，人类利用自己创建的人工神经系统成功控制真实神经系统的活动。
今年6月份，《Science》杂志公布，美国卡内基梅隆大学教授贺斌团队开发出了一种可与大脑无创连接的脑机接口，能让人用意念控制机器臂连续、快速运动。通过脑机接口，用户可以用想象来控制机械臂，让它连续跟踪随机运动的计算机光标，学习效果比以前提高了近60%，学习成绩提高了5倍以上。
Neuralink---马斯克的脑机接口梦
根据公开资料，Neuralink 7月在美国加州注册，登记为医疗研究公司。其短期目标是治愈严重的脑部疾病，如老年痴呆症和帕金森症，并且最终通过“与AI的融合”来增强大脑。据报道，Neuralink迄今为止聘请了多位美国重点大学研究神经领域的科学家，来共同研究高效实现脑机接口的方法。
为了组建Neuralink，马斯克曾见过1000个人，并于初创时期组建出这一包括八名科学家和他本人担任CEO的团队。科学家们的研究领域涵盖了神经科学、脑部手术、微电子学、临床实验等领域，每个人都为团队带来了各自特有的跨界组合技能，使得团队整体罕见地能够像一个超级专家那样进行思考。
Ben Rapoport ——Benjamin Rapoport博士毕业于哈佛医学院。他还拿到了MIT电气工程与计算机科学博士。
Dongjin Seo——神经技术学家，“为脑机接口创建了超小型无线神经植入物（“Neural Dust”）”。
Max Hodak——Neuralink联合创始人及总裁。毕业于杜克大学，专业是生物医学工程，曾经在杜克大学医疗中心做研究助理，在猕猴身上研究脑机接口。根据他的LinkedIn档案，此人“在杜克大学研究生物医学工程并且在一个实验室工作，利用恒河猴研究通过多组件电生理学开发脑机接口。”
Paul Merolla——曾在超过10个脑机芯片项目中担任首席设计师，其中就包括了IBM的TrueNorth芯片。
Philip Sabes——加州大学旧金山分校生理学教授，The Sabes Lab研究人员，研究大脑如何利用传感反馈保持精确度并进行自适应运动控制。他的实验室还将这一研究运用到脑机接口（BMI）的研发当中。
Tim Gardner——波士顿大学生物学副教授，致力于利用脑机接口（BMI）研究黄莺神经活动的生物学家。
Tim Hanson——自学了精密加工制造方法和材料科学的神经生物学家，旨在开发Neuralink其中的一些核心技术。
Vanessa Tolosa——劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的工程师，精密加工制造专家，生物相容性材料研究人员，化学工程博士生
与马斯克旗下的其他公司一样，致力于新技术研发的Neuralink耗资巨大，迄今为止已经融资1.58亿美元，拥有约90名员工。据美国证券交易委员会（SEC）的文件显示，今年5月，Neuralink完成了此前5100万美元轮次融资中3900万美元的入账。
在投资创办Neuralink后，Neuralink虽然保持神秘，但马斯克频繁提到脑机接口技术。马斯克曾公开表示，“随着时间推移，我们可能将会看到生物智能和机器智能的结合体。这种结合主要是出于对带宽的考虑，就是你的大脑和数字设备之间的连接速度，特别是输出速度。”他说这种结合可能要借助一种名为“神经蕾丝（neural lace）”的技术，神经蕾丝是一种可注射的网状物，能从硬件上将人脑和计算机连接起来，让它们直接通信。
Neuralink的目标有二，短期内将上市一些产品来帮助解决某些严重的大脑损伤（例如因中风、癌症，或者先天引起的损伤）；长远来看，Neuralink的最终目的是消除将人们的思想转化为语言，随后通过键盘、鼠标等输入工具传入计算机中的过程，避开马斯克认为的“生存威胁”：人工智能(AI)超越人类智能。
“我们已经是半机器人了，手机、电脑就是你的扩展，手指的动作或者语音指令就是交互接口，这种交互太慢了。”马斯克接受《名利场》采访时说，如果你的头颅中有神经蕾丝，就可以从脑中直接将数据无线传输到设备上，或者传到有着无尽计算资源的云端。不过他还说，“要用上有意义的人脑界面，我认为还得四到五年。”
脑机接口行业前景巨大
尽管如此，Neuralink并不是唯一一家尝试脑机接口的公司。，Facebook宣布由60名工程师组成的团队正在研发一种能够扫描大脑并将其“话语”翻译成文本的设备，从而实现无键盘打字。就在同一年，马斯克对外透露了其想要融合AI与人类大脑的计划。
脑机接口领域的玩家不在少数，Brainco、Synchron、Neurable、Kernel、InteraXon、Cyberkinetics、NeuroPace等创业公司均表现活跃。
InteraXon这家脑机接口公司创立于加拿大多伦多，在温哥华冬奥会期间，该公司推出一款头带，前往安大略展馆的参观者带上头带后，用他们的意念就可以控制尼亚加拉瀑布或是其他安大略地标上的灯光闪烁。不久后，该公司推出了脑波控制的玩具车和一款《星球大战》游戏。，该公司推出了第二代头带，配套的智能手机应用可以帮助用户进行冥想。当软件检测到代表着思维涣散的脑电波时，佩戴者的耳中就会收到玻璃破碎声或雷声。这些声音能够促使佩戴者专注于自己的呼吸。
Synchron成立于4月，总部位于美国加州。该公司主要致力于研发一款可植入设备，将这款设备植入脑中之后，可以捕捉大脑的信号，使瘫痪患者能够控制通讯辅助装置、高级假肢和外骨骼等外部装置。
全球十大脑机接口公司中，来自中国的两家公司分别是BrainCo及其子公司，创始人兼CEO韩璧丞是哈佛大学脑科学中心博士。
近年来同样致力于脑科学前沿技术探索和资助的华人企业家陈天桥在接受采访时表示：“马斯克的影响力让更多人关注大脑研究的前沿领域无疑是件好事。但目前Neuralink还只在老鼠身上做了实验，我期待看到明年Neuralink在人体实验时是如何平衡脑机接口技术用于治病救人和大众商业服务的关系，非常希望能够看到在这方面有革命性的突破。”
陈天桥表示，目前脑机接口技术的主要挑战有两个，一是脑机接口技术方案是否是侵入性的，比如Neuralink选择的就是侵入性的技术方案；二是收集到的大脑信息是否足够清晰和准确。“这两个挑战是难以同时满足的，因为头盖骨的原因。”陈天桥说道，“如何平衡取决于脑机接口服务用户的最终目的。”
他表示，如果是为了治病救人，打开头盖骨，放入电极，在这一领域早已有很多激动人心的发现，比如加州理工学院陈天桥雒芊芊研究院（Chen institute）的研究人员已经实现了让瘫痪病人用意念精确控制机械臂，甚至模拟触觉。但是如果是希望对普通大众进行商用服务，那么情况则全然不同，哪怕是最少的侵入，对于政府和个人而言也是很难接受的。
Chen Institute于成立，由陈天桥、雒芊芊夫妇以个人名义斥资10亿美元创建，主要聚焦大脑探知、大脑相关疾病治疗和大脑功能开发三大领域研究。研究院的目标是“通过更好地了解我们的大脑如何感知、学习和与外界交互，促进人们的生活体验，造福全人类。”
陈天桥还说道，目前Chen Institute的脑机接口技术主要专注于对病人，尤其是瘫痪病人的治疗，这和Neuralink侧重点有所不同。据了解，Neuralink的一位首席科学家曾是Chen Insistiute脑机接口中心主任Richard Anderson院士的学生。
Neuralink的脑机接口植入技术目前也更多是聚焦于医疗领域，即在每个阶段，为有着急切医疗需求的病患生产设备，以及让脑机接口手术如激光近视手术一样简单和自动化。
在VR/AR领域，目前主要是通过手势识别和语音识别控制界面，但还有一种更为炫酷的方式，就是通过脑机接口技术用意念进行控制，在这方面比较超前的是神经学科公司MindMaze。自起，MindMaze一直在研究大脑与VR/AR之间的交叉领域。该公司曾发布了一款名为“MindLeap”的VR游戏系统，其脑机输入功能还获得了瑞士政府拨款在内的850万美元投资。
此外，脑机接口技术在教育领域也有应用场景，这一领域比较有代表性的公司是BrainCo。这是一家由华人哈佛大学校园内成立的公司，中国区总部位于浙江杭州。BrainCo的方向是对学生注意力值进行实时探测，帮助老师及时掌握学生的注意力情况。
脑机接口技术未来的潜力巨大，随着这项技术的成熟，可应用领域将越来越广泛。不过，现阶段主要还在探索之中，而我国专门从事这方面研究的企业很少，多以高校及科研机构为主。5月17日，全球首款脑机接口专用芯片“脑语者”发布，这是天津大学和中国电子信息产业集团联合研发的成果，拥有完全自主知识产权。相信在不远的未来，国内的医疗、教育等行业也将迎来这种新科技的变革浪潮。
