大腦芯片技術重塑人機融合新範式

◎本報記者 劉 霞

自工業革命以來，人與機器融合的腦機接口技術，激發了人類無窮的想象力。歷經半個多世紀的探索，大腦芯片這項曾被視為實驗室奇觀的腦機接口技術，如今正悄然走進現實。

據美國石英財經網站報道，儘管成就斐然，但大腦芯片技術仍面臨諸多挑戰。無論是提升識讀精準度，還是應對網絡安全與隱私保護等難題，都亟須產業界和技術界持續攻堅。

“神經連接”領跑技術應用

在國外大腦芯片技術領域，埃隆·馬斯克創立的“神經連接”公司備受矚目。目前，已有7位受試者成功植入了該公司研發的“神經感應”大腦芯片。2024年1月28日，因跳水事故導致肩部以下癱瘓的31歲青年阿博，成為首位植入“神經感應”芯片的用户。如今，他已經借用這一技術將日常工作生活的觸角延伸至收發郵件、網頁編輯、學術研究、金融理財等，幾乎重獲獨立生活能力。

邁克作為“神經連接”公司第四位受試者，現已成為全球首位藉助腦機接口實現全職工作的人士。這位測量技術員在家中就能熟練操作CAD設計軟件。另一位受試者亞歷克斯雖喪失手臂功能，卻依然能借助“神經感應”芯片繼續從事3D零部件設計工作。

能真實改變患者的人生路線，這似乎標誌着大腦芯片技術正邁向成熟應用階段。

羣雄逐鹿間的創新博弈

在大腦植入芯片的科技競速中，“神經連接”絕非唯一角逐者。多家企業正以迥異的技術路線展開角逐。

據美國消費者新聞與商業頻道網站報道，總部位於奧斯汀的Paradromics公司5月迎來重大突破，他們成功完成首例大腦芯片人體植入實驗。該公司大腦芯片搭載了1600個電極，較“神經連接”公司1024個電極的芯片設計更具技術優勢。

由“神經連接”前高管本·拉波波特聯合創立的“精準神經科學”公司則另闢蹊徑，採用的是不穿透腦組織的表面薄膜技術。這種侵入性更小的方法，已獲得美國食品和藥物管理局的有限使用許可。

“同步生物技術”公司則在微創領域取得進展。該公司通過血管植入電極的方案避免了開顱手術，目前已為10名患者成功植入。在傑夫·貝索斯與比爾·蓋茨的資本加持下，該公司有望很快推出全球首個支持藍牙連接蘋果設備的大腦芯片產品。

美國加州大學戴維斯分校、布朗大學、哈佛醫學院附屬麻省總醫院等攜手開發的語音合成系統，首次實現了通過腦信號直接轉成自然語音（延遲僅10毫秒）的技術，讓一位因漸凍症失去發聲能力的患者“重新開口”，徹底摒棄了傳統腦信號轉文本再轉語音的繁雜過程。

美國卡內基梅隆大學則證明，非侵入式技術同樣前景可期。他們藉助腦電波讀取帽，實現了對機械手指的即時操控，為未來無需手術的腦機交互提供了生動範例。

大腦芯片這場融合神經科學、工程學和臨牀醫學的科技革命，正在重塑人機交互的範式。不同技術路線各放異彩，如百川奔湧，歸於造福人類的星辰大海。

仍需翻越技術倫理高山

儘管腦機接口技術已取得重大突破，但要真正普及應用，仍需跨越技術與倫理的雙重險峯。

以最先進的語音解碼系統為例，雖然能將患者原本模糊不清的語音識別準確率顯著提高，但43.75%的單詞錯誤率表明，其距離實現自然流暢的溝通仍有差距。

技術層面尚存諸多其他挑戰：如何從“指令響應”升級為“自由表達”？如何降低植入創傷、提升長期穩定性和兼容性？這些問題的解決程度，將決定該技術能否從實驗室走向廣闊的現實應用場景。

與此同時，隱私與安全防護亦不容忽視。承載人類思維活動的神經數據，需要比金融系統更嚴密的保護機制。而解碼神經信號的人工智能算法，則需像精通多國語言的翻譯官，能準確理解不同使用者、不同狀況下的“思維方言”。