清华教授高小榕:大脑的未来,或许没有那么科幻
来源:36kr 12 小时前

在硅谷的叙事中,脑机接口领域,充满了太多可以描绘的愿景。大脑不再只是医学课本上的解剖图,而是下一个被技术改变的前沿。人们被告知一个未来:大脑与机器深度融合,记忆和意识将突破生物学的限制

在现实与想象交汇的当下,Neuralink 和 Synchron 等脑机公司不断推进脑机接口的临床试验——Neuralink 已在少量患者中完成开颅植入,重点尝试恢复因瘫痪或神经疾病丧失的运动和语言功能,并计划在 2025 年第四季度开展言语皮层实验以解码“意图语言”。Synchron 则通过微创血管内植入的方式,让瘫痪患者用脑信号控制外部设备,已在临床试验中验证了安全性和部分日常功能恢复,这些成果都在逐步展示脑机接口技术的更多潜力。

面对技术的飞速发展,公众的目光被牵引到两种截然不同的愿景之间:一方面,脑机接口为因各种原因失去部分功能的人带来了恢复的希望;另一方面,马斯克等科技大佬通过频繁的营销宣传,激发了公众对未来美好生活的无限想象,譬如意识上传、“自我被数字化”等科幻的未来,但也引起了大众的担忧。在这种氛围下,随着这些技术的不断进展,科学与科幻的边界变得愈发模糊。

当前,脑机接口技术的实际落地能力进展如何?未来世界是否会重现电影《黑客帝国》中人机大战的场景?当人工智能成为社会新的“智能体”,脑机接口又将扮演怎样的角色?近日,我们与清华大学医学院长聘教授高小榕深入交流,聚焦这一技术的实际能力边界。

高小榕提供的视角更为冷静:脑机接口并非直通“超人化”的捷径,而是一项在伦理约束下、以修复与辅助为核心的技术探索。“马斯克最初的愿景倾向于‘超人化’,这在伦理上是难以接受的”,他指出,像意识上传、通过脑芯片直接读取大脑信息等“超人化”设想,目前仍是不切实际的幻想。

清华大学医学院长聘教授 博士生导师 高小榕

以下为腾讯科技和高小榕教授对话实录(在不改变原意的情况下,有所删减):

腾讯科技:近年来,公众对脑机接口这一技术抱有很多期待,甚至夹杂着一些幻想。尤其是随着马斯克频繁对外宣传脑机接口和其公司 Neuralink 的潜力,比如未来可以实现意识上传、思维控制等概念,更加激发了社会的想象力。在您看来,脑机接口的真正边界在哪里?类似意识上传等真的可以实现吗?

高小榕:从原理和目标上看,脑机接口大致可以分为两类:一类是修复或替代,也就是当人的能力低于“100%”时,通过技术帮助恢复到正常水平;另一类是增强,即试图突破“100%”,让人类拥有超越自然的能力。用一个调侃的比喻来说,就是“把人变成超人”。

所谓“超人化”在伦理上是难以接受的。如果真有技术能让人类获得超常能力,那么“谁能用、谁有资格用”就会带来巨大的不公平。马斯克最初的愿景倾向于“超人化”,但在伦理约束下,现在转向了临床应用。

另一方面,还有一个目标是人机协同。随着AI的发展,未来社会将同时存在人类智能体和人工智能体,二者如何沟通是个根本性问题。如果交流鸿沟得不到解决,社会就可能出现分裂,而脑机接口正是填补这一缺口的潜在手段。它能实现“心想事成”,比如将人的意图直接传递给机器。

从这个意义上讲,脑机接口也包含“超越人类自然极限”的成分,但这是必要的超越——它并非为了制造超人,而是为了确保人类与机器能够共存。至于“意识上传”或“数字永生”,现阶段完全没有实现的可能。

在这样的人机共存背景下,我们必须重新思考如何保持社会的“以人为本”。有人提出让机器彻底变得像人类一样,但这在根本上是不可能的。因为人类的一生只有一次,而机器可以随时开关重启——它永远无法真正理解人类存在的独特性,尤其是“死亡”这一终极经验。而人类的许多问题,恰恰都与死亡相关。

腾讯科技:抛开伦理考虑,从神经科学原理和技术角度出发,通过脑机接口实现意识上传和思维控制等功能是否有可能?

高小榕:我觉得现在还没有。从神经科学原理上也不支持做到这些。

腾讯科技:马斯克还提到过,脑机接口可以治疗精神分裂症或自闭症,这可以实现吗?

高小榕:这是有可能的。大脑存在“奖赏中枢”,通过电刺激可以产生幻觉。如果能精确控制幻觉的程度,就能达到治疗的目的。过去我们主要依靠药物控制,如今电刺激提供了新的可能性。人工耳蜗、人工视网膜就是成熟的例子。从更高层面看,这在科学上是可行的,但必须严格遵循伦理与监管要求。

腾讯科技:您刚刚也提到,脑机接口可以作为人和机器之间的介质,甚至增强人类的某些能力,但这里的增强是有限度的,那么未来可以做到哪些程度?

高小榕:一些有限的“外挂”能力是可行的。比如记忆增强:阿尔茨海默症患者见到熟人时往往无法立即认出,如果脑机接口能检测脑活动并提示“这是谁”“曾在何时何地见过”,交流就会顺畅很多。

类似的场景也适用于健康人,比如当有人见到熟人一时想不起名字,系统就能即时提醒。这种增强可以理解为“外挂”:记忆外挂、计算外挂、认知外挂、行为控制外挂。它们不会让人类成为“超人”,但能在具体环节提升效率与体验。

腾讯科技:根据您的研究经验,目前在临床实验中,哪些方向的可靠性较强?

高小榕:大概是和脑机接口的应用相关的几个方向。第一,运动补偿和康复,比如控制假肢、手的运动,这类已经做得不错。马斯克的植入,中国洪波教授的研究、北脑一号、上海团队的研究,都是这方面。第二是言语功能方面,比如帮助说不出话的人恢复语言。这其实也是运动增强,只不过增强的是舌头。之后可能是认知、情感,再到文化娱乐等场景。

从技术层面看,信号读取、信息解码、刺激反馈等环节都在进步。植入设备可稳定使用一至两年,但要突破三年以上仍有挑战。如果电极放在脑硬膜外,寿命更长;而放在头皮上,则可以随时使用,但信号质量较弱。

腾讯科技:现在最大的挑战是在硬件层面,还是在软件信号处理层面?

高小榕:两者都有。过去30年的进展主要依靠材料科学——电极越来越小、越来越柔软,就像CPU不断缩小。但如今面临新的瓶颈:记录通道数已从几百提升到上千,未来可能达到上万。如何解析如此庞大的数据?这就需要人工智能。

AI的进步速度远快于材料科学。模型能力可能百日内翻倍,而材料改进通常每年才有百分之一的增量。因此,未来脑机接口的突破动力,更大程度上取决于AI,而不仅是材料。

腾讯科技:脑机接口的技术路径上,有侵入、半侵入、非侵入几类。您更看好哪种方式?

高小榕:三种路径都在探索,目前谈不上孰优孰劣。我曾提出过一个比喻,叫做“脑机星链”。二十年前,卫星与手机通信几乎不可能,如今随着卫星发射技术发展,数量从一个增加到上万个,通信覆盖问题被解决。同理,未来如果脑机接口的“节点”足够多,就可能像星链一样,实现无时无刻的连接。

腾讯科技:从大家的反馈来看,对侵入式的担忧会更多,您怎么看待这里的风险?

高小榕:担忧是合理的。非侵入式可以随时摘掉,就不再读取脑信号;而侵入式一旦植入,使用者无法确认它是否在持续运行,也更容易面临被攻击的风险。

腾讯科技:很多人会联想到脑机接口和机器人结合。相比传统控制方法,它的提升点在哪里?

高小榕:差别非常大。传统控制只能让机器人执行简单动作,比如“前进、后退、转向”。但它并不知道你的真实意图。脑机接口可以直接传递目的。比如“想吃一个苹果”,机器人会自主规划路径并完成,而不是逐步等待指令。这种差异,就像导航,过去我们需要手动告诉它每一步,现在只需输入目的地。

腾讯科技:在延时性或续航方面,会不会有不同?

高小榕:这是技术问题,随着迭代可以解决。

腾讯科技:目前,脑机芯片的应用主要集中在医疗领域,未来还可能拓展到哪些其他应用场景?

高小榕:我特别看好养老领域。比如老年人遇到不会操作的事情,可以直接提出需求,由机器人协助完成。除此之外,还包括运动康复、认知康复、情感支持,以及文化娱乐。需要强调的是,进入情感和娱乐领域时,几乎不会采用侵入式,而更多依赖非侵入或可穿戴方案。

腾讯科技:中美两国作为全球脑机接口研究的领跑者,在该领域的研究进展上存在哪些主要差异?

高小榕:总体而言是“并跑”。中国在无创和半侵入式研究上更领先,美国在侵入式研究方面更强。

腾讯科技:到技术成熟大约还需要多少年?

高小榕:我最初认为需要60年,后来又改为30年。现在看来,时间可能会进一步缩短,大约在15到20年内就有望出现更成熟的成果。不过必须承认,当前的技术仍存在明显局限。以植入设备为例,它的寿命仍然只有“以年为单位”,最长案例也仅维持了几年。马斯克曾宣称设备可稳定工作一年,但实际上三个月电极就会部分脱落。这也说明,我们距离实现“终身植入”仍有不小差距。

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