Neuralink一场发布会，让全世界都进入一种关于赛博朋克式未来的畅想。
一方面是对于此项技术的赞叹，脑机接口第一次以如此完整的方式展现在寻常人的生活中。现在是小老鼠，今后是人类。现在是用于医学，帮助人类用大脑控制电脑或者手机。而今后，或许也会像手机一样，成为每个人的日常所需。
另一方面是对于未来科技的恐慌，即使是顶尖的神经科学专家，依然没有办法对大脑做到全知全解。而对于更多的人来说，对于开颅的未知，对于被技术支配的恐惧，对于脑机接口的忌惮，皆让他们无所适从。尤其是在悲观主义者眼中，科技的发展，只意味着人类在接近一切有关末世的预言。
在两种想法中，无关对错，无关道德。处于惊叹，疑问，恐惧等多样的情绪下，更应该去做的或许是了解。
侵入式与非侵入式
一般运用比较多的脑机接口设备分为两种，侵入式和非侵入式。
（也有部分侵入式，使用度不高，此处省略）
01. 非侵入式
非侵入式的脑机接口会采用头皮的脑电波信号。利用在头皮上安放的电极将脑细胞的电活动引出来并经脑电图机放大后记录，由此得到不同波形，波幅，频率等图形。
不过头皮外所能收集到的微弱生物电有限。信号波虽然仍然可以被监测，但是很难确定相关单个神经元的放电。
因此非侵入式脑机接口对人脑的信号辨别不清晰。由于精度和区分度尚存在差异，EEG所能获取的信息也相对有限。
另外，非侵入式的脑机接口所依赖的反馈设备通常都有着笨重的外观。在使用前需要经过一系列较为繁琐的操作。
使用EEG之前，被试者需要洗头，以确认头皮的清洁，去除头皮的油脂，保证电极与头皮完全接触，降低电阻。非特制脑电帽的话，主试者还需要手工加导脑电膏，一个个的调制电阻，有时光调制就要花一定的时间。脑电的电压由于太小。身体的任意行为都容易产生噪音，干扰得出的结果。
目前在实验室或者商业化对于脑电活动的探测中都是使用非侵入式脑机接口为主。
脑电图（EEG)的适用范围已经非常的广泛。尤其是EEG对于人脑受刺激后的波动能得到更明显的及时反馈。在医学上，由于癫痫会导致脑电波呈现异常读数，因此EEG可以优先诊断癫痫。当然除此之外在一些其他疾病的应用上也行之有效。
现阶段的非侵入式脑机接口，已经可以通过头皮表层的脑电波，来帮助人们控制机械臂，无人机，甚至控制机器人做一些简单的操作。
在其他方面，例如在商业上，非侵入式脑电接口也有合适的用途。比如人在玩游戏时，哪个地方玩的很high了，脑电图就能有非常明显的呈现。因此脑电也可以用于做一个判断（或者说是预判），游戏中哪个东西能让你兴奋（甚至你自己都不知道这个东西能让你兴奋的情况下）。
甚至说对其他的一些内容进行判定，比如哪个气味才是你的真爱，哪个瞬间你有灵光一现的想法，哪个物品让你眼前一亮，哪个广告让你心情愉悦。虽然无法从脑电的波动直接说出具体内容，但是至少可以判断出确实在那个“点”使你“受到了刺激”。
02. 侵入式脑机接口
而侵入式与非侵入式比，我们不难理解其中的优点，首先侵入式可以直接植入到大脑的灰质，准确度比非侵入式肯定高几个数量级，短期内这个优势都不可能改变。同时侵入式所需要的数据量也会少很多，因为直接接收信号，因此分析起来比非侵入式更方便。
虽然说侵入式脑机接口的优点，相对于非侵入式脑机接口显而易见，但缺点也同样如此。
脑组织柔软且脆弱，侵入式脑机接口意味着你大脑灰质都会面临外在物体的“侵入”，对大脑具有难以确认的破坏性。
还有可能导致严重的免疫排斥。我们也很难确认一旦有物体进入大脑之后，内部活动的幅度是否会对纤细的神经元造成其他损伤，也无法确定开颅后的细小伤口是否有感染的可能。即使微乎其微，可是对于大脑也必须有足够的重视。
以目前针对于医学的使用情况来说，通常需要使用侵入式脑机接口的人的大脑都在不同程度上本身就有一定的损伤，而“开颅”意味着极其有可能造成二次损伤。毕竟神经元的纤细程度，是远远大于头发丝的。
无论如果要记录更大范围的局部场电位，若想在现有脑机接口上有所改善，侵入部分就需要采用尖端更圆滑的电极，在增大电极的接触面积的同时，降低电极的电阻，这是为了接收来自多个部位的微弱信号。最终的效果需要让电极收集到局部区域内的神经元的整体活动。
科技狂人马斯克的“忧虑”
马斯克在成立neuralink之初，就是为了实现全脑机接口（神经织网 Neural Lace)。
而这一切都需要从研究侵入式脑机接口的技术开始，而这种技术除了在医学上能帮助人类治疗大脑方面的疾病之外，马斯克也曾多次表示，人机结合，更多的也是为了帮助人们避免今后面对反乌托邦式的未来。
对于马斯克来说，“使用人工智能，就是在召唤魔鬼。就像每个故事中都会有一个拿着（抵御恶灵的）五角星和圣水，以为自己能够控制恶魔的人，然后失败了。”
换句话说，马斯克看似一直在向仿佛科幻小说设定的方向接近，但这个最接近“现实科技”的人，却怀揣着对未来最深的恐惧。
在大约16年的一次会议上，马斯克就宣称，“若你只是去假想人工智能的发展速度，那我们将会被技术远远的抛在脑后。“他对此提出的解决方案便是通过人脑意识与技术的结合，以帮助人类在功能方面达到更高水平，使人类的大脑，甚至身体，得到更开拓性的发展。
而这种结合最重要的部分，就是侵入式脑机接口。
仅过去短短两年，马斯克就举办了这场震惊全球的发布会，而在此之前，neuralink对外一直保持着比较神秘的一面。通过发布会的现场视频，我们也一直能看见马斯克嘴角掩藏不住的笑意。
对于未来人工智能的过快发展多次声称感到恐惧的人，却又被称为“现实版钢铁侠”。一个恐惧技术的人，却是技术的最大推动者。这样的奇异的循环发生在马斯克身上，倒是更有趣。
就如之前所说，非侵入式脑机接口对于电信号的识别能力更小，且易受干扰，同时也是个沉重的负累。而侵入式脑机接口却不同，要想做到准确测量，更精准的识别神经元的动作电位，只有真正的探入脑内——”开颅“，才可以做到。
但是前面也提出过侵入式脑机接口的技术难点，因此马斯克要想实现侵入式脑机接口的突破，就要针对如下几点：
- 如何减少开颅的损害
- 如何更精准的定位
- 如何有效处理数据
为什么这次发布会能令全世界都惊叹，主要在于这次马斯克发布的技术确实的解决了几个脑机接口的问题，同时应用性也比过去的脑机接口高太多。
不过并非说我们对于这次发布的脑机接口产品就应该抱有过度乐观的态度。即使是将脑损伤的风险降低，也不代表会完全不存在损伤。况且大脑的损伤不可逆，潜在的风险对于正常人来说恐怕都难以承受。
这场发布会并不是意味着，我们立马就能进入“未来世界”。阶段性发布会的核心，还是为拉到融资。以帮助这款项目的驱动。
狂欢，是因为这是一切的开始。
未来“初始化”
针对前面提出的现有侵入式脑机接口的技术，科技狂人马斯克的脑机接口主要从四个方面：
- 线（THREADS）
- 机器人（ROBOTS）
- 电子元件（ELECTRONICS）
- 算法（ALGORITHMS）
01 线（Threads）
目前市面上的电极分成两种，要么是记录的位点数少，要么是电极的数量不足。
例如去年大火的神经像素（neuropixel)，一根电极的身上集成了960的记录位点，虽然可以造成较小的脑内损伤，不过记录的深度足够，稳定性却不够。
而实验用最常用的侵入式脑机接口还是犹他电极(utah array)，由100个左右的电极集成于一块，气枪往脑子里使劲一“biu“，虽然记录位点不算多，不超过256个，但是稳定性和对于电信号的捕捉能力都非常强。可是这种方式简单也粗暴，术后不好取出，对脑内损伤也大，就像往用脑子去试铁钉板。
而“线”除了柔韧性高之外，更是由生物相容性高的薄膜材料（金属铱氧化物（IrOx））制造。其尺寸只有4-5微米，直径大约只有人头发丝的十五分之一。即使埋藏在皮质中，也只会随着大脑浮动，而并不像其他“刚性电极“一样，容易导致脑组织被划伤。
除了尺寸小，柔软性高，灵活性强，可以大大减少开颅的损害之外，团队也使用了电极“线”阵列，每个阵列有48或96个线程，同时最多拥有3072个电极。
另外，Neuralink还提供了不同类型的线和电极，可以根据不同的情况或者大脑，使用不同的操作。
02 缝纫机（Robots）
有线，就需要有缝制线的缝纫机。
由于线的柔韧度太高，又过于灵活，过于精细的线，以人类的肉眼是难以准确的去“穿针引线”的，因此线无法以常规的手法“侵入”脑内。因此也专门产生了一款外形似“sewing machine(缝纫机)”的神经外科机器人（neurosurgical robot)。
此设备可以使用激光束刺穿头骨，利用这款缝纫机，将“threads（线）“的柔性电极材料“刺入”大脑。
缝纫机的特点是，快，准，稳。
植入电极的过程中，能将一根根的电极有效率的植入到大脑皮层之中，平均每分钟能植入六根探针，同时能准确的保证避开血管，由于是机械操作，也不怕在植入过程中造成其他的伤害。
这样可以有效的避免造成对大脑的炎症反应。
缝纫机的针尖与普通针尖形状不同，被设计为了钩子的形状，以保证更好的穿透脑组织的同时，可以帮助探针和针头更好的分离。
同时，机器人除了缝纫的功效之外，还有类似于记录导航的功能，它可以把植入的位置记录到公共坐标系中（使用颅骨为界标），能够更准确的瞄准脑结构，并且在植入式优化植入路径，避免线的入侵产生其他会给大脑造成的伤害（例如缠结）。
03 电子元件
非侵入式脑电接口最大的问题就是在接收到的电信号中，非常容易产生各种噪音。虽然侵入式脑机接口在这个问题上要比非侵入式好不少，但是对于毫伏级的微弱信号，面对复杂的大脑环境，依然会容易面对噪音的干扰。
Neuralink是怎么解决这个问题的呢？他们开发了一款名为“N1传感器“的专用芯片。这款芯片可以有效的处理噪音，对动作电位降维，聚类，并且这一系列操作都可以在芯片上自动完成。
另一方面，除了能通过动作电位读取大脑信息之外，该电子元件还可以进行微电刺激，能提供大脑传递的感官信息（视觉，触觉等）。
在芯片内，还加入了无线系统。一旦app store通过了Neuralink的app，甚至可以使脑内传感器与手机进行互动。这意味着你的思想将可以操控你的手机，甚至在今后，操纵你的电脑。
在进展方面，Neuralink表示这款侵入式脑机接口，它能够记录其芯片中的大鼠大脑活动，对啮齿动物至少进行过19次手术，植入成功率高达87%。
“突然之间神经网络将会拥有这个令人难以置信的新界面，并接管人们的大脑，”马斯克说，“这需要很长时间，你会看到它的到来。获得FDA批准任何类型的可植入设备是非常困难的，这将是一个缓慢的过程。“
目前为止，还仅实验于灵长类动物，然而马斯克称希望在明年年末前，能开始将此试用于人类。
但对于侵入式脑机接口究竟是否真的能做到无害这个问题，如果没有超过几十年的研究，恐怕无法真正的判断会对人类造成怎样的损伤，或者说对人类的损伤会持续多久。
迈向“Cyborg“
01 希望
从动物到人，从人工智能到人类的意识与机器融合，这曾经看来或许是科幻小说里的内容，可实际上却不知不觉近在眼前。
同时，这也是一条饱受争议的道路。
侵入式脑机接口的进步，在医学上的成就不容忽视。Neuralink的短期目标是能使身体有所缺陷的患者能重新获得活动能力，例如使残障人士可以控制智能义肢，甚至使感官缺陷的患者重新获得听觉，视觉系统。
另外侵入式脑机接口可以帮助医生更好的定位病灶，可以有效的去缓解癫痫之类的慢性疾病。
早在2011年的时候，就已经有瘫痪的人员通过大脑的意识成功控制了机械义肢。Tim Hemmes就是这样一位有幸感受到希望的被试，他因一次车祸事件导致瘫痪后，通过植入大脑的微传感器，成功的操控了机械手。他在这件事后表示，他相信这代表了未来的技术，任何有勇气，有需求的人都应该尝试一下。
无论是被试者，还是看到这段视频的其他残障人士，都因为这样的成功感到了生活的希望。
可从健康人士的角度来看，对于侵入式脑机接口还是更大的持着观望的态度。甚至如果自己的家人中有瘫痪患者的话，可能都不太有勇气让他/她去成为实验对象。
不难理解，首先，我们对大脑的了解都少之又少。大脑的复杂程度堪比银河系，没有人可以轻而易举的叫出每颗星星的名字。我们在稳定的现世与难以确认的未知中，很自然的容易去选择更安全的那一边。
另外，即使对于侵入式脑机接口接受度较高的西方国家民众来说，依然存在“开颅”的恐惧。不少网友在马斯克发布会之后，纷纷表示“黑客帝国”，或者“神经漫游者”，已经近在眼前。
无论从安全的角度，还是从伦理的角度上来说，人机共存，都还存在进一步发展的空间。
实际上如前文所说，马斯克致力于脑机接口的研究，其更长远的原因是来自于他对人工智能的忧虑。人类与人工智能的结合，才能防止人工智能潜在的威胁，才能弥补人体自身躯体的缺憾，才能使人类孱弱的身体有机会超越机器。脑机接口在设计上的改进和发展，只是人类迈向与人工智能结合的第一步。
02 危机
但是为什么人工智能会令马斯克感到恐惧呢？
Facebook的人工智能研究所就曾经发生过机器人产生自主“对话”的情况，在为其进行更新升级时，发现两个聊天机器人发明了非人类的语言进行对话，并且无视程序员的指令。由于担心失去对人工智能的控制权，据说后来Facebook停掉了这个项目。
在绝大多数人认为人工智能还只是没有思维能力的程序，没有思维能力的时候，其实已经悄悄地发生了不为人知的变化。
从现实的角度来说，机器人能取代多少的人力劳动？
现在已经有一些商店开始使用机器人上菜，虽然目前的角度来说只是为了一个“噱头”，但是到了以后，有效率，又稳定的机器人，与拥有自主意识，会偷懒会思考的人类相比，机器人则的确更适合当服务员一些。
除了基础劳动力之外，AI也已经开始拥有自己的创造技能。
Alphago可以在围棋上打遍天下，AI小冰的作品已经可以混入央美展览；AI能从医并提高器官移植手术的效率，甚至预测婴儿自闭症；AI也能从文，可以写格林童话，可以写诗，甚至剧本。
甚至进一步来说，你可以和AI谈恋爱。
人工智能能取代几乎人类的所有位置。当然，就像车马被汽车取代，但是相应的又产生了司机一样，人类在被取代的过程中可以不断的产生新的相应工作。可是问题就是，人工智能的学习速度相对于人类而言，实在是太快，快到不知道何时，我们的价值就可能被人工智能彻底剥夺。
如果有一只猩猩的智商超群，人类会觉得新奇，有趣，努力的想要研究。可若出现一大群智商超群的猩猩，人类便会恐惧，恐惧于被超越，恐惧于未知。
03 伦理
可是对于脑机接口的伦理问题我们又当如何处之呢？
如果全脑机接口真的实现了，先不说究竟能不能就此不再惧怕人工智能。即使是人类自身，要接受肉体中存在异物，就需要花很长时间。
从大脑控制手机，控制电脑，到也许装上义肢成为义体人，甚至愿意死前意识上传，都只是顺其自然的未来。
我们也许会逐步更换掉我们的躯体，面临忒修斯之船的思考。为了抵抗人工智能，而成为不知能否称为“人”的存在。
电影Upgrade中，男主本来是唯一一个在科技世界中少见的“原装人类”，但是当瘫痪后，依然不得不依靠人工智能，最后反被人工智能所利用，而做了恶行。
当未来的生活中，你脑海中产生片刻的恶意，被芯片错误的识别，直接进行了错误的操作，那么你的罪行究竟是你的过错，还是你脑内芯片的过错？
当我们换上义体，我们仅仅是为了防止被人工智能超越，还是要以此攻击同类？或者说以此换得所谓的永生呢？
如今只是在面对网络安全上，就已经产生了一系列的问题，被偷窥，被窃取隐私，产生游戏成瘾，那么当我们的意识与技术相结合以后，诸如此类的问题又会以怎样的形式爆发呢？
与科技共生，并非一个概念性的问题。这已经是一个自然的未来进程。
如果真的有那么一天，你是否愿意成为义体人呢？
References：
http://www.vice.cn/read/vice-xiaobing-brief-report
人工智能少女画家联合历史上“本可能”出现的6位女性画家共同办展
http://www.qdaily.com/articles/56285.html
AI提高了美国器官移植手术的效率，还可以找到潜在的移植链
http://www.qdaily.com/articles/19030.html
马斯克说人工智能太危险，于是成立一家公司研究它
Paralysed man moves robotic arm with his thoughts UPMC
https://www.huxiu.com/article/309134.html
马斯克发布脑机接口系统，网友：能串联看PornHub么？
The “sewing machine” for minimally invasive neural recording
Timorthy et al。
An integrated brain-machine interface platform with thousands of channels
Elon Musk & Neuralink
来源：知乎 www.zhihu.com
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