脑机接口，如何破解大脑的黑盒子？

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比较搞笑的一件事情，马斯克旗下的脑机接口公司Neuralink，宣布已获得美国食品药品监督管理局（FDA）的批准，将启动植入式脑信号采集的人体临床研究。

而就在去年12月，Neuralink还因为在猪和猴身上做实验，涉嫌违反《动物福利法》，遭到美国有关部门的调查。

这充分说明，人不如狗啊……

脑机接口，十多年前就陆陆续续收到过不少bp，有做信号采集的，有号称做脑机交互的，也有应用于临床治疗的……在最近几年，因为元宇宙的巨大想象空间，让大家又把这个终极的人机交互方式，放在了聚光灯下。

在元宇宙的终极逻辑下，谁敢保证我们当下生活的世界，不是缸中之脑？

对于脑机接口，我一直有个说服不了自己的悖论，如果人类连人脑意识和意图的工作机理都没有弄清楚，如何实现人脑的信息处理？

就如同今天上午，我一边费着脑细胞，一般研究脑细胞的工作原理，看似懂了，其实又没懂，我在敲下这这段文字的时候，意识流是如何形成的，并如何转化为我的关节指尖的机械动能？

不过年初大火的ChatGPT，似乎从另一个角度，指出了我的这种偏见的狭隘性。ChatGPT，为什么喂进去海量的数据，就能靠暴力地方式，训练出一个逻辑性如此强大的硅基大脑？背后的运行机制和原理，可能到目前都没有人说得清楚，就像一个奇点来临的时刻。

科学向来就是一个黑盒子，很少有哪些领域，可以依据严格的理论支撑，能够按图索骥地去实现新发现。新材料合成是如此的，药物研发也是如此，不断地尝试，不断地摸索，总能碰运气式地找到一个突破点。

虽然很多宣传稿中，时不时就会出现某些公司的突破，号称能够实现意识和思维的文字化，但实际上稍微鉴别一下，还是掺杂了不少水分在里面的。就像早些年央视播出的脑控小白鼠一样，从演示画面看，说不清是脑电还是肌电，反正小白鼠是被电得不轻。

就比如大家最喜欢谈的脑控打字，可以帮助瘫痪者或者行动不便者，通过大脑想象去打字，究其本质，跟霍金曾经打字的原理并无本质的差别，都是通过虚拟键盘，不管是手指、眨眼、肌肉运动、脑电波，来操纵光标运动，选择字母键。

到目前看，大脑也还是一个黑盒子。

从按照信息流向的角度，脑机接口技术的应用场景分为脑状态检测、神经调控和对外交互三类，类似于通信领域的单向或者双向通信。

• 脑->外部设备：外部设备接受脑传来的命令，根据大脑的命令来触发相应的行为，主要应用于协助行动不便的人的行为。
• 外部设备->脑：外部设备根据外部环境，发送信号到脑，用于人类大脑的意识重建。比如盲人感知色彩、聋哑人听觉回复、无手臂残疾人触觉重建等等。
• 脑<->外部设备：即双向脑机接口，允许脑和外部设备间的双向信息交换，既可以通过大脑控制外部设备，又可以进行感觉和意识的重建。

信号是信号，意识是意识。信号可以通过植入式或者非植入式的方式来采集，但是信号的解码，也就是解码大脑的意识信息，复杂程度可能远远超出我们想象，大脑的意识、意图与响应活动千变万化，对于不同的意识、意图、动作，所需要处理的信息也不同，就跟人工智能的各种垂域场景一样。

这在脑机接口技术里面，被归类为解码范式，来表征对预定义的大脑意图的编码方案。将与大脑意图对应的大脑信号，可检测、可采集、可区分、可理解，从而实现对大脑意图的数字化理解。范式也是垂域的，比如已经出现的脑机接口范式，有运动想象范式、稳态视觉诱发电位范式、P300 范式……最好理解的就是运动想象范式，用于识别大脑对身体零部件运动的控制意图。

但是，不同人的大脑工作机理是完全一致的么？就像同样是特斯拉的自动驾驶算法，放在不同的车型上面，放在比亚迪的车上面，肯定不适用。

总不能为每一个人都单独个性化训练一个模型吧？比如前几年发表在《自然》期刊上的一项研究，科学家首次成功解码了手写的脑信号，读懂了“意图手写”的动作。身体不动，只要想象自己脑海里有一只手在写字，屏幕上就写出来了……不过实际效果一般，而且样本量很少，只在一个人身上试验过，而且模型对其他人的效果也是未知的。

一提到脑机接口，大家普遍想象的就是“读心术”，意识的解码比较吸引眼球而已，但实际上距离尚远，人类总喜欢给自己制造焦虑，就像ChatGPT刚一推出来，话都讲不利索的时候，人们就已经担心硅基生命统治地球了……

目前国内也出现了一众的脑机接口创业公司，不过大都瞄着可商业化落地的医疗健康领域：

比如刚刚拿到融资的柔灵科技，主打非侵入式脑机接口，应用于睡眠监测、干预；

比如脑虎科技，微创侵入式高通量柔性脑机接口，应用于神经、精神系统疾病的检查诊断、筛查监护、治疗与康复；

比如星愿智能，基于头皮脑电信号(EEG)与心率变异性(HRV)，利用脑机接口等可穿戴设备，对精神疾病进行辅助诊疗与筛查；

比如博睿康，医疗级脑电设备，应用于癫痫、脑肿瘤、脑血管病等疾病的诊断与监护……

作者简介：步日欣

创道硬科技创始人，北京邮电大学创业导师、经管学院特聘导师、天津市集成电路行业协会顾问。电子工程本科、计算机硕士学位，具有证券从业资格、基金从业资格，先后就职于亚信咨询、中科院赛新资本、东旭金控集团等，拥有IT研发、咨询、投融资十五年以上经验，关注投资领域为半导体、智能制造、新能源等。

——创道硬科技研究院——

创道（北京）咨询顾问有限公司，专注于服务风险投资机构和科技成长型企业，聚焦“硬科技”领域，涵盖半导体、信创、人工智能、物联网、智能制造、云计算、大数据等。打造“创道硬科技研究院”、“创道硬科技生态圈”、“创道硬科技融服务”三大业务板块，科技研究、产业协同、投融资服务一体化平台，涵盖业务包括风险投资、科技深度研究、投融资咨询等。

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少侠留步

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