植入大脑的芯片还有多远

敖显奎

印度一家致力于用虚拟现实帮助病人恢复身体活动能力的公司MindMaze，近年来数次被报道正在研发一款芯片CogniChip，这款芯片能够同时处理包括前置摄像头、惯性运动传感器、肌肉或神经活动脑电图读数，并将这些部件整合到统一的虚拟身体中。该公司在此之前利用VR帮助病人恢复身体机能已有显著成效。

近年来，科学界一直致力于开发微创方式侵入大脑，装入芯片已便挖掘更大的人类潜力。美国西北大学神经系统科学家莫兰·瑟夫（Moran Cerf）博士表示，未来5年之内最新科学技术便可实现这一目标。

美好的前景

单从发展前景来看，大脑芯片是非常吸引人的。一个很简单的例子就是它可以帮助病人恢复身体机能，在这一点上MindMaze已经给了我们很大的信心。由雷·沃纳尔执导的科幻电影《升级》（Upgrade）在2018年上映，影片描述了这样一个故事：未来的某个时间，男主角因为车祸而致使身体瘫痪，而某个科技公司的大佬（男主角的朋友）找到了他，并说服了男主角在他大脑植入芯片，这芯片受大脑控制，进而向身体的其他器官发起命令，从而恢复身体行动能力。这芯片甚至让身体得到“进化”使得反应更快，身体各方面的机能都超出了常人。这样的芯片不正是很多身体患有瘫痪的病人梦寐以求的么？

现实生活中的科技也正朝着这方面努力，除了Mindmaze之外，我们还可以看到荷兰人Martijn Wismeijer将比特币信息放在NFC芯片中，然后通过注射的方式打入手掌内。美国公司Prousa将微型感应器注射到体内，以此来检测健康数据。2018年12月，Braingate宣布，他们的产品Braingate2以在新型脑机接口（BCI）芯片的帮助下，利用“意念”自主操作平板电脑：一名受试者不仅进行了网购，还通过钢琴 APP 弹奏了贝多芬的《欢乐颂》；另一名受试者则发送了几条短信，并且查看了天气预报；还有最后一名则先后观看了视频和听了广播……这些微小的芯片能感知人体的血液和最细微的细胞活动情况，已经可以看做人体芯片植入的雏形。

此外，MindMaze制作的设备中还有另一个让人兴奋的功能——通过脑电波来发出指令从而实现远程控制，这个功能出现在虚拟现实游戏系统MindLeap中，它可以将脑波追踪元素与现在的虚拟现实和扩增实境技术结合起来，为游戏平台的游戏操控创造出新的维度，这一系统也相当复杂，它包括了动作捕捉系统、大脑阅读系统、集成平台以及其他的一些高科技系统。当然，它的终极目标就是将这些系统集中到一款芯片里。

全新的交互方式

回到现实，从科学的角度来开，大脑芯片它可以说开辟了一个全新的交互方式——入侵式脑机接口，中国科学院半导体研究所研究员王毅军表示，入侵式脑机接口是让大脑和机器直接沟通的一种系统，它可以让人脑与机器互联，人机之间的信息传递或通讯控制会变得更加方便。

现在我们与电脑的主要交互方式是通过键盘，鼠标以及触控面板，头戴式的脑电帽属于非侵入式的脑机接口，它主要是使用脑电帽上的电极从头皮上采集脑电信号。这种方式可以在头皮上监测到群体神经元的放电活动，但就控制而言，它还不够准确。在大脑中植入电极或芯片属于侵入式的脑机接口。人的大脑中有上千亿个神经元，通过植入电极，可以精准地监测到单个神经元的放电活动。这种方式的缺点是会对大脑造成一定损伤。

现实太“伤” 未来微“恐”

目前，大脑芯片必须使用的脑机接口存在着很多问题，首先植入大脑的芯片，十分容易造成人体感染；其次脑机接口需要采集神经元发出的信号，这些信号极其微弱，假如电路中的噪音稍大，就会影响脑电信号的采集，我们还需要更紧密的电子电路技术；其次，在配合芯片功能的时候，其他的人工智能技术和医疗技术也有待进一步发展。总体而言，大脑芯片脑机接口系统还缺乏安全、高效、成本又低的解决方案。

朝远望去，前面所提及的电影《升级》中，故事里本用来辅助人脑工作的芯片反客为主，控制了大脑，做了许多坏事兒。当然，这一切距离我们仍然遥远。（编辑/侯帮虎）