在2023搜狐科技峰會上，中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院正高級工程師、微靈醫(yī)療創(chuàng)始人李驍健談到了他對元宇宙的看法。

李驍健認為現(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，實現(xiàn)真正的元宇宙。

對于李驍健的觀點，筆者表示認同。本期的銳評，我們就來談一談腦機接口與元宇宙。

01、什么是腦機接口？

所謂腦機接口，它的英文名有兩個，一個是Brain-Machine Interface，簡稱BMI，另一個是Brain Computer Interface，簡稱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、修復(fù)人體的感覺–運動功能或提升人機交互能力。

從腦機接口的定義看，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，它的實現(xiàn)有以下三種形式：
首先是侵入式腦機接口，它是指在大腦中植入電極或芯片。人的大腦中有上千億個神經(jīng)元，通過植入電極，可以精準地監(jiān)測到單個神經(jīng)元的放電活動。但這種方式會對大腦造成一定的損傷，電極的植入不但會損傷大腦神經(jīng)元，也會有感染的風(fēng)險。在大腦中植入電極后，周圍的膠質(zhì)細胞會逐漸將電極包裹起來，電極監(jiān)測到的神經(jīng)元活動會越來越少。幾年甚至幾個月后，電極就完全監(jiān)測不到神經(jīng)元活動，如果需要再次使用，就得重新植入電極，再次經(jīng)歷風(fēng)險。

侵入式腦機接口的優(yōu)點是信號采集與交互的精準度更高，缺點是風(fēng)險太高，對技術(shù)要求高，一旦失敗，對實驗體的損傷是致命的，會涉及到倫理道德問題。代表公司是Neuralink、NeuroXess。

最新消息顯示，腦機接口公司Neuralink宣布它已獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）的批準，可開展人體臨床研究。Neuralink公司在一條推文中表示，獲得FDA的批準代表了重要的第一步，未來這項技術(shù)將能夠惠及更多患者。即便如此，侵入式腦機接口的后續(xù)發(fā)展仍然會備受關(guān)注，很大一部分原因在于Neuralink公司的金主是馬斯克，后者時不時給其帶去流量。

接下來是非侵入式腦機接口，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。這種方式可以在頭皮上監(jiān)測到群體神經(jīng)元的放電活動。

侵入式腦機接口的缺點是不夠精準，每次使用時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)點不會損傷大腦。代表公司NeuroScan、BrainCo。

最后是介入式腦機接口，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)實現(xiàn)腦機連接。這種方式的創(chuàng)傷較侵入式腦機接口更小，信號質(zhì)量較非侵入式腦機接口更高。

介入式腦機接口它的優(yōu)缺點當(dāng)然是介于侵入式腦機接口與非侵入式腦機接口之間。搞這類型的公司暫時沒有，不過有做過實驗。2023年5月4日，由南開大學(xué)段峰教授團隊牽頭的全球首例非人靈長類動物介入式腦機接口試驗在北京獲得成功，該試驗在猴腦內(nèi)實現(xiàn)了介入式腦機接口腦控機械臂。

02、腦機接口與元宇宙

VR號稱是元宇宙的入口，可是VR的實力使得它這入口名不副實，VR頭顯的用戶體驗太差了，拋開脆弱的生態(tài)內(nèi)容不談，單純在硬件方面，笨重的外觀、發(fā)熱的設(shè)備、延遲的動作、粗糙的畫面，讓VR在元宇宙的用戶體驗大打折扣，毫無沉浸感可言。

沒有腦機接口的加入，依靠VR的話，從技術(shù)上來講，要實現(xiàn)《頭號玩家》中的元宇宙，還需要很長時間：較為粗獷、簡陋的元宇宙世界，10年內(nèi)基本可以實現(xiàn)；更為生動、細致的元宇宙世界，需要30年時間打磨；而人們所描繪暢想的那個技術(shù)完備、體驗酷炫的元宇宙，沒有50年不可能實現(xiàn)。

而有了腦機接口，元宇宙的實現(xiàn)形式理論上就要簡單很多。CIC灼識咨詢咨詢總監(jiān)張辰愷在接受媒體采訪時認為，腦機接口是元宇宙的核心技術(shù)和重要接入方式之一。他表示，腦機技術(shù)可以通過連接人腦和機器在元宇宙中實現(xiàn)信息的輸入和輸出。未來元宇宙中腦機接口可能會替代目前依托人臉建模、語音識別的表情生產(chǎn)，通過腦活動傳遞情感元素。

同時，腦機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，讓用戶能真正做到身臨其境，最終實現(xiàn)客觀現(xiàn)實世界與算法數(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)信號就可以接入虛擬世界，獲得全方位觀感的沉浸式體驗。從人機交互的歷史發(fā)展來看，腦機接口是元宇宙的終極人機交互界面，它將體驗技術(shù)提升到了一個新的水平。

零壹研究院院長于百程指出，要實現(xiàn)元宇宙，很重要的一項基礎(chǔ)技術(shù)就是識別人的感知，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。腦機接口則跳過了物理硬件載體，直接通過人腦信號的輸出，實現(xiàn)各種感知交互。因此，未來腦機接口技術(shù)的成熟，對于元宇宙的實現(xiàn)將起到關(guān)鍵性推動作用。

由此可見，腦機接口比VR更適合成為元宇宙的入口，或者腦機接口才是進入元宇宙的正確答案，可是腦機接口的元宇宙之路，并不平坦。

03、困難重重的腦機接口

別看腦機接口對實現(xiàn)元宇宙很重要，可是自身卻困難重重，具體有以下幾個：

1、人體傷害：對于侵入式腦機接口而言，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；長期傷害可能包括身體對植入物的排異反應(yīng)等，手術(shù)還有可能影響腦功能，最終造成情感、個性等方面的改變。

對于非侵入式腦機接口而言，由于難以獲得穩(wěn)定的腦電信號和對腦電信號的分辨率不高，因誤讀造成對人體間接傷害的可能性也在增大。同時，由于人的思維復(fù)雜性，人在控制系統(tǒng)時可能會受到突感的影響，這讓腦機接口系統(tǒng)準確識別腦電信號的難度大增，對人潛在的傷害也增大。

此外，人在使用電極之后可能會有皮膚感染、過敏的風(fēng)險，而長期使用“電極帽”帶來的無線電輻射對人的傷害也不能忽視。

2、技術(shù)難題：腦機接口是一個交互過程，不僅要讀懂腦信號，還要能進行干預(yù)和治療。專家分析，“讀”和“寫”背后涉及的神經(jīng)解碼和編碼機制仍然是一個“黑箱”，科學(xué)家對這個問題的了解還處在非常初級的階段，積累很少。

3、隱私問題：腦機接口技術(shù)對隱私的侵犯主要表現(xiàn)在三個方面。第一，收集個人的基本信息。第二，分析人的思維信息。腦機接口通過對腦電波信號的解讀，可能知道人思考的整個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。

例如，一個人植入了腦芯片，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，這些隱私的侵犯會給人們的隱私保護帶來特殊挑戰(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“思想鋼印機器”，對使用者神經(jīng)元某一部分進行控制，減少其大腦思維決策的過程，使其對某個輸入“不假思索”地作出判斷，從而植入“人類必勝”的堅定信念。因此如果沒有倫理體系的支撐，腦機接口的使用范圍便可能會從“思維透明”轉(zhuǎn)向“思想鋼印”，造成可怕的后果，比如利用腦機接口，對特定的人進行“洗腦”等，誘導(dǎo)其犯罪等。

04、寫在最后

毫無疑問，元宇宙的理想實現(xiàn)形式是腦機接口，而腦機接口的發(fā)展困難重重，換言之元宇宙要想從夢想照進現(xiàn)實的話，還有很長的路要走，至于何時走完，沒人能夠給出答案。（文/多弗朗明哥）

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