複旦教授長文痛批：馬斯克不懂神經科學！！

在侵入式腦機接口中，馬斯克旗下的Neuralink（神經連接）公司的產品並非首創，也不是經美國食品藥品監督管理局（FDA）批準得以應用於臨床的第一例。但作為商界巨子和技術專家的他有著無與倫比的公關能力，使腦機接口這一本來小眾的科研領域一下子變得家喻戶曉。不過，外界對他許下的宏願和已取得的成就的評價卻天差地別。筆者雖非腦機接口的專家，但是出於好奇，一直跟蹤其進展，在此試略敘一得之見。

作者：顧凡及

複旦大學生命科學學院退休教授

上海市歐美同學會留美分會顧問、中國大百科全書生物物理條目編委、科普公眾號“返樸”編委和《科學畫報》雜誌科普顧問委員會委員，長期從事計算神經科學研究。退休後主要從事有關腦科學的科普創作和翻譯工作，已出版16本科普著譯，其科普譯著曾獲包括2017年中國好書、2019年上海市優秀科普圖書、2017年上海市科技進步獎三等獎，2022年上海科普教育創新獎成果獎一等獎、2023年上海市優秀科普作品等10多個獎項。個人獲得了第四屆認知神經動力學國際會議（瑞典）授予的成就獎，以及2018年度上海市科技進步獎（科普人才獎）三等獎、2019年上海優秀科普作家稱號等多個獎項。

馬斯克之所以創立Neuralink，一方麵是出於對人工智能飛速發展的擔憂，他試圖通過腦機接口實現人與人工智能的共生，乃至人的數字永生。另一方麵，他希望實現所謂的“全腦接口”，即把所有人的大腦通過腦機接口連成一個“巨腦”。至於這樣的“巨腦”會產生怎樣的智能和社會影響，還難於想象。

這是馬斯克的“宏圖”，不過他知道暫時無法達成，所以立了一個小得多的目標——通過腦機接口治腦中百病。但這依然難以實現，所以他又立了一個更小的目標，即通過植入腦機接口使全身癱瘓的病人恢複部分行動能力。這項技術目前已用於12例病患，效果良好，馬斯克給它起了個科幻的名字——“心靈感應”（Telepathy）*，雖然其實際功能與之毫不相幹。

在此基礎上，他又另立了一個新目標——幫助視障人士恢複視力，甚至讓其視力超過正常人，並將這個設備命名為“盲視”（Blindsight）*。目前，“盲視”正在招募誌願受試者，筆者預測如果手術成功（大概率會成功），患者將能有粗疏的輪廓光感，並能在其指導下行動，但無法完全恢複正常視力。

心靈感應：又稱“傳心”, 指兩個人僅憑各自的“意念”直接溝通, 被認為是一種超自然現象。

盲視：神經科學上認為, 視網膜—上丘—頂葉通路完好但視網膜—外膝體—視皮質通路受到損傷的患者, 從意識的角度來說看不到東西 (“盲”)，但卻能在視覺信息的指導下正確“猜測”對象的空間位置並正確采取行動 (“視”)。

侵入式腦機接口的成果

2014年以來，馬斯克在多種場合反複警告過人工智能的危險性。他認為人是因為其智能才成為地球的主宰，一旦人工智能超過人類智能，就會像今日我們對待其他動物那樣對待我們。但是，我們無法限製人工智能的發展，唯一的辦法是在人工智能全麵超過人類智能之前讓人和人工智能融為一體。具體做法就是開發可植入的腦機接口，使人工智能成為腦的一部分，賦予人類超強的智力，實現人與人工智能的共生。為此，馬斯克在2016年創建了以開發腦機接口為目的的Neuralink公司。該公司的與之相關、在較短時間內可望實現並由此獲利的一個目標是通過腦機接口讓癱瘓患者重獲某種行動能力。

2024年1月28日，“心靈感應”的第一位受試者阿博（Noland Arbaugh）接受了芯片植入手術，整個植入過程耗時約15分鍾。術後起初情況良好，但在幾周後，植入設備的部分接線在阿博的腦組織中回縮、脫落，導致信息傳輸速率和準確度降低。采取補救手段後，設備恢複了正常工作，Neuralink在5月8日發布臨床試驗報告，宣稱受試者可以通過想象控製光標上網，玩國際象棋和電子遊戲等，且其速度和準確度已接近健全人用手操作。

2024年3月，馬斯克聲稱“盲視”腦機接口已經在實驗猴身上發揮作用。其後，他又聲稱將開展人體臨床試驗。9月18日，“盲視”正式通過FDA的“突破性設備認定”，被允許在病人身上試驗。

2025年初，在植入“心靈感應”滿一年之後，阿博已經可以獨立完成從在線購物到社交媒體互動等原來需要別人幫助才能完成的事。6月28日，馬斯克再次舉行發布會，4名植入了“心靈感應”腦機接口的癱瘓患者在會上亮相，有人能用腦信號控製光標玩電子遊戲，有人則能控製機械臂寫字、畫畫，甚至控製機械臂與人玩“剪刀、石頭、布”的遊戲。馬斯克再次發布了他的時間表，預計到2025年底，將1000個電極植入和說話有關的皮質，幫助失語者說話。這是完全有可能的，因為美國和我國都已先後通過記錄和說話有關的舌、唇、喉等皮質運動區的神經活動，通過深度學習方法實現了這一目標。

以筆者愚見，Neuralink的主要成就是在用侵入式腦機接口恢複癱瘓患者的部分行動能力方麵首先取得了巨大的技術進步，這主要表現在三方麵：一，Neuralink所用的柔性電極絲大大降低了芯片植入後損傷腦組織的風險，目前暫未引起嚴重的生物相容性問題，且其電極陣列上的電極數多達1024個，大大改進了控製的精度，擴大了應用場合的範圍；二，將處理神經信號的芯片微型化至一枚硬幣大小，使之可埋藏在顱骨內，並能無線傳送大量數據和充電，這樣受試者就可以離開實驗室或醫院自由活動，並使用在無線信號可及範圍（5~10米）內可操控的外部設備；三，研製出了可自動為患者一次性開顱、植入芯片和1024個電極的手術機器人，使手術快速、安全、精準，且不再需要配備全身麻醉和專家團隊，為推廣此類手術提供途徑*。

我國科學家在上述技術的前兩方麵甚至做得更好，參考鏈接：專訪陶虎：中國腦機接口追趕馬斯克；陳天橋：科創投資勿沿用互聯網打法

雖然馬斯克所用的每項技術及其科學原理都非獨創，但他善於把眾多技術經改進後集成在一起，轉化為商品，這往往是科學家缺乏的能力。早在20世紀末，巴西裔美國神經工程專家尼可萊利斯（Miguel Nicolelis）就已經奠定了侵入式腦機接口的理論基礎，並在動物身上實現了腦控外部設備。

至於臨床應用，早在2012年，腦門（BrainGate）公司通過在人腦中植入有100個剛性電極的“猶他陣列”（Utah Array），將采集到的信號有線傳送到外部設備解碼並形成控製信號，驅動機械臂等外部設備，使一名四肢癱瘓了15年的患者僅用腦信號就能驅動機械臂取咖啡。不過，Neuralink首先實現了利用腦機接口使癱瘓病患在家恢複部分行動能力，也促使許多實驗室和公司投身此領域的研究和開發。

全腦接口純屬迷思

Neuralink的產品采用的是侵入式腦機接口技術，自然帶有該類技術的共同缺點：不但要開顱，還要把電極植入腦內。不要說健康人，就是一般患者也難以接受。此外，雖然設備已在植入時間最長的病例身上安全有效地運行了一年多，但排斥反應和電極失效問題並未從根本上解決。在這方麵，無創或微創的腦機接口技術的效果雖然可能不如侵入式腦機接口技術，卻大大減輕或根本不存在上述風險，因此更容易為患者接受，甚至能作為增強技術用於健康人。

曆史經驗告訴我們，隻有當一項技術得到普遍使用時，其價格才能大幅下降，從而進入良性循環，最終占領市場。這就是為什麽這項技術的奠基人尼可萊利斯聲稱自己開發此項技術的初衷是科學研究，在臨床上僅用於全身癱瘓患者。他認為在應用上更有前景的是無創腦機接口。

今年，馬斯克又公布了Neuralink2026年至2028年的目標：2026年將擁有3000個電極的“盲視”接入視覺皮質，幫視障者恢複基本導航能力，提供低分辨率視覺；2027年，植入有10000個電極、能實現多設備和多腦區協同工作的腦機接口，使脊髓損傷患者能恢複運動和觸覺，普通人能嚐試“多任務並行處理”；2028年，將有超25 000個電極的腦機接口植入邊緣係統，用於治療抑鬱症、創傷後應激障礙（PTSD）等精神疾病，並實現“超人視覺”和記憶增強能力。

馬斯克還允諾在2028年“打造一個能覆蓋整個大腦（非運動皮質或視覺皮質等特定區域）的‘全腦接口’。它將允許大腦與外部係統（如AI、雲端或設備）直接交互，讀取和寫入大量神經信息”，“未來，你可能會在幾秒內學會一門新語言，而不需要花幾年的時間，或直接學會駕駛飛機和設計電路板，而無須再用漫長的時間訓練”。

在筆者看來，除2026年的計劃，以上計劃無一能實現。

在Neuralink和其他公司及實驗室的工作中，隻有恢複癱瘓病人的部分行動能力和說話能力這一部分是可行的。因為這有腦研究提供的堅實基礎：科學家不僅知道腦的運動控製區位於中央溝前方的運動皮質，還知道其中什麽部位控製身上的哪個部位的運動；科學家還知道決定運動控製的並非單個神經元，而是一係列神經元的群體編碼決定了相應軀體部位執行怎樣的運動。由此，科學家才知道應該把電極的陣列安置到腦的哪些部位，來記錄一係列相關神經元的活動信號，並通過和期望的效果對照，運用機器學習得出運動控製信號。

為什麽說“盲視”看似前途似錦，實際卻並非如此？視障者失明多半是眼睛的問題，如今用手術治療角膜變性和白內障都不是問題，比較難通過手術治療的是感光細胞壞死，但現在也有了人工視網膜等產品，使患者能在相當程度上恢複視力。無論從原理、技術、安全性和效果上來看（如果電極數相同的話），人工視網膜都要比直接植入視覺皮質的腦機接口好得多，也成熟得多。

所以，如果是眼睛的問題導致失明，根本用不著把腦機接口安裝到視覺皮質裏。隻有在外側膝狀體受到損傷且初級視皮質完好的情況下，可能才需要直接刺激初級視皮質，不過這種情況少之又少。刺激視皮質隻能引起光感，即所謂的“光幻視”。雖然由於視網膜和初級視皮質存在著某種拓撲對應關係，通過攝像機把外界圖像轉換成電信號刺激初級視皮質中的相應部位，能使人看到非常粗糙的輪廓或可躲開障礙物而行走。但腦並非肉體版的數字計算機，不可能把電信號“寫入”腦內，隻能刺激腦的局部並引起特定刻板反應。感覺皮質並非顯示屏，其中進行著複雜的信息處理，感知覺不是簡單的反映世界，而是重建世界。因此，用這種方法刺激視覺皮質不可能使人產生近於真實的視覺。至於能看到紅外或紫外的所謂“超視覺”早已在人工視網膜上實現，而且看到的還不是光幻視。

其實，刺激視皮質也並非馬斯克首創。早在1967年，英國生理學家布林德利（Giles Brindley）就在一名視障患者的視皮質中植入80個鉑電極，排成二維陣列，通電後，來自其中37個電極的刺激使患者產生了光感，經過5年多的觀察，患者已能辨認簡單圖形。之後，這方麵的研究雖然間或有報道，但進展不大。

2022年，芝加哥伊利諾伊理工大學的科學家在一位於2016年完全失明的患者巴薩德（Brian Bussard）的腦中植入了25塊微型芯片，每塊芯片上有16個電極。術後，巴薩德表示像是看到了“雷達屏幕上的光點”，這使他能識別一些簡單圖形。2023年，匹茲堡大學的科學家把植入的電極數增加到了1024個，使實驗猴經訓練後能識別字母。

但在筆者看來，這些實驗的效果並不比無須侵入式手術的感覺替代裝置*好，還增加了把電極植入大腦皮質的巨大風險。既然這種嚐試已持續近半個世紀仍沒有實質性的進展，筆者認為這關鍵在於其基本思路有問題。“盲視”不過是在這一“歧途”上的最新嚐試，雖然在技術上有改進，增加電極數也可能會改善空間分辨率，但如果基本思路不對，其最終結果恐怕與前例一樣。

例如把攝取的圖像轉換成電信號後, 用電極陣列刺激受試者的舌頭, 使其感覺到物體的運動方向、形狀、大小等。受試者戴著這種設備可以自由行走並避開障礙物。

如果說“心靈感應”和“盲視”這兩張“大餅”尚可充饑，那麽用腦機接口治腦中百病的想法就純屬畫餅——如今，除了病灶部位可探（如癲癇）或病源所在部位及病因相對清楚（如帕金森病）的腦疾，對於其他大部分腦疾，腦機接口該植入哪一部位都還不知道。至於馬斯克的“巨腦”宏願，更是鏡花水月。且不說現在我們根本不知道如何向腦“寫入”，所謂腦機雙向交流更是連八字都沒有一撇。即使退一萬步講，若能做到腦和人工智能交融，那麽馬斯克所擔憂的比人腦更強大的人工智能必然居於主導地位，而人將成為人工智能“靈魂”的軀殼和奴隸。而且顱內恐怕也沒有那麽大的空間能容納“全腦接口”要植入的大量電極。

總之，對於馬斯克的腦機接口的評價可以歸納如下：就侵入式腦機接口來說，其在技術上有顯著進步，在原理上並無創新，而希望通過腦和人工智能融合使人成為超人或實現全腦接口的想法則純屬迷思。

馬斯克的公關攻勢是一把雙刃劍：一方麵，他以科學家無法企及的方式讓腦機接口這一小眾領域廣為人知；但另一方麵，他關於這一技術的許多不實之詞也可能誤導公眾和政府。以他的聰明過人，為什麽會提出這樣的謬論？這或許如魯迅在《名人和名言》中針對“專門家的話多悖”這一現象所言：“他們的悖，未必悖在講述他們的專門，是悖在倚專家之名，來論他所專門以外的事。……名人被崇奉所誘惑，也忘記了自己之所以得名是那一種學問或事業，漸以為一切無不深入，無所不談，於是乎就悖起來了。”而不幸的是，如尼可萊利斯所指出的那樣：馬斯克不懂神經科學！