科幻電影中的賽博格技術不斷刷新著我們對“半機械人”的認知，從上世紀七八十年代的《攻殼機動隊》、《銀翼殺手》到后來的《阿凡達》、《明日邊緣》等，各種超越思維的想象，讓人機聯(lián)動成為了可能。而在現(xiàn)代，面對人工智能的來勢洶洶，很多人開始擔心未來世界會不會變成由機器人主宰。
藥品分揀機器人企業(yè)“鋼鐵俠”馬斯克就是其中之一，他曾表示：“未來人類需要與機器合體成賽博格，才能避免被人工智能淘汰”。為此，這位成功的企業(yè)家召集了數(shù)位在神經科學、工程學等領域各有所長的科學家，成立了Neuralink，試圖通過腦機接口技術來避免人工智能的威脅。
與馬斯克創(chuàng)辦的其它公司一樣，Neuralink擁有瘋狂基因——希望在短期內完成看似不可能的目標。當然，其員工也有著相同的想法。
垃圾分揀機器人規(guī)格比如，Neuralink有一位聯(lián)合創(chuàng)始人MaxHodak。人如其名，他的想法也是非?！隘偪耨R克斯”。在他的個人網頁上寫著：我相信我們這一代的基本目標之一是理解意識的物理學，并學會用它來設計。我熱切地期待著一個比特多于原子的世界。
根據(jù)LinkedIn我們了解到，Max本科四年在杜克大學MiguelNicolelis教授的實驗室擔任助理研究員，參與了恒河猴的腦機接口的研究。MiguelNicolelis教授是誰？用一句話來說，他是腦機接口的先驅人物，其研究對計算機科學、人工智能和生物醫(yī)學工程領域的基礎和應用研究帶來了深遠的影響。
夢起世界杯，“圓夢”世界杯
1970年6月21日，這一天，意大利和巴西正在爭奪世界杯最后的冠軍。9歲的MiguelNicolelis坐在電視機前看著這一切。比賽結束，巴西奪冠，眾人歡呼。Miguel只是繼續(xù)安靜地坐著，腦海里卻在不斷重播進最后一球時候的情景：球場上，八名運動員幾乎沒有說話，也沒有眼神交流，但他們就好像是一個共同體的延伸，可以感受到彼此的想法，并展開行動。這對當時的Miguel來說有些深奧，但和許多其他孩子一樣，他也希望有朝一日自己能成為世界杯賽場上的戰(zhàn)士。2014年，Miguel以“另類”的方式實現(xiàn)了自己的愿望：他為一位癱瘓少年做了一套“機械戰(zhàn)甲”，讓少年用大腦控制機械外肢，成功為巴西世界杯完成了開球。雖然不是真的踢世界杯，但作為神經科學家，他成為了一位為全球數(shù)以億計行動困難的人帶來希望的英雄。
Miguel發(fā)明的仿生外骨骼是由患者大腦控制的，受到了1970年世界杯巴西奪冠隊的啟發(fā)，即該外骨骼是人身體的延伸。換句話說，對癱瘓的人來說，他的大腦本質上會將外骨骼視為身體上的一條腿。這并不是什么“神論”。多年以來，MiguelNicolelis在神經可塑性領域的研究表明，大腦能夠重塑自己，以適應外部環(huán)境的變化，并且融入新的元素。從醫(yī)學到腦機接口在他杜克大學的實驗室里，桌上放滿了仿生外骨骼的草圖，此外，還有一張一個男人抱著猴子的照片。“這是JonKaas?！盡iguel說，“他是過去50年間，美國最偉大的科學家之一”。
也正是Jon在神經可塑性上的研究，為Miguel取得的成就奠定了基礎?！吧窠浛伤苄允俏覀円磺泄ぷ鞯幕A。Kaas是我們的英雄。”Kaas進行可塑性早期研究的時候，Miguel正就讀于圣保羅大學的醫(yī)學專業(yè)。雖然從中學開始就打算當一名神經外科醫(yī)生，但在即將完成目標的時候，他的興趣點轉向了是否可以創(chuàng)建大腦的3D地圖。在導師的建議下，Miguel前往美國哈內曼大學，師從JohnChapin進行博士后工作，專注于可同時讀取多個神經元的傳感器的研究。
在接下來的五年里，他們成功開發(fā)了一款頭發(fā)絲粗細的傳感器，將其植入大腦后，可同時閱讀數(shù)十個神經元。1994年，Miguel成為了杜克大學助理教授，自此開始了一系列的動物實驗，并不斷取得成績。讓“意念”控制機械臂成為可能1999年，Miguel創(chuàng)造出了第一臺腦機接口裝置（brain-machineinterface，BMI），這是一種可以讓人類大腦控制機器運動的設備。BMI可以從神經元中讀取信號，并將其轉換為機器指令，這個過程就好比人類大腦將信號先發(fā)送到脊髓，然后再到肌肉的方式。2000年，其團隊成功證明貓頭鷹可以同時控制放置于不同地方的兩個機械臂；一只成年的恒河猴可以通過腦機接口去控制視頻游戲操縱桿；另一只猴子還可以通過自己的“意念”控制電腦光標的移動。2001年，這項技術被列入《麻省理工科技評論》“全球十大突破性技術”（10BreakthroughTechnologies）。
分揀機器人實驗總結2004年，腦機接口首次在人體中進行測試，參與的人包括11名將進行神腦刺激手術的帕金森患者，Miguel的團隊則獲得了在手術過程中向其腦內植入傳感器的許可。通過讓患者玩視頻游戲，然后鏈接腦機接口，帕金森患者們學會了用自己的大腦控制游戲。2008年，是Miguel團隊最著名的一個實驗。他們在一只名為Idoya的成年雌性恒河猴大腦中植入了一次可以讀取250-300個神經元信號的電極。當Idoya在杜克大學實驗室的跑步機上跑步時，放置于日本的人性機器人開始接收信號，不久之后也開始進行運動。Idoya可以在跑步機的屏幕上觀看機器人運動。
令人驚訝的是，機器人從Idoya大腦接收命令的速度要比Idoya的腿還快，同時，當Idoya的雙腿停止運動，但大腦還在思考走路的時候，機器人也還一直保持行走的狀態(tài)。2011年，Miguel出版書籍BeyondBoundaries，并推出了“重拾行走計劃”（WalkAgainProject）。2013年，“重拾行走計劃”獲得了巴西政府的資金支持。同年，Miguel和巴西科學家首次實現(xiàn)了兩只老鼠之間的腦機接口交流。2014年，Miguel成功讓一位高位截癱的男孩用自己的大腦控制機械外骨骼為巴西世界杯完成了開球。2016年，“重拾行走計劃”的研究成果首次發(fā)表在《自然》旗下的《科學報告上》。
所有這些看起來不可思議的舉動，都成為了現(xiàn)實。那么，現(xiàn)在腦機接口技術究竟發(fā)展到了什么階段？未來又將如何造福全世界數(shù)以億計的行動困難的人？腦機接口技術先驅MiguelNicolelis教授以線上方式，在EmTechChina2020的現(xiàn)場，為我們帶來答案。
原文標題：從醫(yī)學到腦機接口，他用實踐證明“意念”控制機器人的可能
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