最近,馬斯克的Neuralink再次投下重磅炸彈。在一場(chǎng)20分鐘的技術(shù)演示中,一系列顛覆性的數(shù)據(jù)被首次揭秘:
單根電極植入時(shí)間:從17秒,飆到1.5秒!
植入深度:突破50毫米,直達(dá)大腦更深層神經(jīng)元!
制造成本:核心部件銳減95%,為規(guī)模化量產(chǎn)鋪平道路!
目前,全球已有超過(guò)一萬(wàn)人排隊(duì)「開(kāi)顱插針」,等待成為“賽博格”。

當(dāng)然,Neuralink當(dāng)前的目標(biāo)是明確的:幫助癱瘓患者重獲新生。但結(jié)合馬斯克一貫的宏大敘事——尤其是他創(chuàng)辦SpaceX探索火星的計(jì)劃,外界普遍認(rèn)為,醫(yī)療救助僅僅是第一步。
有分析人士認(rèn)為,其終極構(gòu)想或許是為人類(lèi)意識(shí)尋找一種超越肉體和物理空間的新形態(tài)。例如,通過(guò)腦機(jī)接口實(shí)現(xiàn)意識(shí)的數(shù)字化,進(jìn)而遠(yuǎn)程操控火星上的機(jī)器人“分身”,甚至將意識(shí)直接傳輸?shù)搅硪粋€(gè)星球,以此規(guī)避星際旅行的風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)文明的跨星球存續(xù)
現(xiàn)在,讓我們回到現(xiàn)實(shí),看看這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)走到了哪一步。
▍「開(kāi)顱插針」飆至1.5秒,手術(shù)機(jī)器人是核心壁壘
當(dāng)公眾的注意力大多集中在那枚植入頭骨的25mm小圓片時(shí),Neuralink用一段視頻清晰地指出:那臺(tái)沉默的手術(shù)機(jī)器人,才是其真正的核心技術(shù)與難以逾越的工程壁壘。
整個(gè)手術(shù)流程,在設(shè)計(jì)上力求簡(jiǎn)潔高效:醫(yī)生先在患者頭頂打開(kāi)一個(gè)硬幣大小的骨窗,使大腦組織暴露出來(lái)。

接下來(lái)的環(huán)節(jié),則由手術(shù)機(jī)器人主導(dǎo)。
它的核心部件是一根比紅細(xì)胞還細(xì)的針頭,其任務(wù)是精確抓取一根根柔性電極線,在密布腦血管的復(fù)雜三維空間中,規(guī)劃出絕對(duì)安全的路徑,并將其穩(wěn)定地植入。這套高難度動(dòng)作,需要精準(zhǔn)無(wú)誤地重復(fù)128次。

眾所周知,人的大腦組織柔軟如“豆腐腦”,且隨著心跳和呼吸持續(xù)搏動(dòng)。在這片動(dòng)態(tài)的軟組織上進(jìn)行微米級(jí)的精細(xì)操作,任何一次失誤,比如觸碰到血管,都可能引發(fā)手術(shù)中斷甚至更嚴(yán)重的后果。這在傳統(tǒng)外科手術(shù)中是極具挑戰(zhàn)性的。
但Neuralink不僅實(shí)現(xiàn)了這一操作,還在不斷提升其效率。
為了讓機(jī)器人“看得清、插得準(zhǔn)”,他們發(fā)現(xiàn)市面上沒(méi)有任何一臺(tái)現(xiàn)成的顯微相機(jī)能滿足精度要求。最終,Neuralink的工程師團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了一套復(fù)合視覺(jué)結(jié)構(gòu)——整合了六套顯微鏡從不同角度進(jìn)行同步監(jiān)控,并結(jié)合OCT(光學(xué)相干斷層掃描)技術(shù),實(shí)時(shí)追蹤腦組織的深度和運(yùn)動(dòng)。

這套復(fù)雜的“視覺(jué)系統(tǒng)”賦予了機(jī)器人超凡的感知力,使其能夠在毫秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)同步腦組織運(yùn)動(dòng)、預(yù)測(cè)植入路徑,并精妙地控制力度。這已非單純的光學(xué)難題,而是機(jī)械、力控、算法等多學(xué)科深度融合的系統(tǒng)工程,構(gòu)成了極高的技術(shù)門(mén)檻。
技術(shù)的代差,在速度上得到了直觀體現(xiàn)。視頻演示中,當(dāng)舊版機(jī)器人還在處理第一根電極時(shí),新版的Rev10機(jī)器人已經(jīng)高效地完成了十幾根的植入。
對(duì)于接受手術(shù)的患者而言,植入速度越快,意味著開(kāi)顱暴露的時(shí)間越短,從而顯著降低感染和并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)。
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然而,Neuralink的目標(biāo)并未止步于“快”。其下一個(gè)技術(shù)方向是“深”。目前,植入4mm深度的電極就足以讓患者實(shí)現(xiàn)意念控制光標(biāo)、玩游戲、操控機(jī)械臂。但若要實(shí)現(xiàn)更高級(jí)的功能,例如讓盲人恢復(fù)視覺(jué)(Blindsight),就必須將電極深入到大腦視覺(jué)皮層的更深層。
為此,Neuralink的下一代機(jī)器人正致力于攻克超過(guò)50mm的植入深度。這意味著需要解決術(shù)前影像與術(shù)中影像的精準(zhǔn)配準(zhǔn)、深層插入路徑的安全性評(píng)估,以及柔性電極在深入過(guò)程中可能發(fā)生的形變控制等一系列前沿挑戰(zhàn)。
可以說(shuō),Neuralink正在構(gòu)建的,是一種能在活體軟組織內(nèi)實(shí)現(xiàn)微米級(jí)精度的自動(dòng)化植入平臺(tái)。而這個(gè)平臺(tái)的成熟度,將直接決定腦機(jī)接口技術(shù)能否從少數(shù)人的實(shí)驗(yàn)品,真正走向規(guī)模化的應(yīng)用。
▍從意念游戲到自主生活,應(yīng)用場(chǎng)景已成現(xiàn)實(shí)
當(dāng)機(jī)器人完成其精準(zhǔn)的植入操作后,腦機(jī)接口的應(yīng)用才剛剛拉開(kāi)序幕。
2024年,首位人體受試者Noland Arbaugh的成功植入,是Neuralink從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)邁向臨床應(yīng)用的關(guān)鍵一步。術(shù)后僅一個(gè)月,他便能僅憑“意念”熟練地控制電腦鼠標(biāo),甚至在一場(chǎng)公開(kāi)演示中,連續(xù)玩了長(zhǎng)達(dá)九個(gè)小時(shí)的策略游戲《文明VI》,向世界直觀展示了“心靈感應(yīng)”(Telepathy)產(chǎn)品的能力。

隨著臨床試驗(yàn)的推進(jìn),目前已有約13名包括脊髓損傷、四肢癱瘓以及ALS在內(nèi)的患者,接入了Neuralink的腦機(jī)接口。
這些曾因身體原因而與世界隔絕的個(gè)體,正在重新獲得互動(dòng)的能力。
在一段廣為流傳的視頻中,一名癱瘓的漸凍癥患者,通過(guò)植入的BCI設(shè)備,僅用意念便能控制機(jī)械臂,將食物穩(wěn)定地送入口中,實(shí)現(xiàn)了自主進(jìn)食。此外,還有用戶通過(guò)它進(jìn)行編程、藝術(shù)創(chuàng)作,甚至重新與家人孩子互動(dòng)、發(fā)聲。
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這些對(duì)于普通人而言習(xí)以為常的活動(dòng),在BCI技術(shù)的幫助下,正成為這些患者重獲生活品質(zhì)與尊嚴(yán)的途徑。數(shù)據(jù)顯示,這些植入腦機(jī)接口的患者,每日平均使用時(shí)長(zhǎng)高達(dá)8小時(shí),顯示出該設(shè)備已深度整合進(jìn)他們的日常生活。
正如馬斯克所言:“任何可以通過(guò)計(jì)算機(jī)、手機(jī)控制的設(shè)備,也可通過(guò)Neuralink植入物控制。
Neuralink的規(guī)劃,早已超越了單純的運(yùn)動(dòng)控制。公司內(nèi)部已將產(chǎn)品線明確劃分為三大方向:「Telepathy」(心靈感應(yīng))用于運(yùn)動(dòng)/控制,「Blindsight」(視覺(jué)恢復(fù))用于感官重建,以及更長(zhǎng)遠(yuǎn)的、能夠讀寫(xiě)大腦深層信號(hào)的大腦刺激/調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

其最終愿景,是實(shí)現(xiàn)對(duì)任意腦區(qū)域的信號(hào)讀寫(xiě),不僅幫助患者治療認(rèn)知障礙,甚至在未來(lái)探索“增強(qiáng)人類(lèi)認(rèn)知能力”的可能性。
這并非一次性的實(shí)驗(yàn),而是一套面向未來(lái)的、可迭代的腦機(jī)系統(tǒng)。對(duì)于那些受困于身體局限的人們來(lái)說(shuō),這代表著一個(gè)真正恢復(fù)生活自主權(quán)的機(jī)會(huì)。
▍萬(wàn)人等待,規(guī)模化是終極工程挑戰(zhàn)
技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向臨床應(yīng)用,真正的工程挑戰(zhàn)才剛剛開(kāi)始。
一邊是超過(guò)一萬(wàn)名患者在候補(bǔ)名單上等待,另一邊是Neuralink計(jì)劃在年底前完成20位患者的手術(shù)。從“一”到“萬(wàn)”,中間需要跨越制造、手術(shù)、維護(hù)這三座大山。
Neuralink反復(fù)強(qiáng)調(diào):“我們不是在做一個(gè)設(shè)備,而是在建立一個(gè)垂直體系。”這句話的背后,是對(duì)全流程的重塑。
制造是第一道門(mén)檻。那枚25mm的圓片內(nèi)部,集成了上千根比頭發(fā)絲還細(xì)的柔性電極。它必須在人體內(nèi)耐受十年,并在復(fù)雜的生物環(huán)境中保持信號(hào)穩(wěn)定。Neuralink目前在其自家的潔凈室內(nèi),采用MEMS工藝進(jìn)行批量刻制,并將大量測(cè)試樣品置于高溫的“加速老化池”中,模擬長(zhǎng)期使用場(chǎng)景,以識(shí)別并消除那0.1%的潛在失效點(diǎn)。同時(shí),通過(guò)工藝優(yōu)化,一次性針頭夾具(針匣)的制造成本已成功降低了95%,這是從“概念演示”邁向規(guī)模化量產(chǎn)的關(guān)鍵一步。

手術(shù)本身也需實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。目前,每一臺(tái)手術(shù)仍需工程師在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控機(jī)器人的動(dòng)作,輔助進(jìn)行路徑判斷、追蹤腦組織搏動(dòng)、規(guī)避微血管。要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用,就必須將所有判斷和決策過(guò)程自動(dòng)化,讓手術(shù)機(jī)器人能像LASIK(激光眼科手術(shù))設(shè)備一樣,實(shí)現(xiàn)“一鍵執(zhí)行”。Neuralink設(shè)定的終極目標(biāo)是:將整個(gè)手術(shù)流程縮短到讓人們可以“利用午休時(shí)間完成”,甚至可能在患者全程清醒的狀態(tài)下進(jìn)行。
更關(guān)鍵的是“長(zhǎng)期使用”的維護(hù)挑戰(zhàn)。人腦是動(dòng)態(tài)變化的,神經(jīng)信號(hào)每天都會(huì)發(fā)生細(xì)微漂移。今天校準(zhǔn)好的解碼模型,幾天后可能就會(huì)因神經(jīng)元的微小位移而性能下降,必須重新校準(zhǔn)。服務(wù)十幾個(gè)用戶尚可人工干預(yù),但要推廣到萬(wàn)人規(guī)模,這套維護(hù)體系必須是高度自動(dòng)化的。
當(dāng)這些環(huán)節(jié)疊加在一起,我們才能理解Neuralink為何執(zhí)著于構(gòu)建一個(gè)“垂直體系”。只有將這一整條生產(chǎn)鏈的成本和復(fù)雜度壓縮到“可復(fù)制”的單元,這項(xiàng)技術(shù)才能真正服務(wù)于更多人。
為此,Neuralink還在向更高的技術(shù)目標(biāo)邁進(jìn):將植入體的通道數(shù)從目前的1000級(jí),推進(jìn)到上萬(wàn)級(jí)。更多的通道意味著能同時(shí)記錄更多神經(jīng)元的活動(dòng),這是未來(lái)實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的運(yùn)動(dòng)控制、視覺(jué)恢復(fù)、乃至語(yǔ)言編碼等高級(jí)功能的基礎(chǔ)。
Neuralink的本質(zhì),是將一個(gè)生物學(xué)難題,徹底轉(zhuǎn)化為一個(gè)可以迭代和優(yōu)化的工程學(xué)問(wèn)題。然而,當(dāng)技術(shù)為我們搭建起通往大腦的橋梁時(shí),它并未回答橋的另一端通向何方。是治愈疾病的天堂,還是顛覆人類(lèi)定義的潘多拉魔盒?
技術(shù)正在狂奔,而我們的倫理與哲學(xué),才剛剛聽(tīng)到起跑的槍聲。
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