【科技．未来】马斯克开发脑机介面Neuralink 冀与人工智能共生
蛰伏三年，Tesla创办人马斯克（Elon Musk）于2016年7月创立的Neuralink上月中终于在美国加州科学院（California Academy of Sciences）发布其研究成果—自主研发的脑机介面（brain-computer interface, BCI）藉接驳人脑与电脑，可助神经病患重拾原有能力。马斯克透露已用猴子测试，扬言明年轮到人类。然而，治病只是他的初步目标，他希望最终能以BCI化解人工智能（AI）给人类带来的“生存威胁”。
据瑞银（UBS）引述数据，现时全球约有6,000万人患有某种程度瘫痪；而世界卫生组织（WHO）的统计则显示，每年有25至50万人脊髓受伤。这些神经系统的疾病往往令医生束手无策。Neuralink首席医生Matthew MacDougall直言：“在治疗神经系统疾病时的无助让我变得谦卑。”但他接着说：“这是有史以来第一次，我们有机会解决部份问题。”
Neuralink打算在瘫痪患者的脑部植入电极和感应器以连接电脑，若一切顺利，便可从大脑取得讯号，最初可能从“运动皮质区”（motor cortex）取得控制动作的讯号，然后到整个脑部，再转录为机器可读的编码，用来控制电脑或义肢，甚至反过来传送资讯，帮助盲人重拾视力，或像科幻电影《廿二世纪杀人网络》（The Matrix）般在脑内建立虚拟世界。“很多人说这不可能，但这个领域在未来十年将会有重大突破，他们应该认真看待。” Neuralink主席及共同创办人Max Hodak说。
站在巨人肩膀“Neuralink不是凭空出世，而是有过往长期科研为基础。我们站在巨人的肩膀上。” Hodak在发布会上说。脊髓受损的Matthew Nagle是首位接受脑内植入装置而能够控制滑鼠游标的瘫痪人士，2006年，他花了四天，练习基本控制技巧，成功以思想操控一个简单的电脑游戏Pong。自那以后，陆续有其他接受了大脑植入装置手术的瘫痪人士成功在实验室中控制机械臂。
Nagle和那些患者使用的装置名为BrainGate，最初由美国布朗大学研发。BrainGate使用名为“犹他阵列”（Utah Array）电极，是一排排硬针，最高可提供128个电极通道。使用这种打开头颅、侵入式植入的BCI，而非以脑电图（EEG）之类在头颅外探测神经讯号，好处是能记录到每个神经元（neuron）的活动。马斯克便指出，“任何我们所见、接收或思考（的东西），其实都是动作电位（action potential）。”
Neuralink脑机介面植入步骤（按图放大）：
问题是，大脑的环境对电极并不友善，周遭带盐分的液体会慢慢侵蚀或损耗电极。大脑对外来物亦会产生免疫反应，会用神经胶质细胞（glial cell）包围电极并结疤，降低电极讯号的清晰度，令电极难以运作。此外，大脑本身会自然晃动，并随心跳和呼吸跳动，换言之，植入的电极可能会从本来的目标位置滑走。更差的是，活体大脑不像实验室里的大脑样本，其质感就如果冻，而录取讯号的电极颇为坚硬，尤其是较旧式的电极，插入时很多时会伤害到脑部神经组织。
Neuralink的BCI独特之处是使用弹性的“线”（thread），这是神经科学家近十年来才开始研究的方法。Neuralink以柔软的聚合物制成电极，每条直径只有4至6微米（micrometer），是人类头发的四分之一。Neuralink高级科学家Philip Sabes解释，比起现有BCI所用的物料，Neuralink的新系统对脑部造成的伤害较轻：“因为这些线很幼、很有弹性，它们可以与脑部组织一起移动，而不会撕毁这些组织。”
据Neuralink和马斯克发表的论文，整套系统可包括“高达每组3,072支电极，分布于96条线”，那些具弹性的幼线其实是夹层结构，以类似玻璃纸（cellophane）的物料包裹着连接微细电极的导线，有助传输大量数据。相较现有技术最多只能插入250个电极，Neuralink已在实验中向老鼠大脑上插入逾3,000个，每个电极可即时监测高达1,000个神经元的活动。“这些装置由于高频宽（bandwidth），以及可因应每个人的脑部结构把线准确插入预定位置，理应可以覆盖大脑‘运动皮层’任何位置，让我们可以控制用家想到的任何动作。” Sabes解释。
这些电极会收纳在一个微型、可植入、载有特殊应用积体电路（ASIC）的感应器“N1”中。钮扣形的N1直径约8毫米，高4毫米，内含一块Neuralink研制、可更有效读取、整理或放大脑部讯号的芯片，并有一块薄膜及一块密封的底板，可接合高达1,024个电极。每边半脑最多可植入10个N1感应器。Neuralink计划为首批病人植入四个感应器，三个在运动皮质区，一个在体觉皮质区。
Neuralink的实验老鼠现时仍要用USB-C接口连接脑外设备传输大脑数据，但他们声称未来可用无线传输，届时头颅内的每个N1会以幼线连接植入在耳朵后方的电感线圈，与线圈隔着皮肤的头颅外，会装上载有电池的蓝牙装置“Link”，与线圈无线配对传输数据。Neuralink表示，这套植入装置可经iPhone应用程式调校，病人也可用它控制滑鼠和键盘。但是，如此幼细和具弹性的线不但难以用人手插入，也比“犹他阵列”更难植入。为此，Neuralink声称已研制出一台与“衣车”相像的“神经外科手术机械人”，每分钟可自动插入6条线（共192个电极），逐根电线准确插入预定位置和深度。机械人看起来就像显微镜与衣车的结合，Neuralink指它可以避开脑部血管，减少脑部发炎的机会。
Neuralink已在19只老鼠的头中植入装置，植入电极的成功率为87%。Hodak说，未来将以激光取代现时用机械在头颅钻孔的手术：“机械钻对头颅造成的震动会令你很不舒服，但用激光钻的话，基本上你什么也感觉不到。” Neuralink首席医生Matthew MacDougall预计，这手术的程度“犹如激光矫视”；马斯克更扬言：“我们希望在下年内应用在病人身上。”他更在团队其他成员毫无准备下，在问答环节透露已有一只猴子能用脑控制电脑。
到底这里有多少是真正的科技进展？有多少是马斯克的过分承诺？南加州大学生物科学助理教授Andrew Hires于发布会进行期间在Twitter发文：“穿线机器、ASIC、植入套装看起来都是真的。”但他又指，其他科学家如得克萨斯州大学奥斯汀分校（UT Austin）的Chong Xie也有类似Neuralink弹性电极的研发，一些公司更先Neuralink一步展示出无线传送器，因而认为“这大概是相当于现时最先进的技术，但没有超越”。
虽然如此，Hires整体上对Neuralink的成果予以肯定，认为他们以学术团队无法做到的方式，“把很多技术前沿的东西结合起来”。宾夕法尼亚大学神经科学系同样在Twitter上评论：“没有任何革命性突破，但有一些想法的确很有创意（喜欢那针头的概念）。需要看到更多数据，但他们似乎走在正轨上。”
美国匹兹堡大学BCI研究员Andrew Schwartz对Neuralink的研究深有感受，他曾经与两名瘫痪患者合作，让他们能在实验室中以思想操控机械臂。但整个设置太复杂，包括要把一大条粗线插到患者头上，患者根本无法带回家。因此，他赞扬Neuralink想制作出一个安全、微型、可实际放到头内使用的BCI的想法和成果：“概念上非常好，我们需要在实验室外也能让大脑控制东西，并转化为产品推出。”
冀与人工智能共生
然而，医疗只是马斯克的初步计划，他在发布会上说：“最终我们可以做一个完整的BCI。这听起来可能很奇怪，但最终，我们会达致与人工智能共生。这不是强制要求，而是你想的话，你能够如此选择。我认为这对人类文明相当重要。即使人工智能充满善意，我们仍然会被抛弃。”
走在科技最前沿的马斯克，唯独对人工智能特别小心。2014年，他在麻州理工学院一个活动上表示，人工智能是人类“最大的生存威胁”，并把发展人工智能等同“召唤恶魔”。去年11月，他在播客《Recode》的访问中再次提及这种末日预言：“长远来说，随着人工智能很可能远比人类聪明，相对的智能差异就好比人类和猫，或者更大。我确实认为要很小心人工智能的进展。”
马斯克在电视节目《Axios on HBO》中亦指，人类仍未有足够警觉：“我们就像游乐场里的小孩……我们根本没有注意到。我们更关注一个人对另一个人的称呼，多过人工智能会不会摧毁人类。真的很疯狂。”他甚至警告，人类可能会步猿猴后尘：“当某个灵长类物种，如智慧人种（homo sapiens）变得比其他灵长类聪明，牠就把其他种类推往一个极小的栖息地。所以大致上只有很少大猩猩、红毛猩猩和黑猩猩。他们只占据地球上细小的角落……牠们的森林大小也被极度限制到就像一个大铁笼。而这可能是我们的下场之一。”
提防人工智能的不止马斯克。霍金曾说：“人工智能短期内的影响是在于谁控制它，长远影响在于到底是否真的可以控制它。”他又警告若以为这只是科幻小说情节而无视它将大错特错，“甚至是有史以来最大的错误”。当很多人以为人工智能的威胁在于它会变得怀有恶意，霍金纠正这种想法：“人工智能真正的危机不在于它会恶意伤害我们，而是它高超的能力。”由于人工智能擅于完成目标任务，当人类与它的目标不同，将会惹上重大麻烦。“你可能不是心肠恶毒、会出于憎恨而踩死蚂蚁的人，你只不过是一个绿能水电计划负责人，但你的工程将淹没该区的蚁丘，是蚂蚁的不幸。不要把人类置于蚂蚁的位置。”
有些研究者会区分弱人工智能（narrow AI）和强人工智能（general AI），前者指在专门、特定的领域上比人类做得更好的系统，例如下棋、诊断癌症等；后者指在各个方面都能超越人类能力的系统。虽然强人工智能仍未出现，甚至不知道是否真的会出现，但我们已愈来愈感受到它的威胁。
2017年，Google旗下人工智能公司DeepMind研发的AlphaGo先后击败围棋九段棋手李世乭和柯洁后“退役”；马斯克创立的非营利组织OpenAI（他于去年离开）研发的人工智能，今年4月在游戏《Dota 2》比赛中击败世界冠军队伍OG，首次击败人类电竞选手；Google的人工智能诊断肺癌病例比放射科医生高5%，同时降低假阳性11%，还能检测到95%转移性乳腺癌癌症病变（病理学家检测率只有73%），诊断糖尿眼准确率也与视网膜专家判断相当；上月中，卡内基梅隆大学与Facebook联手研发的人工智能Pluribus首次在玩家较多的无限注得州扑克（Texas Hold'em）大胜包括世界冠军Darren Elias和Darren Ferguson在内的人类职业玩家。
马斯克认为，人类大脑接收资讯的“输入”速度，远超过以说话或文字表达思想的“输出”速度，故BCI要解决的，其实是“频宽”问题。“只要有一个高频宽的BCI，我们就可以跟上大队。我们可以选择与人工智能接合。”他希望Neuralink这套系统能够令人更快地、直接以思想与机器沟通，并指BCI可在人脑创造一个新的“超级智能”层次。Hodak想像，在更远的未来，人类可以下载一种新的语言到脑部，或以数码方式与他人交流思想。马斯克更希望：“与人工智能共生，以达致某程度上的智慧民主化，这样它就不会为政府或大公司垄断。”
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上文节录自第174期《香港01》周报（2019年8月5日）《马斯克再创狂想曲 电脑驳人脑 智商增值击退AI？》。
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