文 / VRAR星球 多弗朗明哥
在2023搜狐科技峰會(huì)上,中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院正高級(jí)工程師、微靈醫(yī)療創(chuàng)始人李驍健談到了他對(duì)元宇宙的看法。
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李驍健認(rèn)為現(xiàn)在看到的元宇宙大家還是戴著VR眼鏡,感覺很不自然,他覺得腦機(jī)接口應(yīng)該是元宇宙的終極形式,這種情況下大家不再需要感官,直接腦腦相連,實(shí)現(xiàn)真正的元宇宙。
對(duì)于李驍健的觀點(diǎn),筆者表示認(rèn)同。本期的銳評(píng),我們就來談一談腦機(jī)接口與元宇宙。
01、什么是腦機(jī)接口?
所謂腦機(jī)接口,它的英文名有兩個(gè),一個(gè)是Brain-Machine Interface,簡(jiǎn)稱BMI,另一個(gè)是Brain Computer Interface,簡(jiǎn)稱BCI。它是一種在腦與外部設(shè)備之間建立直接的通信渠道。其信號(hào)來自中樞神經(jīng)系統(tǒng),傳播中不依賴于外周的神經(jīng)與肌肉系統(tǒng)。常用于輔助、增強(qiáng)、修復(fù)人體的感覺–運(yùn)動(dòng)功能或提升人機(jī)交互能力。
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從腦機(jī)接口的定義看,它主要適用于醫(yī)療領(lǐng)域,治療那些腦神經(jīng)受損等疾病,它的實(shí)現(xiàn)有以下三種形式:
首先是侵入式腦機(jī)接口,它是指在大腦中植入電極或芯片。人的大腦中有上千億個(gè)神經(jīng)元,通過植入電極,可以精準(zhǔn)地監(jiān)測(cè)到單個(gè)神經(jīng)元的放電活動(dòng)。但這種方式會(huì)對(duì)大腦造成一定的損傷,電極的植入不但會(huì)損傷大腦神經(jīng)元,也會(huì)有感染的風(fēng)險(xiǎn)。在大腦中植入電極后,周圍的膠質(zhì)細(xì)胞會(huì)逐漸將電極包裹起來,電極監(jiān)測(cè)到的神經(jīng)元活動(dòng)會(huì)越來越少。幾年甚至幾個(gè)月后,電極就完全監(jiān)測(cè)不到神經(jīng)元活動(dòng),如果需要再次使用,就得重新植入電極,再次經(jīng)歷風(fēng)險(xiǎn)。
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侵入式腦機(jī)接口的優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)采集與交互的精準(zhǔn)度更高,缺點(diǎn)是風(fēng)險(xiǎn)太高,對(duì)技術(shù)要求高,一旦失敗,對(duì)實(shí)驗(yàn)體的損傷是致命的,會(huì)涉及到倫理道德問題。代表公司是Neuralink、NeuroXess。
最新消息顯示,腦機(jī)接口公司Neuralink宣布它已獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)的批準(zhǔn),可開展人體臨床研究。Neuralink公司在一條推文中表示,獲得FDA的批準(zhǔn)代表了重要的第一步,未來這項(xiàng)技術(shù)將能夠惠及更多患者。即便如此,侵入式腦機(jī)接口的后續(xù)發(fā)展仍然會(huì)備受關(guān)注,很大一部分原因在于Neuralink公司的金主是馬斯克,后者時(shí)不時(shí)給其帶去流量。
接下來是非侵入式腦機(jī)接口,它是指頭戴式的腦電帽,它主要是使用腦電帽上的電極從頭皮上采集腦電信號(hào)。這種方式可以在頭皮上監(jiān)測(cè)到群體神經(jīng)元的放電活動(dòng)。
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侵入式腦機(jī)接口的缺點(diǎn)是不夠精準(zhǔn),每次使用時(shí)都需要先洗干凈頭發(fā),再往腦電帽的電極中注入導(dǎo)電膠,操作起來十分麻煩,優(yōu)點(diǎn)不會(huì)損傷大腦。代表公司NeuroScan、BrainCo。
最后是介入式腦機(jī)接口,它是通過微創(chuàng)介入方式,將血管穿刺小口,通過類似心臟支架介入的微創(chuàng)手術(shù)實(shí)現(xiàn)腦機(jī)連接。這種方式的創(chuàng)傷較侵入式腦機(jī)接口更小,信號(hào)質(zhì)量較非侵入式腦機(jī)接口更高。
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介入式腦機(jī)接口它的優(yōu)缺點(diǎn)當(dāng)然是介于侵入式腦機(jī)接口與非侵入式腦機(jī)接口之間。搞這類型的公司暫時(shí)沒有,不過有做過實(shí)驗(yàn)。2023年5月4日,由南開大學(xué)段峰教授團(tuán)隊(duì)牽頭的全球首例非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物介入式腦機(jī)接口試驗(yàn)在北京獲得成功,該試驗(yàn)在猴腦內(nèi)實(shí)現(xiàn)了介入式腦機(jī)接口腦控機(jī)械臂。
02、腦機(jī)接口與元宇宙
VR號(hào)稱是元宇宙的入口,可是VR的實(shí)力使得它這入口名不副實(shí),VR頭顯的用戶體驗(yàn)太差了,拋開脆弱的生態(tài)內(nèi)容不談,單純?cè)谟布矫?,笨重的外觀、發(fā)熱的設(shè)備、延遲的動(dòng)作、粗糙的畫面,讓VR在元宇宙的用戶體驗(yàn)大打折扣,毫無沉浸感可言。
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沒有腦機(jī)接口的加入,依靠VR的話,從技術(shù)上來講,要實(shí)現(xiàn)《頭號(hào)玩家》中的元宇宙,還需要很長(zhǎng)時(shí)間:較為粗獷、簡(jiǎn)陋的元宇宙世界,10年內(nèi)基本可以實(shí)現(xiàn);更為生動(dòng)、細(xì)致的元宇宙世界,需要30年時(shí)間打磨;而人們所描繪暢想的那個(gè)技術(shù)完備、體驗(yàn)酷炫的元宇宙,沒有50年不可能實(shí)現(xiàn)。
而有了腦機(jī)接口,元宇宙的實(shí)現(xiàn)形式理論上就要簡(jiǎn)單很多。CIC灼識(shí)咨詢咨詢總監(jiān)張辰愷在接受媒體采訪時(shí)認(rèn)為,腦機(jī)接口是元宇宙的核心技術(shù)和重要接入方式之一。他表示,腦機(jī)技術(shù)可以通過連接人腦和機(jī)器在元宇宙中實(shí)現(xiàn)信息的輸入和輸出。未來元宇宙中腦機(jī)接口可能會(huì)替代目前依托人臉建模、語音識(shí)別的表情生產(chǎn),通過腦活動(dòng)傳遞情感元素。
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同時(shí),腦機(jī)接口未來可能通過影響大腦,為人類提供視、聽、觸等多方面的體驗(yàn),讓用戶能真正做到身臨其境,最終實(shí)現(xiàn)客觀現(xiàn)實(shí)世界與算法數(shù)字構(gòu)成的虛擬世界的自由切換。
《元宇宙通證》作者、易寶支付聯(lián)合創(chuàng)始人余晨稱,從理論上講,當(dāng)腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展到一定程度后,人們不需要再佩戴AR或VR等體外成像設(shè)備,而是在腦部植入一顆芯片,通過模擬神經(jīng)信號(hào)就可以接入虛擬世界,獲得全方位觀感的沉浸式體驗(yàn)。從人機(jī)交互的歷史發(fā)展來看,腦機(jī)接口是元宇宙的終極人機(jī)交互界面,它將體驗(yàn)技術(shù)提升到了一個(gè)新的水平。
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零壹研究院院長(zhǎng)于百程指出,要實(shí)現(xiàn)元宇宙,很重要的一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)就是識(shí)別人的感知,和元宇宙的世界形成交互。目前感知是通過VR/AR設(shè)備來實(shí)現(xiàn),但只能提供視覺、聽覺和部分觸覺信息,嗅覺、味覺等卻無法提供。腦機(jī)接口則跳過了物理硬件載體,直接通過人腦信號(hào)的輸出,實(shí)現(xiàn)各種感知交互。因此,未來腦機(jī)接口技術(shù)的成熟,對(duì)于元宇宙的實(shí)現(xiàn)將起到關(guān)鍵性推動(dòng)作用。
由此可見,腦機(jī)接口比VR更適合成為元宇宙的入口,或者腦機(jī)接口才是進(jìn)入元宇宙的正確答案,可是腦機(jī)接口的元宇宙之路,并不平坦。
03、困難重重的腦機(jī)接口
別看腦機(jī)接口對(duì)實(shí)現(xiàn)元宇宙很重要,可是自身卻困難重重,具體有以下幾個(gè):
1、人體傷害:對(duì)于侵入式腦機(jī)接口而言,短期傷害主要是外科手術(shù)帶來的問題,如創(chuàng)傷、出血、感染和麻醉反應(yīng)等;長(zhǎng)期傷害可能包括身體對(duì)植入物的排異反應(yīng)等,手術(shù)還有可能影響腦功能,最終造成情感、個(gè)性等方面的改變。
對(duì)于非侵入式腦機(jī)接口而言,由于難以獲得穩(wěn)定的腦電信號(hào)和對(duì)腦電信號(hào)的分辨率不高,因誤讀造成對(duì)人體間接傷害的可能性也在增大。同時(shí),由于人的思維復(fù)雜性,人在控制系統(tǒng)時(shí)可能會(huì)受到突感的影響,這讓腦機(jī)接口系統(tǒng)準(zhǔn)確識(shí)別腦電信號(hào)的難度大增,對(duì)人潛在的傷害也增大。
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此外,人在使用電極之后可能會(huì)有皮膚感染、過敏的風(fēng)險(xiǎn),而長(zhǎng)期使用“電極帽”帶來的無線電輻射對(duì)人的傷害也不能忽視。
2、技術(shù)難題:腦機(jī)接口是一個(gè)交互過程,不僅要讀懂腦信號(hào),還要能進(jìn)行干預(yù)和治療。專家分析,“讀”和“寫”背后涉及的神經(jīng)解碼和編碼機(jī)制仍然是一個(gè)“黑箱”,科學(xué)家對(duì)這個(gè)問題的了解還處在非常初級(jí)的階段,積累很少。
3、隱私問題:腦機(jī)接口技術(shù)對(duì)隱私的侵犯主要表現(xiàn)在三個(gè)方面。第一,收集個(gè)人的基本信息。第二,分析人的思維信息。腦機(jī)接口通過對(duì)腦電波信號(hào)的解讀,可能知道人思考的整個(gè)過程并且推斷出思考的結(jié)果。第三,獲取人的生活方式、行為習(xí)慣和行蹤信息。
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例如,一個(gè)人植入了腦芯片,那么其他人就有可能了解到他的行蹤,甚至還可能監(jiān)聽和監(jiān)視他的日常生活,了解到其生活方式和行為習(xí)慣等,這些隱私的侵犯會(huì)給人們的隱私保護(hù)帶來特殊挑戰(zhàn)。
倫理問題:在劉慈欣的科幻小說《三體》中,面壁者希恩斯研發(fā)了一種“思想鋼印機(jī)器”,對(duì)使用者神經(jīng)元某一部分進(jìn)行控制,減少其大腦思維決策的過程,使其對(duì)某個(gè)輸入“不假思索”地作出判斷,從而植入“人類必勝”的堅(jiān)定信念。因此如果沒有倫理體系的支撐,腦機(jī)接口的使用范圍便可能會(huì)從“思維透明”轉(zhuǎn)向“思想鋼印”,造成可怕的后果,比如利用腦機(jī)接口,對(duì)特定的人進(jìn)行“洗腦”等,誘導(dǎo)其犯罪等。
04、寫在最后
毫無疑問,元宇宙的理想實(shí)現(xiàn)形式是腦機(jī)接口,而腦機(jī)接口的發(fā)展困難重重,換言之元宇宙要想從夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)的話,還有很長(zhǎng)的路要走,至于何時(shí)走完,沒人能夠給出答案。
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