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cover of episode E140|让盲人重现光明?聊聊Neuralink和视网膜脑机接口

E140|让盲人重现光明?聊聊Neuralink和视网膜脑机接口

2024/2/14
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硅谷101

AI Deep Dive AI Chapters Transcript
People
P
Pumiao Yan
泓君Jane
硅谷101创始人与播客主理人,曾任《财经》杂志驻美记者,著有多篇获奖专栏文章。
Topics
Pumiao Yan:Neuralink 的技术进步主要体现在能够与更多神经细胞交互、封装安全性提升以及手术机器人的应用,但其安全性仍需长期观察。视网膜脑机接口领域,许多创业公司因封装问题而倒闭,目前已有一些团队开展人体实验,但要实现让盲人重见光明的目标,仍有很长的路要走。 此外,脑机接口技术目前主要通过控制运动中枢实现功能,需要使用者高度专注,距离读取潜意识想法还有很远。不同类型的脑机接口(侵入式、半侵入式、非侵入式)各有优劣,信号质量取决于带宽、电极数量和电极与神经细胞的距离。 目前对大脑的理解仍然有限,神经科学原理复杂,虽然在微观和宏观层面了解较多,但中间环节理解不足。大规模数据采集和传输是脑机接口技术突破的关键,需要系统层面的统筹规划和硬件芯片设计。脑机接口技术应用于治疗疾病,例如癫痫,已取得一定进展,但治疗精神类疾病仍需更多研究。 泓君Jane:本期节目探讨了马斯克的 Neuralink 公司及其脑机接口技术,以及视网膜脑机接口的最新进展。节目中,嘉宾 Pumiao Yan 详细介绍了脑机接口技术的不同类型、Neuralink 的技术特点以及面临的挑战,并对视网膜脑机接口的未来发展进行了展望。

Deep Dive

Chapters
讨论了Neuralink与犹他阵列技术的进步,包括电极数量的增加和封装安全性的提升。
  • Neuralink的技术进步包括电极数量的增加,能够与更多神经细胞交互。
  • 封装技术的改进提高了设备的安全性和稳定性。
  • 犹他阵列技术虽然已经可以进行长时间植入,但其电极较大,存在排异反应和神经疤痕增生问题。

Shownotes Transcript

你 刚刚 也 提到 了 视网膜 的 脑机 接口 有 几个 流派? New york link 是 哪种 流派?

New year link 属于 还没有 开始 做 那个 原始 的 组, 现在已经 就 他们的 创始 的 组, 一大部分 人都 已经 撤出来 了。 然后 现在 为什么 意见 不合, 然后 可能 更多 的 这次 完全 植入 的 人体实验, 大家 更 担心 的 是 在于 它 这个 封装 的 效果 怎么样。 包括 我们 之前 聊到 视网膜 芯片 之前 其实 有 三四个 创业 公司。 就 是从 其实 10年 开始 就有 视网膜 的 脑机 接口 的 创业 公司, 全部都是 因为 封装 的 问题 而 倒闭 了。

我们 对 大脑 的 理解 到底 有 多少?

我们 经常 开玩笑, 就是 因为 所有 学 跟 神经科学 有 相关 的, 就是你 想要 做 脑机 接口, 你 要 对 神经 有 基本 的 了解, 一定 会 开始 去 学 一些 神经学 的 课。 大家 随便 拿出 任何 一本 叫做 神经学 原理, 或者 这种 类型 的 教科书 的 时候, 它 都是 非常 厚 的 一本书。 当时 kristina 就 开玩笑 说, 我们 要是 真的 知道 神经 的 基本原理, 这 本书 就 不会 这么 厚 了。

欢迎 收听 硅谷 101, 这 期 我们 来 聊 一 聊 马斯克 的 N E R R L I N K 和 脑机 接口。 今天 跟 我们在一起 聊天 的 誓言 浦 苗, 他是 斯坦福 电子 专业 的 博士 在读。 Hello, 朴 苗, 你好你好。 圃 苗 的 研究 方向 是 脑机 接口 的 系统设计。

之前 你的 导师 Chris h ni 他 也可以 说是 参与 neural link ink 创始 的那 批 科学家 之一。 其实 这次 我们 想 聊 这个 话题, 也 是因为 最近 neural link ink 有一个 大 的 新闻, 就是说 他 完成 了 他 自己的 首个 人体 试验。 我知道 脑机 接口 还有 脑电波 的 研究, 它 已经 是 非常 多年 了。 过去 我看 其实 马斯克 他 自己 在 接受采访 的 时候, 他是 有 提到 他们是 基于 一种 叫做 犹他 阵列 的 技术 做 的。 而且 你的 导师 之前 他 也是 为 一个 69岁 高位截瘫 的 人 做 过 脑机 接口。 这一次 马斯克 他的 neuroleptics 及 现在 新一代 的 公司。 当我们 再说 到 这个 脑机 接口 的 时候, 它 植入 的 那个 芯片 跟 它的 原理, 跟 之前 我们 说 的 犹他 阵列 有什么 不一样的 地方 吗?

脑机 接口 这个 方向 其实 可以 追溯到 上世纪 50年代 了。 就 从 最早 的 就是 以 犹他 阵列 为主。 因为 犹他 阵列 它是 不多 的, 一直 已经 F D A approved, 就是 可以 植入 到 人体 的 不多 的 技术 之一, 能够 做 这种 长时间 甚至 超过 十年 以上 的 植入。 但是 这个 问题在于 它 之前 的 这种 犹他 阵列, 它的 电极 的 大小 要 比 现在 的 这些 技术 要 大 很多。 它 本身 就会 存在 很多 的 排异 反应, 像 很多 的 神经 的 疤痕 增生 的 这种 问题。

但是 相比 现在 脑机 接口 的 技术 的 越来越 革新 以后, 像 neural link 他们 很 不一样的 一个 问题 就是 比如说 他们 真的有 足够 的 技术人员, 还有 精力 去做 整个 的 手术。 机器人 可以 让 他的 神经 微 先 能够 大规模 的 植入 到 人脑。 他们 现在 在 做 的 已经 到了 上 千个 电极 的 规模, 这样的话 能够 跟 更多 的 神经细胞 进行 交互。 你 能够 获得 的 信号 以及 能够 定向 去 刺激 的 这些 细胞 的 数量 要 远远 比 以前 要 大 很多。 当你 能够 读取 的 信息, 或者说 你 能够 交互 的 细胞 越来越多 以后, 你 能够 做 的 功能 也就 比 以前 要 多 很多。 你 像 最早 可能 就 只有 对 一两个 维度 的对 这种 鼠标 的 控制。 到 现在开始 有 像 他 已经 提到 的, 对于 对话、 讲话 的 这种 人脑 的 思维 的 解码 也是 可以 了。 另一个 问题 就是 虽然 学界 这么多年 有 很多很多 的 proof concept, 就是 去 证实 这个 是 可行 的 实验。 但是 把 它 完全 进行 工业化, 能够 把 它 完全 封装, 就 完全 植入 到 大脑, 它 也 减少 了 很多 的 安全风险。

我 理解 它 其实 是 有 两个 维度 的 提高, 一个 维度 是 它 获取 的 犹他 阵列 的 信号 更多, 还有一个 是 它的 安全风险 可以 说是 稍微 降低 了 一点, 也就是 安全性 更好 了 一点。 犹他 阵列 他是 只能 解决 意念 打字 的 问题 吗?

还是 说 他 犹他 阵列 之前 是 我们 证实 了 他 可以 做, 但是 犹他 阵列 他的 问题在于, 以 它的 形态, 它是 不 能够 做成 完全 可 植入 的 这个 东西。 它 也是 由 实验 的 要求, 就是 他 基本上都 是 把 这个 东西 植入 了 以后, 他 脑 上 还有一个 接口。 每次 你 在 读取 这种 大规模 数据 的 时候, 要 再 接入 一个 接线, 然后 才能够 去做 更 后面 的 这些 解码器, 整个 把 它 能够 放 成 一个 完全 封装, 能够 完全 植入 的 稳定 的 器件, 这个 是 他 花了 很多很多 的 精力 去做 的。

就是说 它 以前 它的 信号 可能 不够 稳定。 对 现在 整体 来说, 新一代 的 脑机 接口 的 技术, 它的 信号 是 会 比 之前 的 这些 信号 要 更加 稳定 清晰 的。 然后 另一个, 你 刚刚 其实 有 提到 安全性, 就是我 理解 现在 的 技术 相比 于 犹他 阵列, 它的 安全性 是要 更好 的对。

我们 只 考虑 比如说 像 排异 反应, 我 并不 能够 保证 说 他们 现在 的 brain chip 是 完全 安全。 这个 东西 可能 我们 还要 继续 去 观望, 但是 从 这个 能够 进行 完全 封装, 那么 它 本身 就 解决 了 一些 像 炎症反应 或者 是 感染 的 风险。 那 它 一定 相比 半 侵入 式, 它 还是 要 相对来说 减少 了 一部分 的 安全隐患。 它的 新技术 是否 带来 其他 的 问题? 这个 东西 我们 可能 还要 再 继续 观望, 看 他 有没有 后续 的 长期 的 实验 的 报告。

对, 其实 你 刚刚 有 提到 几个 词儿, 就是 一个 侵入 式, 一个 是 半 侵入 式, 还有一个 就 是非 侵入 式 的 脑机 接口。 非 侵入 式 很好 理解, 就是说 我们 不在 脑子 上 动 任何 的 刀, 就是 没有 任何 的 伤口。 它 其实 是在 你 脑子 上 应该 是 贴 32到64个 这样的 传感器, 他是 来做 的 一种 脑机 接口 的 技术。 然后 侵入 式 也很 好 理解, 我看 马斯克 的 这个, 他是 要把 你 头骨 的 一小块 挖掉, 然后 把 一个 芯片 埋 进去, 跟 头骨 齐平。 虽然 在 外面 如果 用 头发 盖住 了, 大家 是 感觉 不到 有什么 异常, 但是 他 其实 是 有 在 大脑 上 动刀 的那 半 侵入 式 是什么?

半 侵入 式 的 这种 脑机 接口 一般 是在 你的 颅腔 内 放, 这种 我们 叫 脑 皮层 电极。 我们 分开 讲, 现在 其实 存在 两种, 一种 是 统称, 它们 叫 半 侵入 式。 那么简单 来说 就是 它 还是会 需要 手术。 甭管 是 微创 手术 还是 大型 的 开颅 手术, 它 还是 需要 一定 的 手术 的。 但是 它 不需要 这个 电极 深入 到 你的 大脑皮层 里面, 所以 我们 就 存在 一种 叫做 脑 皮层 电极。 相比 这种 完全 侵入 式, 它的 信号 就 没有 那么 高 的 信噪比, 信号 质量 可能 就 相对来说 要 弱 一点。 还有 一种 叫做 介入 式 脑机 接口, 它 就是 通过 你的 大 的 血管 去 把 一个 网状 的 电极 附着 在 这个 血管 周围, 这个 也是 现在 比较 新兴 的 一种 技术。

你 可不可以 跟 大家 聊 一下 newer link 这次 植入 人体 的 是一个 什么样 的 设备? 它 跟 以前 的 设备 比好 在哪里? 因为 其实 我知道你 是 做 视网膜 芯片 的, 其实 你 也是 做 硬件 设计 的。

其实 我们 每次 看到 它的 网站 上, 其实 有一个 很 好的 图解。 就是 它的 这次 植入 的 他们 叫做 the brain chip。 相当于 它 还是 分成 了 前端 的 电极, 就是 它的 微纤 型 的 电极 接到 它的 接口 芯片。 然后 它的 整个 的 小的 大概 和 一个 硬币 大小 左右 的 设备 内部 的 核心 其实 是 它的 接口 芯片。 Cmos chip 大规模 的 读取 芯片, 去 进行 任何 的, 比如说 信号 采集, 信号处理 以及 它的 传输。 再 往 上 就是 有一个 电池 进行 整个 系统 的 供电, 把 它 整个 的 封装 起来, 整个 的 设备 大概 只有 一个 硬币 大小。 他在 做 脑机 接口 的 植入 的 时候, 把 你的 大脑 的 颅骨 切开 一个 大概 跟 那个 设备 比较 接近 的 一个 硬币 大小 的 一个 空口, 相当于 把 它 正好 固定 在 那个 上面, 然后 再 对 接到 他的 电机 上。

你 觉得 它 比 以前 的 设备 好 在哪儿 呢? 如果我们 跟 犹他 阵列 的 一些 设备 相比。

它的 mineralization 就是 把 它 变得 做得 更 小, 然后 更 compact, 更 精确, 要 比 以前 要好 很多。 以及 它的 植入。 因为他 花了 很大 的 精力 去做 这个 手术 机器人, 所以 它 能够 在 很短 的 时间 内 去做 这种 大规模 的 上 千个 电极。 对应 到 它 可能 几十个 微信 的 这种 植入, 能够 很 精确, 而且 很快 能够 批量 的 去做 这个 事情, 其实 还是 比 以前 要 进步 了 很多 的。

所以 它 其实 是一个 可 量产 的 设备。 对 它的 量产 是 靠 什么 实现 的?

这个 地方 量产 和 我们 讲 工业界 的 量产 可能 不是 太 一致。 至少 目前 它 还没有 说 要 做 很多很多 这种 手术 机器人, 更多 的 是在 做 这种 脑机 接口 手术 的 时候, 它 不再 完全 依赖于。 比如说 我需要 某 一个 非常 会 做 这个, 对, 就 某 一个 医生 能够 做 这个 手术。 比如说 我们 做 视网膜 芯片, 就 很 依赖于 某 一个 医生, 他 真的 又 pick up 学会 了 这个 技术 去做 这个 植入 手术。 相对来说 他 去 针对 更多 的 患者 的 时候, 要 能够 更好 的 去 他 可以。

用 机器 去 植入 这些 芯片。

相对来说 更 可控 一些。

对我 看 他们 N E U R I N K 里面 负责 这 一块 的 人是 一个 韩国 裔 的 人, 他 叫 徐东 进。 他 负责 整个 的 我们 可以 说是 手术 机器人 的 研发, 它 不 依赖于 非常 专业 的 医生 了。

对, 因为我 觉得 这个 也是 创业 公司 会 考虑 的 一个 问题, 就是 它的 人员 的 流动。 你 像 在 学界 的话, 你可以 组成 一个 长期 的 这种 collaboration, 一直 就 依靠 某 一个 医生 来 帮你 做 很多 的 实验。 但是 像 在 创业 公司 的话, 他 想要 真正 去 实现 说 我 能够 对 100个上 千个 患者 去做 这个 手术 的 时候, 就 不 能够 再 指望 某 一个 医生 一直 来做 所有的 事情。

他们 这次 的 植入 也是 让 病人 用 意念 来 打字。

他们 这次 的 植入 更多 的 是 先是 看 他 植入 以后 的 稳定性, 就是 能够 做 人体实验。 首先 最 开始 的话 可能 还是会 从 能不能 能够 读取 它的 信号, 以及 这个 信号 的 稳定性 怎么样, 以及 我 能不能够 做 简单 的 屏幕 上 的 打字, 或者 是 屏幕 上 的 鼠标 控制 这种 简单 的 task, 再去 慢慢的 做 更多 的。 这次 能够 做 人体实验 比较 里程碑式 的 一个点, 可能 更多 的 就在于 它的 安全性, 以及 看 它的 设备 稳定性。

明白。 然后 我看 之前 syn ron 他们 也是 做了 这种 脑机 接口, 他 当时 是 把 一个 设备 打 到 血管 里面。 这个 其实 有 一点点 像 之前 有 安装 心脏起搏器 那样, 他是 在 通过 血管 来 去做 这个 脑 接口 的。 通过 血管 安装 脑机 接口 跟 你 在 头骨 上开 一个地方 去 安装 脑机 接口, 他们 获取 的 信号 差别 会 很大 吗? 或者 会 很 不一样 吗?

所以 就 sync chron 就是 我们 之前 讲到 的 这种 介入 式 的 设备。 就是 它 直接 通过 微创 手术 从 大血管 里面 到 脑部。

所以 syncline 算是 半 其 入式。

对, 我们 叫做 半 嵌入式 或者 是 介入 式, 就 相当于 是 把 一部分 一个 网状 电极 附着 在 大血管 上。 首先 它的 植入 的 位置 就会 受到 血管 的 位置 的 控制。 你 只 能够 肯定 是 沿着 血管 了, 就 不 能够 更 精确 的 说, 我 就 想 在 大脑皮层 的 某 一个 功能区, 那个地方 可能 只有 小 血管, 那你 你的 技术 就 可能 达到 不了 那个 位置。

另一个 问题在于 sync m 它的 这种 网状 电极, 至少 我 目前 所 看到 的 它的 电极 数量 相比 neural link 要 少 一些。 因为 它的 网状 电极 还是 受到 它的 精确度 大小 的 控制, 它 还是 像 在 百个 电极 以下 的 范围内 去做 读取。 那么 它 能够 对应 到 的 附近 的 细胞 就 也就 相对来说 要 少 一些。

对, 我们 刚刚 其实 一直 在 讲, 我们 看 获取 的 信号 质量 怎么样, 好不好, 以及 它的 电极 数 是 多少, 它是 分 哪 几层 信号 的 质量?

我们 做 神经 信号 读取 是 分 这么 几个 大 的 方面。 我们 讲到 信号 分类 可能 更多 的 是 说 它的 信号 质量。 一个 大 的 方向 就是 不止 这个 单个 信号, 而是 说 我 采集 的 带宽, 就是 数据量, 是 我们 现在 很多 的 现在 的 脑机 接口 在 想要 专攻 的 方向。 就是 希望能够 跟 更多 的 细胞, 更多 的 信号, 大量 的 信号 采集 能够 覆盖 更大 的 脑部 的 功能区, 来 使得 更多 新的 以前 实现 不了 的 功能 能够 去 实现。 比如说 像 现在开始 做 的对 意念, 就是你 想要 说 的 文字 的 解码, 或者 是 像 更多 的 以后 可能 想要 做 的 感觉 系统 的 sensory system 的 解码 和 交互, 都 需要 更多 的 electric 电极 和 更多 的 细胞 的 交互。 另一个 问题在于 对于 不同 的 电极 的 技术, 它 还 涉及到 我 信号 读取 的 时候, 比如说 我的 电极 与 细胞 的 距离, 就是我 要 想要 更 精确 的 说 我 对应 某 一个 细胞 的 控制, 大部分 情况下 你是 需要 离 相应 的 神经细胞 很 近 的。 像 这种 浸入 式 或者 是 半 侵入 式, 它 相当于 是 附着 在 你的 大脑皮层 或者 是在 血管壁。 相比 这种 完全 侵入 式, 也就是说 你 能够 深入 到 整个 大脑皮层 里面, 真的 和 这些 神经细胞 在 几十微米 的 距离 内 去 交互 的话, 你的 精确度, 也就是说 你的 信号 的 信噪比 要 高 很多很多, 以及 你的 信号 稳定性 也 相对来说 要好 一些。

之前 有 那种 非 侵入 式 的 脑机 接口, 当时 是 有一个 西南 偏南 的 一个 展示。 然后 我们 有一个 同事 就 去 试 了 一下 非 侵入 式 的 脑机 接口, 大概 就是说 你 带 一个 东西 去 控制 一个 机械手 的 手臂。 当然 有人 是 试验 成功 了的, 但是 我们的 同事 就 没有 试验 成功, 原因 是 他 觉得 他的 专注力 好像 不够, 所以 他 就 把 那个 手臂 抬 不 起来。 这个 就是 因为 信号 太 收集 信号 太弱 了, 或者 信号 质量 不好, 对 吗?

其实 这也是 我 觉得 大家 现在 对于 脑机 接口 虽然 有 很多 的 展望, 以及 现在 非常 的 令人激动, 就是 有 这么 多 新的 进展。 但是 大家 可能 还没有 意识到, 比如说 我们 现在 大部分 的 这些 脑机 接口 的 功能 实现 都是 依靠 于 运动 中枢。 为了 让 信号 比较 干净, 就是 因为你 想要 去做, 比如说 用 脑门 的 电波 信号 去 控制 机械手。 这个 实际 的 过程 是你 采集 好了 这个 信号 以后, 去 train 一个 newer network, 就是 去做 一个 机器学习 的 训练。 或者 是你 去做 一个 简单 的 数学模型, 去 把把 你 某 一种 脑 电信号 和 你 想要 做 的 操作 去 对应 起来。

一般 看 你的 实验 过程中, 就 比如说 我 之前 的 数据采集 都是 需要 我的 实验者, 或者 我 采集 数据 的 时候, 都 需要 这些 人 很 专注 的 在 做。 比如说 台 机械手 这个 动作 是 很 心无旁骛 的, 相当于 你 这个 神经 信号 的 pattern, 就是 它的 波形 可能 和 你 比如说 我 三心二意 的, 我 一边 在 听 音乐, 然后 我的 大脑 因为 各种各样 的 其他 的 事情 在 进行 反应。 同时 我在 做 这个 动作 的 时候 的 这个 神经 信号 可能 是 有同 的。 如果 它的 算法 不是 非常 的 robust, 不是 非常 稳定 的话, 那 可能 你 就 不 能够 实现 这个 功能。

也是 为什么? 就 比如说 最早 我们 开始 做 犹他 阵列 的, 对于 比如说 意念, 就是说 我们 说 想要 叫做 attempted speech, 就是我 静默 的 这种 语言 的 解码, 其实 和 大家 想象 的 意念 解码 还是 有 一定 的 区别 的。 当时 其实 是 需要 实验者 用 他的 意念 想象 自己的 手 在写 这些 字, 叫做 attempted speech 或者 是 attempted handwriting。 然后 才 去 解码 我 对应 的 想要 说的是 什么。 而 不是 我们 想象 的 说 我 在那里 做 白日梦 的 时候, 这个 话 就 同时 就 直接 被 解码 出来 了, 还是 有 一定 区别 的。

你 这样 说, 我 觉得 如果 脑机 接口 真的 信号 无比 的 干净 跟 强烈 的 时候, 我们 能 读 到 别人 的 大脑 里面 潜意识 在 想 的 东西, 或者 无意间 想 的 东西, 还是 很 可怕 的。 但是 现在 来看, 其实 技术 离 那 一步 非常 的 远, 就是 我们 还需要 非常 的 注意力 集中。 可能 我 假设 在 一个 脑机 接口 的 试验场 地, 如果 周围 有 非常 多 的 干扰, 这个人 他 无法 专注, 是不是 这个 实验 失败 的 可能性 就 很大。

对, 因为 它 可能 涉及到 的 功能区 甚至 都 不太 一样。 因为 我们 这种 比如说 我在 白日梦 似的, 在 潜意识 里 在 想 东西 的 时候, 和 你 真正 的 在 甚至 用 你的 意念 在 控制 你的 不 发声 的 讲话。 那个 就 完全 是你的 运动 中枢 的 一个 对应 的 解码, 和 你 潜意识 里 的 思想 可能 甚至 都 不是 一个 功能区。 这样 对 我们。

其实 有 谈到 脑机 接口, 它 可以 用 意念 去 打字, 它 可以 控制 机械手臂。 那你 现在 的 研究 方向 是 视网膜 的 脑机 接口, 是 可以 让 一部分 失明 的 人 通过 脑机 接口 的 技术 看到 光明 的。 能不能 讲 一下 你的 实验 现在 研究 到 哪 一步 了? 我们 距离 让 失明 的 人 重现 光明 还有 多远?

我的 读 博 的 课题 是 做 人工 视觉。 我们的 大 的 原理 其实 就是 相当于 把 一个 相似 脑机 接口 的 芯片 电极 植入 到 你的 视网膜 的 上面。 针对 视网膜 上面, 我们 叫 视觉 解析 胞, like retina gingling cell 这种 对应 刺激。 也就是 把 你 之前 的 这种 对光 感 的 细胞, 它 本身 会 产生 的 电信号, 用 我们 这个 脑机 接口 去 模拟 出来。 在 你的 这个 视网膜 上 采集 到 对应 的 电刺激 以后, 传输 给你的 大脑。 我 选择 了 去做 这种 视网膜 研究。 包括 我 觉得 像 现在 更多 的 start up 开始 想要 做 视网膜 研究 的 一个 大 的 原因 就是 其实 做 视网膜 的 研究 很 方便 的 一点 是 视网膜 其实 离体 就是 在 捐献者 把 他 这个 视网膜 完全 离体 之后, 48小时 之内, 它 都 还是 可以 保持 存活 的那 我们 有 很多 的 实验, 其实 是 可以在 实验台 上面 只 针对 网膜 组织 去 进行 实验, 去 进行 刺激, 然后 看 他的 反应。 所以 我们 对于 视网膜 的 了解 要 更 精确。

很多很多 人 可能 会 简单 的 认为 我们的 视网膜 和 一个 相机 很 像, 但 其实 不是, 是 我们的 视网膜 其实 有 不同 的 种类 的 神经细胞。 比如说 我看 一个 远处 的 光点 的 时候, 你 会有 一些 视网 细胞, 细胞 它 只 对光 的 增强 有 反应, 有 一些 它 可能 是对 这种 光 的 降低, 就 变暗 的 时候 才 会有 反应, 或者 是我 只 针对 这 附近 有 一些 动作 才 会有 反应。 所以 你 想要 去 复制 视网膜 的 信号 的 时候, 就是 想要 去 模拟 视网膜 的 信号 的 时候。 更多 的 时候 我们 要 更多 的 研究 能够 怎么样 分类 这些 视觉 细胞, 然后 对应 的 去 进行 刺激。 就 更 像是 在 指挥 一个 交响乐团, 而 不是 给 所有的 人一个 同样 的 音乐 的 score。 其实 现在 国际 上 已经 有 几个 组 开始 做 人体实验 了。

然后 视网膜 的 人体实验。 对对对, 所以 视网膜 的 脑机 接口 它是 有 创 还是 无 创 的, 它是 直接 把 那个 芯片 植入 到 眼睛 里面。

对, 其实 是 分 两个 大 的 不同 的 方向。 有些 组 还是会 选择 直接 对 视觉 的 大脑皮层 进行 刺激。 至少 我们 目前 看起来 的 效果 可能 更多 的 是我 能够 看到 光点 或者 是 光柱, 能够 去 进行 模拟, 想要 做 更 精确 的。 比如说 我们 组 让人们 重见光明, 对于 我们 来 的 定义 来说, 是你 能够 重新 看到 你的 亲人 伴侣。 那你 能够 去 看到 细节 的 东西 的话, 以 目前 的 技术 来说, 我们 觉得 只能靠 针对 直接 在 视网膜 上 的 这种 脑机 接口, 能够 去 实现 这种 级别 的 精度。 对, 就像 现在 的话, 其实 有 很多 的 人体实验 已经 证明 你是 可以 看到。 比如说 像 读书 这种 就是 看到 字母 这个 级别 其实 是 已经 可以 实现 的 了。

就是 已经 有 人体实验 了。 对对对, 这个 人体实验 需要。

F D A 批准 吗?

肯定 是要 的 OK。 因为我 其实 之前 看 马斯克 传, 看见 马斯克 他 对 new york link 其实 也 只有 几个 阶段 的 设想。 最 开始 他 产生 做 这家 公司 的 想法 是, 他 觉得 我们 可不可以 用 意念 直接去 打字, 而 不用 通过 手机 这么 麻烦。 所以 最 开始 他 做 脑机 接口 的 方向 是 说 我们 要 用 意念 去 打字。 之后 是 说 我们 要 用 意念 去 控制 机械手臂, 或者 是 我们 让 这个 高位截瘫 的 人, 他 能够 控制 自己的 四肢。 这个 可能 就是你 刚刚 提到 的 运动 中枢 的那 一块儿, 他 这次 是在 头骨 上去 做 的 脑机 接口, 但是 他 之后 好像 还想 在 脊髓 上来 去做 脑机 接口, 恢复 人的 运动 能力。 但是 在 他 2022年 11月 底 的 一场 发布会 上, 他的 新的 方向 就是说 他 要 去做 这个 视网膜 的 脑机 接口。

对, 就是 因为 脑机 接口 它 很多 的 情况 是你 要 看, 比如说 像 脊髓 高位截瘫, 或者 是 比如说 它 涉及到 它 到底 是因为 什么 原因 丧失 了 对 运动 中枢 的 控制。 那你 可能 对应 的 就 不一定 需要 这个 东西, 要 一直 要 升到 大脑 这个 高度。 其实 像 做 终端 的 这种, 甚至 就 肢端 的 节制, 你 甚至 可能 都 只需要 可 穿戴 设备 就可以 做 简单 的 运动 功能 的 恢复。 然后 去 控制 一些 简单 的 机械手, 其实 现在 都有 很多 的 创业 公司 在 做了。

对你 刚刚 也 提到 了 视网膜 的 脑机 接口 有 几个 流派, neural link ink 是 哪种 流派?

Net link 属于 还没有 开始 做 new。 那个 原始 的 组 现在已经 就是 他们的 创始 的 组, 一大部分 人都 已经 撤出来 了。 然后 现在 为什么 意见 不合, 然后 现在 他们 可能 撤出来, 就是现在 有一个 新的 在 做 的 startup p 叫做 science corp。 在 base a almeta, 他们 现在 更 专注 在 做 视网膜 芯片。

意见 不合 是 为什么? 科学 方向 的 不一样。

生物 医疗 这个 方向 创业, 我 觉得 它 本身 跟 创业 这个 模式 还是 有 一定 的 矛盾 的。 尤其是 这种 传统 的 弯曲 比较 常见 的 创业 模式, 就 这种 我需要 拉 很多 的 V C 投钱, 然后 我要 去 很快 的 能够 做出 一定 的 短期 的 能够 看到 的 muston。 你 涉及到 医学 实验, 甚至 到 硬件 的 开发 的 时候, 它的 这个 节奏 就 不太可能 像 我 做 一个 APP 这样 很快。 尤其是 到 医学 实验, 尤其是 三期 实验 这种 长期 的 工作 的 时候。 比如说 现在 他 就会 涉及到 很多 的 问题, 就 包括 这次 可能 有 很多 的 新闻 曝出 来说, 他的 实验 因为 要 赶 实验, 所以 是不是 有 很多 大家 觉得 做 的 不当 的 地方, 或者 是 哪些 细节 没有 顾 到, 这种 我 觉得 可能 本身 在 一个 创业 公司, 如果你 需要 去 赶工, 这个 东西 本身 和 医学 医疗 方向 这种 很 严谨 的。

你 对于 这 一期、 二期、 三期 临床试验, 然后 要 验证 它的 安全性, 验证 安全性 了, 可能 他的 观察 还是 1到2年。

两对 就是你 要 保证 这个 事情, 这个 手术 一定 没有 什么 大 的 危害, 这个 时间 就是 要 等。 可是 它 和 这种 创业 的 模式 可能 本身 就是 有 一定 矛盾 的。 所以 像 我 之前 去 参观 science corp, 他们的 节奏 就要 慢 很多, 就是 大家 的 理念 不一样。

对, 刚刚 讲 到了 各种各样 的 不一样的 植入 人体 的 芯片 设备, 然后 我们 刚刚 也 同时 提到 了 安全性 的 问题, 这些 设备 它是 由 什么 材料 组成 的? 就是 它 真的 嵌入 到 人体 会有 安全性 的 风险 吗? 因为 人脑 其实 是一个 经 受不了 任何 污染 的 一个 器官。

对, 但 其实 你 所有的 这种 可 植入, 不管 是你 做 心脏支架 还是 什么, 它 其实 这个 部分 其实 更多 的 只是 材料 安全性 的 问题。 它 这次 植入 的 这个 neural chip, 它 外面 也是 进行 完全 的 封装 的。 它 只用 保证 封装 的 这个 材料, 也是 真正 跟 人体 接触 的 这个 材料 是 完全 安全 的。 F D A proved 就 没有 问题, 包括 他 之前 植入 的 微纤 的 这个 电极 所用 的 材料 是 安全 的 就可以 了。

但是 怎么 才能 验证 这种 材料 的 安全 呢? 我不知道 它 这 是不是 一个 新材料, 还是 说 在 以往 的 医疗器械 中, 这个 材料 已经 在 手术 上 它 已经 验证 过了。

对, 因为 它的 材料 我没有 查 到, 它 准确 用 的 是 某 一种 材料, 但 它 肯定 是用 了 以前 已经 被 F D A approved, 否则 的话 它的 时间 会 更长。 在 我们 做 F D A 的 时候, 你 要不然 就是 自己 去做 这种 长时间 的 实验, 证明 你 这个 材料 是 biocompatible。 要 不然的话 你 要 去 找 之前 已经 被 F D A proof 的 材料 才能够 去做 这个 问题。

然后 可能 更多 的 这次 完全 植入 的 人体实验, 大家 更 担心 的 是 在于 它 这个 封装 的 效果 怎么样。 比如说 很 简单 的 一个 问题, 就是你 像 我们 现在 用 的 手机, 还有 手表, 它 都 涉及到 一个 防水 功能 的 问题。 那 它 植入 这种 芯片 就是 它的 实际 的 brain chip, 它 上面 的 这个 cmos 芯片, 其实 是对 水, 或者 是对 湿度 的 敏感性 非常 高。 包括 我们 之前 聊到 视网膜 芯片, 之前 其实 有 三四个 创业 公司, 就 是从 其实 10年 开始 就有 视网膜 的 脑机 接口 的 创业 公司。 全部都是 因为 封装 的 问题 而 导 倒闭 了。 就是 因为他 只要 这个 东西 它 植入 的 时间长, 然后 发现 这个 东西 封装 没有 做好。 后来 它 还有 水分子 侵入, 或者 是 甚至 更 严重 的。

比如说 你的 脑液 会 去 腐蚀 它。

那 就是 相当于 它是 渗入, 就是 透透 过去, 那 你的 这个 芯片 就 不 work 了, 那就 没有 办法 了。

所以 它 最 关键 的 技术 其实 是 封装 技术 跟 封装 材料, 就是 这 两者 的 选择。

从 安全性 上面 的话, 这次 可能 会 考虑 的 更多 的 应该 是 这种。

所以 他们 植入 大脑 的 芯片 是 蓝牙 传输 的, 但 它 需要 充电 吗?

需要 它的 这个 怎么 充电?

就是 在 你 脑袋 上 充电。

对, 至少 他 现在 所 公布出来 的 消息 的话, 它是 用 coincide battery, 就是 它 这种 和 硬币 大小 左右 的 这种 电池。 然后 它的 充电 模式 和 现在 的 这种 megacity 是 有点像, 也是 这种 微波 无线 传 能, 就是 去 进行 充电。 它 之前 讲到 现在 的 battery life, 就是 它的 电池 可以 使用 11小时 左右, 然后 就 需要 再次 重新 充电 了。

如果 不 充电 的话, 它 就 没 电 了, 其实 也没有 什么 影响, 就 只是 说 这个 脑机 接口 不可 用 而已。 如果你 需要的话 就 充电, 假设 电池 坏掉 了, 可能 就 需要 取出 来。

对, 这个 也是 为什么 这么多年 大家 一直 都 至少 在 我 开始 做 的 时候, 还没有 很多人 会 想说 我要 去做 这个 完全 产品化 的 start。 就是 因为 涉及到 电能 这个 问题, 像 视网膜 芯片 大部分 都是 选择 一直 都 属于 无线 传 能, 我没有 办法 放 一个 电池 进去。 那 以 他 这个 情况 的话, 我不知道 它的 电池, 比如说 我可以 保证 多长时间, 我 一直 可以 这样 反复 充 放 都 没有 问题。 但是 他 如果 想要 换 电池 的话, 那 肯定 就是 要 做手术 的那。

这样 听起来 还是 一个 挺 麻烦 的。

设备 的对, 我也不知道 它 多长时间 是 需要 换 电池 的。 但是 大家 一般 想到 你 这个 设备 在 体内 是要 换 电池 的, 是 一件 大家 会 考虑 的 事情。

其实 说到 安全性, 之前 new r li N K 其实 是 有 报 出来 一些 负面新闻 的。 主要是 他们 在 做 一些 猴子 实验 的 时候, 很多 的 猴子 他们 出现了 一些 比较 诡异 的 反应。 比如说 有 一些 猴子, 它 会 直接 抓挠 头部, 然 我 表现出 很 痛苦 的 表情。 而且 他们 当时 做 猴子 实验 的 时候, 好像 有 几只 猴子 就 很快 就让 他们 安乐死 了。 这些 表现 的 痛苦 的 猴子 后来 也 被 安乐死 了。 现在 有没有 什么 公开的 材料 来 披露 说 在 neural link 他 去做 猴子 实验 的 时候, 导致 这些 猴子 表现出 痛苦 的 这些 安全风险 是什么?

就有 披露 吗? 我们 没有 任何 公开的 消息 说到底 它的 实际 的 猴子 实验 是 怎么样。 其实 我们 之前 看到 一些 他们的 科学家 来 给 我们 做 presentation, 大家 都 没有 实际 的 对于 猴子 实验 失败 的 原因 有 任何 的 了解 或者 是 披露。

但是 其实 即使 是在 学界, 就是你 做 猴子 实验, 首先 我可以 想到 的 就是说 你 做 这种 手术 本身, 你 肯定 会有 手术 后 的 恢复 的 疼痛, 以及 比如说 像 癫痫 反应 这种 事, 一直 都 是一个 脑机 接口, 一直 还没有 完全 解决 的。 至少 之前 很多人 就会 担心 说 我 植入 这个 脑机 接口 进行 电刺激 会不会 导致 癫痫。 这个 一直 至少 以 我 现在 所 知道 的, 好像 还没有 说 完全 解决。 这个 我们 还 可以 继续 观望, 然后 一 基盘 包括 排异 反应 可能 也会 是一个 问题。 所以 我不知道 它 实际 到底 是因为 什么 原因 会 导致 这种 喉 试验 的 反应。 就是 在 这种 赶工期 的 情况下, 我 就 觉得 这也是 为什么 大家 总是 觉得 我们 还是 持 观望 态度 的 原因, 就是 觉得 他 和 学界 这种 非常 严谨 的 方式, 或者 是以 我们 这种 所有 东西 不 能够 急, 不能 慌 的 这种 态度, 可能 是 有 一点点 矛盾 的。

但 通常 比如说 你 刚刚 其实 讲 到了 这种 安全风险, 或者 患者 植入 这个 脑机 接口 出现 的 病痛 的 原因, 本来 就有 手术 后 的 疼痛, 会有 癫痫 反应。 你们 通常 在 做 这 一类 的 侵入 式 脑机 接口 的 时候, 还 会有 哪些 风险 清单 吗?

因为 我们 之前 至少 我的 课题 所 涉及到 的 真正 的 植入, 因为我 所有的 视网膜 的 课题 其实 还没有 到 植入 的 部分, 脑机 接口 的 部分, 它的 植入 也都 是 这种 已经 很多很多年 的 人体实验 了。 因为 Christia 他的 组 其实 已经 有 超过 十年 以上 的 参与者 在 做 实验。 所以 这个 方面 我不是 太 清楚, 但是 其实 也是 分 人, 就是 有的人 就 稳定性 就 很好, 这个 东西 也是 一直 大家 在 研究 的 方向, 到底为什么 会 产生 不良反应? 但是 这个 东西 毕竟 植入 的 人体实验 其实 没有 那么 多 有 一些 可 预测 的 反应, 像 我们 之前 讲 的 手术 疼痛 或者 是 排 反应。 但是 更多 的 可能 都 还没有 说 像 买 感冒药 一样, 然后 你可以 看到 一个 非常 长 的 清单, 说 我 所有的 有一个 大量 的 数据采集, 知道 它 也会 有 什么样 的 不良反应。 所以 这些 都 是在 研发 医疗器械 的 时候, 我 觉得 有 很多 未知 的 部分。

你的 导师 之前 做 的 那个 病人, 他 现在 的 恢复 情况 怎么样? 他还在 使用 脑机 接口 吗? 这个 你 清楚 吗?

因为 它 本身 已经 高位截瘫 很长 一段时间, 所以 它 更多 的 是 算是 我们 实验 的 参与者, 所以说 相当于 志愿者 这样, 所以 他 已经 有 超过 十年 以上 的 植入 的 经历, 只是 我们 经常 还是 会有 继续 的 实验。 但是 你说 如果 他 平常 的 生活 中, 可能 还没有 到 说真的 去 用 那个 脑机 接口 做 很多很多 的 事情。 更多 的 是在 一个 实验 的 条件 下去 做 一些 对应 的。 比如说 打字, 比如说 对于 鼠标 的 控制, 针对 于 不同 的 研究课题, 我们 会有 不同 的 实验设计。

这样 但是 他 现在 整个 的 恢复 状况 还好, 没 很 清楚, 是 很 稳定 的。 OK 你 要不要 讲 一下 你的 导师 参与 neural link 的 创建 情况?

这个 东西 其实我 不是 特别 清楚, 因为他 最早 参与 的 时候, 那个 时候 我 还没有 进 组, 等 我在 组 里面 的 时候, 他 已经 是以 的 角色 在 里面 会 提供 一些 建议。 因为 所有的 neural link 到 现在 实现 的 所有 这些 运动 中枢 的 task, 其实 我们 都 之前 有 组 里面 其他同学 的 论文, 或者 是 以前 的 课题 已经 证实 了 它的 可行性。 所以 它 有 很多 的 是 这种 在 工业界 再去 实现 这个 过程。 实际上 可能 它 更多 的 也是 一种 导师 的 方式 在 跟 这个 公司 有 合作。

我 很 好奇 像 neural lin k 这样 非常 前沿 类 的 公司, 它是 跟 这种 大学 跟 高校 的 实验室 会有 大范围 的 合作, 还是 只是 比较 偶尔 的 这种。

这个 可能 分 人。 我们 知道 的 像 有 一些 是 导师 自己 想要 做 的 创业 公司, 那 肯定 他 和 学校 就 会有 很 密切 的 关系。 有 一些 像 尤其是 现在 脑机 接口 的 一些 公司。 我 觉得 他们 可能 当时 找到 导师 更多 的 也是 一种 能够 在 领域 内 有 一种 大家 相当于 是 互相 的 validation。 就是 你知道 这个 技术 它是 有 domain expert 在 支持 的, 就是 有 专家 是 了解 你的 技术, 也 认为 你的 技术 是 可行 的。 他 会 愿意 能够 公开的 身份 说, 我 可以在 你的 advise report 上面, 那 说明 我 对于 你的 技术 基本上 是 认可 的那 可能 更多 的 也是 包括 我 之前 自己 想要 尝试 创业 的 时候, 也是 如果你 想要 去 找 V C 拉 放顶 的 时候, 你 还是 需要 一定 的 行业 内 的 认知, 或者 是 行业 内 的 推荐。 所以 更多 的 也有 这样的 一个 部分 的 原因。

然后 今天 我们 一直 聊到 你的 这位 导师 Christy, 他 已经 去世 了, 是因为 癌症。 首先 是 非常 遗憾 听到 这个 消息, 你 要不要 跟 大家 讲 一下 他 此前 的 一些 主要 研究 方向, 以及 他 对 脑科学 领域 的 一些 贡献。

我的 导师 他 应该 是在 2000年 前后 加入 斯坦福 的。 然后 那个 时候 其实 脑机 接口 还 不是 一个 比较 受到 人们 注意 的 方向。 甚至 当时 他在 我们 电子系 申请 教职 的 时候, 学校 都 有一点 不确定, 说 这 到底 算是 神经学 还是 算 在 电子 领域。 所以 他 后来 很多 的 工作 开始 搭建 起 脑机 接口 的 这个 平台 和 实验 平台。 以后 有 很多 的 工作 都 致力于 对于 运动 中枢, 以及 大脑 的 神经 怎么 对 运动 中枢 的 控制 的 模型, 还有 有 相应 的 理论 以及 实验。 整个 的这 一部分 有 很多 都是 由 他 来 领导 的。 最近 的这 几年 他 开始 转向 语言中枢, 向 开始 做 最早 的 attempted handwriting, 就是 想要 去做 写字 解码。 到 后来 最后 想要 去 转到 语言中枢, 去做 更大 的 大规模 的 这种 实验, 基本上都 是 他在 领导 的。

所以 我们 说 脑机 接口 分类 还 挺 细 的。 运动 中枢 是 一类, 语言 中心 是 一类, 视觉 中心 又是 一类。 斯坦福 现在 整个 研究 脑机 接口 的 会 分为 哪几个 大 的 流派 呢? 或者 大 的 板块?

他 其实 不算 是 流派, 毕竟 每 一个组 他 都有 自己 更 专 的 方向。 你 像 我 现在 的 合作 导师, 他 以前 就是 纯 做 眼科学 的, 最早 可能 甚至 都 不是 做 脑机 接口, 只是 专门 对于 视网膜 的 研究, 后来 转向 到 做 视网膜 的 脑机 接口。

你 现在 是 属于 在 医学院 下面, 电子工程学院 下面, 还是 脑机 接口 学院 下面? 因为我 觉得 它是 一个 非常 交叉 的 学科, 对不对?

对对对, 这也是 斯坦福 比较 不一样的 一点。 虽然 说 我们 还是 有 自己的 专业, 但是 专业 边界 其实 很 模糊。 然后 也没有 什么人 真的 会 限制 你。 所以 就 针对 你的 课题, 尤其是 现在 有 更多 的 真正 的 交叉学科 的 课题。 我 将来 毕业 还是 算 在 电子 工程 的 博士后, 但是 我 很多 的 合作 以及 我 相对来说 真正 跟 日常 做 研究 的 合作者, 有 很多 是 神经科学 方向 以及 眼科 的 导师。

好的, 你 刚刚 在 叙述 斯坦福大学 分为 几个 大 的 板块 的 时候 被 我 打断 了。 对你 刚刚 讲到 你 导师 的 那个 板块, 它是 之前 是从 研究 眼科学 转过 来, 研究 以 视觉 为主 的 脑机 接口。

的对 学界 现在 研究 脑机 接口 也有 很多 更 偏向 于 理论, 像 还是 有 很多 组 是在 做。 比如说 更多 的 偏 猴子 实验, 它 可能 更多 的 针对 于 比如说 我的 信号 怎么能够 更 对他 这个 脑机 接口 所用 的 模型 的 研究, 或者 是 理论 的 研究 和 有 一些 组 可能 更 倾向 于 我 现在 想要 去做 新的 中枢。 像 krishna, 虽然 他 离开以后 这个 lab 还是 一直 在 的。 他们 有 更多 的 人 现在 在 做 语言中枢, 想要 去做 更 大规模 的 大脑皮层 的 研究。 因为 也是 这几年 技术 开始 可以 让 我们 去做 这种 大规模 的 数据 的 采集, 才能够 说 我想要 去 研究。

那 我 以前 为什么 不行?

因为 以前 比如说 用 犹他 矩阵, 你 可能 就 100个, 就 96个 电极。 然后 我 一个 志愿者 可能 我 也就 植入 个 一两个。 也就是 最早 我们 为什么 第一次 想要 去做 这种 意念 解码 的 时候, 是 做 这种 tempted handwriting。 就是 想要 去 让 志愿者 去 想象 他的 肢端 在写 这个 字。 这个 也 是因为 当时 那个 志愿者 他 所 植入 的 犹他 矩阵 就在 运动 中 输, 后面 他们 就 开始 慢慢 去 实验 说, 如果 他 只是 想象 的 时候, 我没有 去 那么 专注 的 注意力 去 想象, 说 我 一定要 去 写 这个 子, 我会 不会 采取 到 什么 信号。 这些 都是 一点一点 来 的, 包括 像 有的 学生 可能 会 去做 鼠标 控制, 即使 是我 一个 手, 它的 自由度 其实 也是 很多 的。 我想要 只是 把 它 控制 上下左右, 可能 是 最简单 的 就 打游戏。 对, 但是 如果 我想要 去 比如说 双击 或者 是什么 这些 我的 手部 的 一些 姿势 什么 这些 它 更多 的 越来越 非线性 的 这些 task, 那就 必须 要有 更多 的 电极, 还有 更新 的 技术 去 支持 我 去做 这些 新的 课题。

所以 就 以前 就 比如说 像 犹他 阵列, 他是 不能 去 完成 更加 复杂 的 动作 的。 而且 我 之前 我记得 大概是 在 2018年 还是 17年 左右。 当时 meta 那时候 还 叫 facebook, 它是 有一个 它 自己的 一个 实验室, 它 也是 展示 了 一段 意念 打字。 但是 它 并不是 一个 侵入 式 的 接口, 它是 让 患者 根据 那个 键盘, 然后 在 脑子 里面 一个 一个 的 打出 字母。 其实我 当时 就在 想, 既然 大家 都 已经 开始 用 意念 这个 事情 了, 我 为什么 要 用 意念 去 控制 一个 键盘, 不能用 意念 去 传输, 直接去 说出 这 句 话 或者 打出 这 句 话。

这就是 为什么 叫 一定要 很 精确 的 在 让 你的 运动 中枢 做 这个 事情, 他 才能够 去做 这个 解码。

对, 所以 就是 如果说 你 直接 用 意念 去 说出 这 句 话, 他 可能 就 跟 运动 中枢 是 不一样的 了。 它 就是 两个 研究课题, 就是 运动 中枢 我就是 来 让 他 去 点 那个 键盘。 如果 是 语言中枢 或者 是 其他 的 神经 操作系统, 他 就是 直接 说出 这 句 话。

现在开始 有 一些 比如说 你 想要 去做 这种 意念, 或者 是你 想象 自己 在 说 这个 只是 不 发生。 这也是 大家 现在 想要 更 靠近 我们 想象 中的 纯 靠 意念 的 解码 过程。 但是 比如说 想要 最终 实现 那种, 甚至 你的 潜意识 在 想什么, 那边 就 全都 写 出来 了。 这个 终极目标 可能 还是 需要 一段时间。 因为 即使 我们 对于 大脑 的 理解, 就是 以 现在 所有的 研究 都 还 并不 能够 说 完全 清晰 的 知道 我在 做 白日梦 的 时候, 我的 大脑 到底 是 来 怎么 工作 的。

那 斯坦福 还有 其他 的 一些 大 的 研究 方向 吗? 关于 脑机 接口 方向。

在 这个 脑机 接口 这个 大类 下面 的 课题 其实 是 很多 的。 因为 我们 把 整个 脑机 接口 的 系统, 把 它 拆开 看 的话, 就 纯 光电 极 这 一块儿 就有 很多 的 组 在 做。 就是 到底 怎么样 的 材料 它 能够 更 微创, 或者 是 什么样 的 材料 它 能够 更 柔软, 更 能够 减少 疤痕 组织 的 产生, 我的 信号 能够 更 稳定。 包括 怎么能够 把 规模 做得 更大, 或者 是 做 的 更 精确, 这些 都是 很大 的 一块。 包括 他们 化工专业, 还有 材料 专业, 有 很多 的 人 在 做 这个 方向。 因为我 自己 本身 的 背景 就是 我们的 组 是 做 芯片 设计 的。 所以 更多 的 我 最早 的 出发点 可能 更多 的 就是 在 数据采集 信号处理 的 这个 角度 去 看 这个 脑机 接口 整个 的 大 的 系统。

你 这边 会 涉及到 封装 吗? 还是 只 把 芯片 设计 出来 就可以 了?

我 不太 涉及到 封装, 我们 更多 的 就 只是 把 这个 芯片 设计 出来。 但是 现在 斯坦福 有 很多 的 组, 它的 这个 课题 是 很大 的。 比如说 人工 视觉 的 这个 课题。 因为 我们 接下来 想要 开始 准备 接下来 的 in vivo experiment 算是 体内 实验。 就是 不管 是 对于 猴 还是 对于 猪 或 这是什么 实验 动物, 把 它 从 实验台 能够 植入 到 真正 的 眼球 里面 就 已经 需要 涉及到。 比如说 我要 怎么 封装, 我要 怎么 去 进行 植入, 它 涉及到 的 手术 到底 是 怎么办? 这些 就 开始 有 更多 的 问题。

所以 看起来 你们 还需要 跟 封装 的 那边, 包括 医生 的 那边 是一个 非常 跨学科 的。 我们 看起来 是一个 手术, 但 它 其实 可能 横跨 了 很多 个 学科。

对对对。

还有 其他 的 组 吗? 我看 斯坦福 有一个 无 菜 脑机 接口 学院, 他们 还 研究 成瘾。

对对对, 乌 塞 newer science 它 其实 是一个 很大 的 组织, 下面 有 很多 的 导师, 每个 人的 方向 也 确实 是 不一样。 有的人 可能 更 专注 于 理论, 就是我 要 怎么 去 建 一个 好的 模型, 能够 去做 这种 解码。 所以 确实 它的 spread 是 很大 的。 整个 他在 斯坦福 计算机 对面 那个 楼, 整个 那个 楼 都是 基本上 大家 都 或多或少 是在 做 这个 方向 的。

对还 挺 有意思 的。 我 现在 其实 挺 好奇 的 一个 问题, 就是 我们 对 大脑 的 理解 到底 有 多少 就 到 哪 一步 了。

我们 经常 开玩笑, 就是 因为 所有 学 跟 神经科学 有 相关 的, 就是你 想要 做 脑机 接口, 你 要 对 神经 有 基本 的 了解, 一定 会 开始 去 学 一些 神经学 的 课。 大家 随便 拿出 任何 一本 叫做 神经学 原理, 或者 这种 类型 的 教科书 的 时候, 它 都是 非常 厚 的 一本书。 当时 Christina 就 开玩笑 说, 我们 要是 真的 知道 神经 的 基本原理, 这 本书 就 不会 这么 厚 了。

就是 我们 现在 学界 对于 最 微观 的 到 一个 神经细胞, 甚至 它的 整个 的 蛋白质 通路, 所有 都 了解 的 很多很多 了。 有 非常 好的 模型, 甚至 小规模 的 neural circuitry, 就是 它的 这种 神经 的 回路 也是 了解 的 比较 好的。 以及 完全 跳 到 非常 宏观, 就是 这种 大 的 分区, 我们 也是 有 很多 的 了解。 但是 中间 的这 一块儿 就是 到 可能 说 我 有 一些 神经细胞, 到 我 有 这 一块儿 都是 运动 中枢。 它 到底 实际上 是 怎么样 的 一个 对应 关系, 以及 一个 的 针对 的 机理, 其实 还是 并不是 很 了解 的。

就 比如 像 最早 我记得 伊朗 在 开始 想要 拉 封顶 的 时候, 他 讲 neural link。 他 想要 做 的 设想 是你 能够 把 一本书 直接 下载 到 你的 大脑 里。 但是 这个 其实 就 很 明显, 就是 涉及到 你的 记忆系统 或者 是你的 学习 功能 到底 是 怎么 形成 的。 这个 其实 学界 其实 到 现在 其实都没有 那么 能够 说 我 能够 针对 某 一个 细胞 的 这个 级别, 能够 了解 这个 过程 是 怎么 工作 的。 所以 这也是 为什么 当时 我们 觉得 他的 这个 愿景 讲 的 非常 大。 是 这样 的对。

人脑 有 860亿个 神经细胞, 但是 我们 之前 讲到 的 这些 能够 采集 到 的 电极, 它 都 只有。

几百 千 几百 到 上千。

对对对, 所以 我们 可以 说 对 神经细胞 的 了解 可能 就是 九牛一毛。 真的 是 啥 都 不知道。

就是我 可以 看 一个 对, 或者 是用 F M R I 看 一片 谁 亮 起来 了。 但是 你 想要 真的我 觉得 这 也就是 为什么 到 现在 可能。

就是 连接 还没有 建立, 更 不要说 证明 因果关系 了。

对对对, 所以 这也是 为什么 我 觉得 现在 它 相当于 是 科学技术 和 理论研究 的 相辅相成。 因为 我们 想要 再 往前 去 对 大脑 的 理论 有所 新的 了解 的话, 肯定 也是 需要 技术 能够 采取 更多 的 数据 去 看, 我怎么能够 去 真正 理解 这 一块儿 这个 功能, 去 实际 内部 的 工作方式。

那你 觉得 从 现在 我们 开始 研究 脑机 接口, 到 我们 揭开 大脑 的 一部分 原理, 去 真正 治病, 比如说 治疗 这种 阿兹海默症 或者 治疗 抑郁症, 它 还有 多远 呢?

这个 可能 还是 要 分 疾病。 因为你 像 癫痫, 现在 有 很多 的 创业者 公司。 其实 因为 癫痫 的 预测 和 刺激, 就是 相当于 是 对应 的 治疗。 现在 其实 已经 做 的 还 挺不错 的 了。

针对 某 一个 精神 类 的 疾病, 每一个 方向 它的 发展 还是 不太 一样的。 以及 我 还是 很 乐观 的对 这个 事情。 因为 其实 我们 想 一下, 最早 就 上个世纪 的 科学家 能够 做 听觉 的 人工耳蜗。 其实 那个 时候 我们 对于 神经系统 的 了解 也是 非常少 的。 但是 就是 很棒 的 做出 了 整个 的 这么 一个 系统, 能够 为 很多 的 聋哑 患者 能够 恢复 他们的 听觉。 所以 其实 这个 过程 也是 在 一点点 推进 的。

还是 一个 疾病 的 去 攻克。 那 对于 精神 类 疾病。

我 觉得 这个 东西 可能 要 分 精神 类 疾病 的 成因, 所以 它 也是 一个 很大 的 一个 课题。

对, 因为我 是看 中国 有 那种 电击 疗法, 然后 他 治愈 了 抑郁症 的, 就是 他在 治疗 抑郁症 方面 的 效果 还 不错。 但是 我也不知道 这 是不是 一个个 例。 就像 你说的, 有些人 他在 接入 了 脑机 接口 之后, 他的 整个 情况 就是 比较稳定。

这个 肯定 是 还是会 有人 和人 之间 的 个体差异 还是 很大 的。 但是 我 觉得 像 治疗 抑郁症 这个 问题, 就是 整个 神经学 方向, 它 还是 经历 了 很多 的 发展。 我 觉得 最早 上个世纪 中叶 的 时候, 那种 非常 原始 的 电刺激 或者 电击 治疗, 到 我记得 上 世纪末 可能 就 已经 被 禁止 了。 我们 现在 再去 说 电击 治疗 的 时候, 和 那个 时候 的 已经 差别 是 很大 的 了。 我们 有了 更多 的 了解, 有 相应 的 一些 措施, 但是 可能 我们 也没有 说 完全 理解 整个 抑郁症 的 成因 和 实际 到底 是 怎么 出现了 某 一些 的 问题。 当然 每个人 他的 情况 也 不一样, 他 可能 是 生 素 缺乏, 或者 是 他的 多巴胺 分泌 的 中枢 出了 问题。 就是 不同 的 情况 也 非常 不一样, 所以 它 也 应该 是要 谨 遵 医嘱, 就是说 它 不是 一个 万灵药。 我 觉得 电机 或者 是 说 我们 这种 脑机 接口, 它 也 不是 一个 说 就可以 解决 所有 问题 的 技术。

你 自己 对 大脑 最 好奇 的 一个。

问题 是什么? 我自己 其实 对 大脑 很 好奇 的 一个 问题, 虽然 我 并不 研究 这个 方向。 就是 比如 我们在 做 一些 逻辑运算 的 时候, 实际 到底 大脑 是 怎么 工作 的。 因为我 觉得 这 和 电脑 其实 就是 我们 差别 最大 的 点。 所有的 数字电路 它的 这个 逻辑 是 非常 清晰 的。

电脑 它的 问题在于 它 没有 办法 有 情感。 但是 人 它 相当于 是我 对于 比如说 我的 荷尔蒙 或者 这种 大 的 这种 情感 的 理解, 可能 要 比 我 到底 怎么 去 真正 的 去 算。 比如说 25乘25 到底 等于 多少? 你 比如说 它是 一个 逻辑 计算, 还是 有 多少 是 记忆 的 功能 的 参与, 这些 都是 还 未知 的 问题。 所以 我 就 觉得 这 是一个 非常 有意思 的 问题。

对你 觉得 在 你的 研究 领域, 或者 你知道的 这些 跟 大脑 相关 的 研究 领域, 未来 哪些 技术 是 最有 可能 引发 脑科学 研究 突飞猛进 的 一些 技术 基点 呢? 我 举 个 例子, 因为 这样 问 其实 确实 这个 问题 非常 大我 知道 他 很 不好 回答。 就 比如说 你 刚刚 提到 了 电池 的 问题, 其实 是 很 重要 的对 吧? 然后 封装 材料 的 问题 很 重要。 因为 这会 涉及到 你 基础 的 这个 技术 能不能 大规模 的 去 推广应用, 甚至 不会 让 这么 多 创业 公司 死掉 的 问题。 对你 觉得 还有 哪些 技术 可能 它的 发展 是 会 变相 推动 这个 领域 突飞猛进 的?

我可以 给 自己 打 个 广告, 就 因为 我们在 研究, 现在 整个 的 研究 方向 都 是在 有 更多 的 电极。 我 现在开始 做到 上千。 比如说 我要 做 视觉, 我要 做 针对 视网膜, 我想要 跟 每一个 视网膜 上 的 神经细胞 去 一对一 的 进行 刺激 的话。 那 我 可能 是 需要 上万 甚至 上千万 的 细胞, 我 才能够 做到 一个 像素 比较 不错 的 视觉 表现。 我要 去做 这么 多 的 数据 的 采集, 能够 传输 到 体外, 在 一个 完全 封装, 所以 你的 能耗 肯定 要 很小 的 情况 下去 做 的话, 就会 涉及到 你的 数据采集 的 问题。 这也是 我 目前 在 研究 的 方向。 然后 我希望 这个 方向 能够 有所突破 的话, 我们 能够 真正 的 做到 能够 对 上 千上万 的 细胞 同时 的 进行 数据采集 和 对它 进行 研究。

这个 技术 突破 最 基础 的 是 需要 什么 突破? 比如说 是 芯片 层面 的 突破, 还是 说 你的 这个 连接 技术 还是 什么。

它 更多 的 是一种 对 这个 系统 的 统筹规划 的 设计。 因为你 要 考虑到 我的 整个 的 数据采集 的 策略 是 怎样 的, 才能够 对应 的 去 设计 相应 的 这种 我们 叫做 customer asic 就是 对应 的 硬件 芯片。

OK 理解 你 这个 方向 是 适合 创业 的 吗? 我 因为。

其实 你 刚刚 提到 了。

现在 做 这种 视网膜 研究 的 脑机 接口 的 公司 也 挺 多 的。

就是 开始 有 做。 但是 我 觉得 一个 是 硬件, 一个 是 涉及到 生物 医疗, 一个 是 它的 时间 周期 一定 是在 10年到15年 以上。 这种 以及 你 相对于 相应 的 投入, 经济 投入 也是 非常 巨大 的。

所以 它 更 适合 在 学校 里面 研究。 就 比如说 如果 假设 留校, 然后 它是 你的 一个 研究课题 的话, 它 更 适合 这种。

它 现在 进入 一个 有点 尴尬 的 状, 太 像 我 这个 课题, 我们 做了 可能 有 六七年 的 时间, 到 现在 说 我们的 芯片 是 worked, 就是 是 工作 的。 然后 我们 开始 考虑 下一步 怎么 去 进行 人体实验, 这样 但 到 他 也是 对 人力 的 要求 其实 是 很大 的那 他 纯粹 靠 一个, 比如说 十几个 人的 科研 组, 在 学界 也是 有 一定 的 困难 的。 但是 在 工业界 的话, 这也是 为什么 我 觉得 大家 对于 neural link 还有 像 science corp 这样 大 的 公司 有 非常 高 的 期待。 也是 希望 当 他们 有 足够 多 的 资源 去 支持 他们 了, 我们 是不是真的 可以 做到 有 一些 好的 突破。

所以 他 比如说 做 一次 这样的 人体实验, 需要 多少 个人 来 配合。 因为 你们 已经 在 准备 这件 事情 了, 对不对?

我们 现在 的 状态 是 整个 组 有谁 都要 上 的 那种 状态。 因为 整个。

组织 多少 人?

十几个 人 这样。 因为 实际 可能 当然 操刀 的 可能 就 只有 医生 本人, 就是 外科医生 本人。 但是 涉及到 前期 的 很多 准备, 每个 人都 有 他 自己的 很大 的 一个 部分。 我 觉得 可能 做 创业 公司。

就是 要 解决 10到15年, 如果 这个 技术 不能 商业化, 他 要 如何 去 融资 拿 钱 的 问题。

对 这个 是一个 很大 的 问题。 因为 这也是 大家 很 惊讶 于 做 neural link 现在 的 一个 大 的 矛盾。 算是 因为 从 学界 的 角度 来说, 因为 所有的 侵入 式 的 设备, 它 都要 至少 要 符合 就是你 要 开颅 手术。 在 医学 上 它是 有 最 基本 的 原则, 就是 它是 必须 要 你是 有 这个 需求 才会 做 这种 有 伤害 的 手术 的。 虽然 说 他 有 很多 的 大 的 愿景, 比如说 我 用 这个 打游戏 或者 是 怎么样, 我要 怎么 去 justify 我 去 说 这个 手术 是 值得 去做 这个 侵入 式 手术, 毕竟 你 有 这么 多 的 手术 风险。 所以 最早 为什么 大家 认为 这个 领域 没有 什么 市场前景 的 主要原因 是因为 它是 一个 纯粹 的 生物 医疗器械 的 方向。 那 它 相应 的 经济效益 可能 和 一个 商用 产品 的 经济效益 就 又 完全 不是 一种 计算 方式。 所以 我 也很 好奇, 他 是不是 因为 伊朗 个人 的 号召力, 能够 有 这么 多 的 资源 投入 进去, 也 希望 他 能够 做得 很 好吧。

但是 我 刚刚 算了 一下 伊朗 做 这件 事情。 到达 完成 首个 人体 试验 跟 你们的 这个 进程 的 时间 对比 表。 因为 他的 公司 是 2016年 年底 成立 的, 今年 是 2024年 的 年初, 他 做了 第一个 人体实验。 然后 你 其实 是 2018年 开始 在 斯坦福 去做 视网膜 的 芯片 的 研究, 到 今年 你 比 他 晚 了 两年。 但是 你们 现在 也 在 开始 筹备 这个 人体实验 了。

不太 一样, 是因为 其实 伊朗 建 这个 公司 的 时候, 他们的 芯片 其实 就 已经 有 一两 版 了。 那个 时候 就是 我们 这个 领域 的 会议, 已经 就 他们 那个 首席 的 芯片 的 设计师, 他 已经 有 发 过 一些 论文。

就是 在 做 就 已经 做好 了。

那个 时候 不是 一对一 的, 就是说 那一个 芯片 只是 说 他们 已经 开始 在 迭代 芯片 了。 如果说 我 明天 开始 创业, 我 可能 还要 经历 很长 的 时间 说 我 能够。

做 一个 经历 一个 八年 才能够。

说 我 能够 拿到 F D A approval 去做 大规模 的 人体 试验。 这 可能 还是 非常 长 的 一个 时间。

而且 我 觉得 neural link 在 这件 事 里面 做 的 非常 了不起 的 一件 事情 是。 他们 其实 一开始 就 不是 在 考虑 说 我 怎么 只 做 一个人 的 人体实验。 他 一开始 的 思维 就是说 我要 去 开发 一个 手术 机器人。 而且 他 自己 是在 他的 这个 实验 规划 里面 说, 大概 2024年 他们 希望 进行 十一 例 的 设备 植入 手术。 2025年 是 27例。 然后 到 2030年 这个 数字 会 超过 22000人。 所以 他 一开始 做 这件 事情, 那个 时候 他 其实 是 想 用 机器 的 方式 让 这件 事情 可以 批量 化, 可以 去 量产。 我 觉得 这个 是 还 挺 了不起 的 一个点 的。

而且 我也 觉得 这也是 创业 这个 模式 会 逼 着 你 去 探索 的 一个 方向。 他 毕竟 要 能够 拉 到 这么 多 的 峰顶, 他 一定 是要 能够 解决 规模化 这个 问题 的, 他 也会 逼 着 你 去往 这个 方向 走。

所以 看起来 学术 可能 他 就是 更加 去 突破, 更加 前沿 的。 就像 你说的, 伊朗 在 创业 之初, 首先 他 已经 有一个 芯片 解决方案, 但 他 不 满意 推翻 了。 其实 他们 之后 又 改过 几, 可能 学术界 各 块 已经 有 现成 的 解决方案 了, 他们 把 它 拼成 一个 创业 公司, 同时 它 有 一些 自己的 创新 跟 研发。 学术 要 解决 的 问题 是在 一个 还 没有人 踏足 的 领域, 你们 把 这些 方案 找 出来。 对, 挺 不一样的。 你 要不要 聊 一 聊 你 同学 毕业 之后, 他们的 去向 都是 去 做什么 了?

我 觉得 可能 也是 分 每个 人的 兴趣 点 不一样。 有有 很多 同学 他 做 就是 我们 像 这么 大规模 的 课题, 有 这么 多 整个 组 的 这种 投入 的。 有 很多人 会 选择 自己 去做 创业 公司, 或者 是 加入 这种 大 的 创业 公司 去做 project management, 就是 大 的 管理, 或者 是 更 只 对 这个 理论, 或者 是 更 基础研究 感兴趣 的 人, 会 选择 去向 学术界。

虽然 说 我是 做 这种 大规模 的 脑机 接口 的 芯片。 其实 很多 的 信号处理, 这些 信号 采集 的 技术, 其实 是 完全 可以 应用 到 其他 的 系统。 比如说 你的 相机, 或者 是 其他 的 这种 lighter system, 只是 不同 的 传感器 而已。 所以 也会 有人 选择 去 工业界, 更多 的 看 个人 降 维 打击。 对 爷爷奶奶 那样 也没有, 那 倒 也没有。 好的。

谢谢。 好, 谢谢。 这就是 我们 今天 的 节目。 今天 的 节目 也是 我自己 去 学习 network link 还有 脑机 接口 的 一部分。 如果 大家 喜欢 我们的 节目, 欢迎 大家 持续的 关注 我们, 我们会 做 更多 跟 脑机 接口 相关 的 选题。

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