[導(dǎo)讀]行業(yè)新聞早知道,點(diǎn)贊關(guān)注不迷路!近日,美國(guó)商務(wù)部發(fā)布《關(guān)于擬制定腦機(jī)接口技術(shù)出口管制規(guī)則的通知》,就BCI技術(shù)納入出口管制向公眾征求意見(jiàn)。這次的目標(biāo)格外明確,針對(duì)腦機(jī)接口技術(shù)(BCI)。據(jù)美國(guó)商務(wù)部工業(yè)和安全局(BIS)表示,目前某些可能出于出口管制目的而引起潛在關(guān)注的項(xiàng)目,有些...
行業(yè)新聞早知道,點(diǎn)贊關(guān)注不迷路!近日,美國(guó)商務(wù)部發(fā)布《關(guān)于擬制定腦機(jī)接口技術(shù)出口管制規(guī)則的通知》,就BCI技術(shù)納入出口管制向公眾征求意見(jiàn)。這次的目標(biāo)格外明確,針對(duì)腦機(jī)接口技術(shù)(BCI)。
據(jù)美國(guó)商務(wù)部工業(yè)和安全局(BIS)表示,目前某些可能出于出口管制目的而引起潛在關(guān)注的項(xiàng)目,有些尚未受到多邊有效管制,因?yàn)樗鼈兪切屡d技術(shù),其中包括腦機(jī)接口(BCI)技術(shù),該類技術(shù)旗下包括神經(jīng)控制接口、心機(jī)接口、直接神經(jīng)接口等。
BIS表示,正在就腦機(jī)接口技術(shù)的潛在用途征求公眾意見(jiàn),尤其是這類技術(shù)對(duì)美國(guó)國(guó)家安全的影響,比如BCI技術(shù)是否可以為美國(guó)或其任何對(duì)手提供軍事或情報(bào)優(yōu)勢(shì)等。
新規(guī)顯示,此次征求意見(jiàn)截止日期為2021年12月10日。按照以往慣例,在征求意見(jiàn)期限截止后,相關(guān)部門(mén)即將以此為標(biāo)準(zhǔn),制定法律并推進(jìn)實(shí)施。
BCI技術(shù):從科幻到現(xiàn)實(shí)
初次接觸到腦機(jī)接口技術(shù)這一名詞時(shí),不免回憶起當(dāng)年經(jīng)典科幻電影《黑客帝國(guó)》為我們描繪的科幻畫(huà)面——通過(guò)在腦后插入一根線纜,人們即可暢游計(jì)算機(jī)世界,一個(gè)意念就能改變“現(xiàn)實(shí)”。
人們甚至不需要花費(fèi)大量時(shí)間閱讀書(shū)本、視頻等媒介,只需通過(guò)腦機(jī)接口直接將知識(shí)傳輸?shù)酱竽X當(dāng)中即可。在這看來(lái)曾經(jīng)是天馬行空的幻想,如今也漸漸走向合理。
腦機(jī)接口技術(shù)英文名BCI,Brain Computer Interface的縮寫(xiě)。它是一種在人或動(dòng)物腦(或者腦細(xì)胞的培養(yǎng)物)與外部設(shè)備間建立的直接連接通路。
拆開(kāi)來(lái)解讀的話,“腦”一詞意指有機(jī)生命形式的腦或神經(jīng)系統(tǒng),而“機(jī)”意指任何處理或計(jì)算的設(shè)備,其形式可以從簡(jiǎn)單電路到硅芯片。
但實(shí)際上,腦機(jī)接口的研究更要追溯到從腦科學(xué)的研究開(kāi)始,大致可分為三個(gè)階段:
1924年,Hansberger發(fā)明了EEG腦電捕捉設(shè)備,首次獲取人類大腦電波,并在之后的幾年嘗試控制大腦信號(hào)并提出了腦機(jī)接口的概念;
21世紀(jì)初,BrainGate首次嘗試侵入式腦機(jī)接口,并且獲得了較為成功的效果,可以幫助患者控制機(jī)械做出簡(jiǎn)單動(dòng)作;
近現(xiàn)代,隨著科技硬件逐步成熟,腦機(jī)接口應(yīng)用逐步多元,BrainCo、NeuraLink、Facebook等公司發(fā)布商業(yè)化產(chǎn)品,正式切入腦機(jī)接口領(lǐng)域。
因此,可以說(shuō)腦機(jī)接口的研究年代甚遠(yuǎn),人們基于長(zhǎng)期以來(lái)在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用于人體的早期植入設(shè)備被設(shè)計(jì)及制造出來(lái),用于幫助患者恢復(fù)損傷的聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)和肢體運(yùn)動(dòng)能力。當(dāng)然,研究的主線是大腦不同尋常的皮層可塑性,它與腦機(jī)接口相適應(yīng),可以象自然肢體那樣控制植入的假肢。在當(dāng)前所取得的技術(shù)與知識(shí)的進(jìn)展之下,腦機(jī)接口研究的先驅(qū)者們可令人信服地嘗試制造出增強(qiáng)人體功能的腦機(jī)接口,而不僅僅止于恢復(fù)人體的功能。
美國(guó)為何要管制BCI技術(shù)
毫無(wú)疑問(wèn),作為新時(shí)代的一項(xiàng)新興技術(shù),BCI技術(shù)在人類醫(yī)療保健和輔助技術(shù)方面具有重要應(yīng)用,甚至?xí)o未來(lái)汽車開(kāi)發(fā)、人工智能、先進(jìn)材料開(kāi)發(fā)、人機(jī)界面和機(jī)器人技術(shù)等領(lǐng)域帶來(lái)嚴(yán)重影響。因此,對(duì)BCI技術(shù)過(guò)于廣泛的出口管制或?qū)⒆璧K這些領(lǐng)域的研究。
盡管美國(guó)在新規(guī)中提到“對(duì)此類技術(shù)(BCI技術(shù))實(shí)施出口管制可能會(huì)對(duì)未來(lái)與我們的盟友的合作產(chǎn)生不利影響”、“在制定和實(shí)施對(duì)此類技術(shù)(BCI技術(shù))的出口管制時(shí),政府、工業(yè)界和學(xué)術(shù)界之間的有效伙伴關(guān)系至關(guān)重要”等說(shuō)法,但依然沒(méi)有阻止BIS繼續(xù)推行這一舉措。
值得注意的是,BIS還專門(mén)為此列出了12個(gè)問(wèn)題征求公眾意見(jiàn)。具體來(lái)看包括:
1、需要采用哪些具體的BCI技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),以確保其在全球范圍內(nèi)的應(yīng)用(即作為BCI技術(shù)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn))?
2、與其他國(guó)家相比,美國(guó)的BCI發(fā)展處于什么位置(例如,美國(guó)是否處于BCI技術(shù)發(fā)展的前沿)?
3、BCI 技術(shù)目前是否可以在某些國(guó)家/地區(qū)用于商業(yè)用途,如果是,在哪里以及用于什么特定目的(例如,外國(guó)公司是否已經(jīng)開(kāi)發(fā)出用于特定商業(yè)應(yīng)用的設(shè)備或芯片)?
4、侵入性和/或非侵入性 BCI 技術(shù)的當(dāng)前發(fā)展階段是否已達(dá)到該技術(shù)可用于商業(yè)生產(chǎn)和使用的地步?
5、非侵入性腦信號(hào)傳感器的主要進(jìn)展是基于實(shí)時(shí)算法來(lái)設(shè)計(jì)的,將神經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成指令(即,什么發(fā)展得更快:“軟件”(算法)還是硬件(傳感器)?
6、建立對(duì)BCI技術(shù)的出口管制會(huì)對(duì)美國(guó)的技術(shù)領(lǐng)先地位產(chǎn)生什么影響(即不僅僅是在BCI技術(shù)領(lǐng)域,而是整體)?如果主要控制在“軟件”而不是硬件,這種影響會(huì)有明顯的不同嗎?反之亦然?
7、人工智能(AI)技術(shù)或其他新興技術(shù)的未來(lái)發(fā)展有可能如何影響B(tài)CI技術(shù)的發(fā)展,反之亦然?
8、使用BCI技術(shù)(例如,用于醫(yī)療或軍事目的)可能會(huì)引發(fā)哪些類型的倫理或政策問(wèn)題?
9、BCI技術(shù)的應(yīng)用目前存在或可能產(chǎn)生哪些風(fēng)險(xiǎn)和效益?
10、在特定應(yīng)用中使用侵入式和非侵入式BCI芯片/傳感器和相關(guān)“軟件”(如信號(hào)處理算法)的潛在優(yōu)勢(shì)或劣勢(shì)是什么?根據(jù)是否使用侵入性或非侵入性BCI芯片/傳感器和相關(guān)“軟件”,這些優(yōu)點(diǎn)或缺點(diǎn)在多大程度上對(duì)應(yīng)(或不同)?
11、是否有任何BCI技術(shù)比其他技術(shù)更容易受到網(wǎng)絡(luò)安全威脅(例如,使用BCI技術(shù)的軍事系統(tǒng)可能對(duì)美國(guó)生物防御產(chǎn)生不利影響)?
12、傳輸?shù)腂CI數(shù)據(jù)被黑客攻擊或操縱以影響用戶或機(jī)器的可能性有多大?與其他形式的數(shù)據(jù)相比,這種數(shù)據(jù)是否天生就更容易受到黑客攻擊或操縱?BCI數(shù)據(jù)的侵入性或非侵入性特征是否會(huì)對(duì)此類數(shù)據(jù)的潛在漏洞產(chǎn)生影響?
3年前已開(kāi)始對(duì)BCI技術(shù)的管制
實(shí)際上,美國(guó)早早就開(kāi)始對(duì)BCI之類的尖端新興技術(shù)加以管制。2018年11月19日,美國(guó)商務(wù)部工業(yè)和安全局就出臺(tái)了對(duì)14項(xiàng)尖端技術(shù)進(jìn)行出口管制的征求意見(jiàn)稿。
這14項(xiàng)技術(shù)包括人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、量子信息和傳感技術(shù)、微處理器技術(shù)、定位導(dǎo)航和定時(shí)(PNT)技術(shù)、先進(jìn)計(jì)算技術(shù)等。在2018年的這份清單中,已經(jīng)將腦機(jī)接口技術(shù)列入管制范圍。
盡管有大量反對(duì)意見(jiàn),但美國(guó)陸續(xù)參照這份清單出臺(tái)法律法規(guī),對(duì)相關(guān)技術(shù)出口實(shí)施嚴(yán)格管制,對(duì)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備進(jìn)口有依賴的技術(shù)公司陸續(xù)遭受了重大影響,這種影響直到今天還在持續(xù)。如今時(shí)隔近三年,BIS再次發(fā)出征求意見(jiàn)稿,特別針對(duì)腦機(jī)接口技術(shù)。
當(dāng)然,人們也都知道,目前這份清單仍處于公眾征詢意見(jiàn)階段仍處在未完全確定階段,如果這些領(lǐng)域真的“出口管制”,那么美國(guó)企業(yè)同樣也將面臨巨大損失,所以相關(guān)美國(guó)企業(yè)應(yīng)該會(huì)在征詢意見(jiàn)階段提出異議,以維護(hù)自身利益。
馬斯克都不錯(cuò)過(guò),“腦機(jī)接口”何時(shí)落地
值得一提的是,被譽(yù)為“鋼鐵俠”的特斯拉創(chuàng)始人馬斯克在2020年完成了一項(xiàng)常人難以完成的“壯舉”,他在15萬(wàn)直播用戶的圍觀下,通過(guò)無(wú)線裝置連接植入豬大腦中的芯片,實(shí)時(shí)監(jiān)控豬的大腦活動(dòng)。
直播發(fā)布會(huì)上三只小豬成為了主角,其中一只名叫“格特魯?shù)隆钡纳砩媳恢踩肓薒ink V0.9芯片,另外兩只小豬作為對(duì)照組(一只沒(méi)有植入Link V0.9芯片,另外一只植入Link V0.9芯片后移除)。
在現(xiàn)場(chǎng)演示中,當(dāng)馬斯克撫摸格特魯?shù)碌谋亲訒r(shí),在電腦上呈現(xiàn)了數(shù)據(jù)化的信息狀態(tài),當(dāng)格特魯?shù)聡@著一支筆嗅來(lái)嗅去時(shí),同樣可以看到設(shè)備傳輸出來(lái)的數(shù)據(jù),顯示小豬腦部活動(dòng)情況。
這代表著不管是小豬的鼻子在被馬斯克撫摸的時(shí)候,還是小豬自主嗅筆的過(guò)程,小豬的大腦神經(jīng)元有所反應(yīng),通過(guò)讓大腦和計(jì)算機(jī)之間建立數(shù)字連接,從而產(chǎn)生相應(yīng)的電極信號(hào)并讓小豬大腦活動(dòng)可視化呈現(xiàn)。
據(jù)悉,格特魯?shù)戮嚯x植入腦機(jī)接口手術(shù)完成已過(guò)去兩個(gè)月,如今依然表現(xiàn)的十分活潑,與未植入設(shè)備的豬沒(méi)有什么兩樣。
(馬斯克發(fā)布會(huì)直播截圖)
作為一枚能夠植入小豬體內(nèi)的芯片,Link V0.9約一枚硬幣大小,直徑23mm,厚度8mm,可采集傳輸上千(1024個(gè))通道的神經(jīng)放電信號(hào),擁有全天續(xù)航能力,支持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸,可感知溫度、壓力等數(shù)據(jù)。人們最關(guān)心的還是Link V0.9的植入問(wèn)題,這與傳統(tǒng)的醫(yī)院手術(shù)開(kāi)刀不同,Link V0.9的植入全程由自動(dòng)化機(jī)器人完成,無(wú)需麻醉,耗時(shí)不到一小時(shí)。
(馬斯克發(fā)布會(huì)直播截圖)
在馬斯克看來(lái),諸如視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、痛楚等感官直覺(jué)均是被神經(jīng)元送至大腦的電信號(hào),而幾乎所有人都存在神經(jīng)系統(tǒng)方面的疾病(記憶缺失、癱瘓、焦慮、壓抑或腦部損傷等),因此人類需要一個(gè)可以解決神經(jīng)系統(tǒng)疾病的設(shè)備,“神經(jīng)元就像一根線路,你需要一個(gè)電子設(shè)備來(lái)解決電子問(wèn)題?!?/span>
當(dāng)然,馬斯克所展示的,更多是通過(guò)腦機(jī)接口技術(shù)對(duì)小豬進(jìn)行腦部活動(dòng)的監(jiān)測(cè),而沒(méi)有見(jiàn)到利用植入式芯片對(duì)部分醫(yī)療難題起到治療作用的方案。但實(shí)際上,早在2016年英國(guó)就有研究表明,在帕金森氏癥的治療中,如果在常規(guī)藥物治療外再加上在大腦中植入電極的手術(shù)療法,患者的震顫癥狀就可以得到更好地控制。
這種在大腦中植入電極的手術(shù)療法,其實(shí)也就和腦機(jī)接口技術(shù)相差無(wú)幾。將若干電極的一端分別植入患者大腦中特定部位,電極的另一端連在一個(gè)植入皮下的類似心臟起搏器的小裝置上。這個(gè)小裝置發(fā)出的電信號(hào)能夠阻斷大腦神經(jīng)系統(tǒng)病變部位發(fā)出的導(dǎo)致震顫的信號(hào),從而改善患者震顫癥狀。
目前,人們已經(jīng)看到了腦機(jī)接口技術(shù)所產(chǎn)生的科技價(jià)值,但關(guān)于腦機(jī)接口的倫理學(xué)爭(zhēng)論是關(guān)鍵。因?yàn)槟X機(jī)接口最直接的分類分為兩種,一種是侵入性的腦機(jī)接口,還有一種就是非侵入性的腦機(jī)接口。
所謂侵入,直接從字面意思來(lái)理解就是得一定程度上植入患者的身體,譬如一直以來(lái)就存在的心臟起搏器。而侵入式腦機(jī)接口和心臟起搏器又有很大的差別。因?yàn)槿祟惖拇竽X到現(xiàn)在為止仍然是一個(gè)神秘未知的區(qū)域,侵入式的腦機(jī)接口那就需要往大腦里面植入電極芯片。而非侵入式腦機(jī)就是不需要開(kāi)顱做手術(shù),降低了風(fēng)險(xiǎn)性。那就需要通過(guò)更加特殊的材料等方式來(lái)進(jìn)行改機(jī)。
還有人預(yù)見(jiàn),未來(lái)當(dāng)腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展到一定程度后,不但能修復(fù)殘疾人的受損功能,還能增強(qiáng)正常人的腦部功能,例如深部腦刺激(DBS)技術(shù)和RTMS等技術(shù)將來(lái)也可能可以用來(lái)改變正常人的一些腦功能和個(gè)性。又例如一種特殊的海馬體神經(jīng)芯片將來(lái)可能可以用來(lái)增強(qiáng)正常人的記憶等等。這些都有可能帶來(lái)一系列關(guān)于“何為人類”、“心靈控制”之類的問(wèn)題爭(zhēng)論。
目前國(guó)內(nèi)外BCI玩家都有哪些?
OFweek維科網(wǎng)梳理了目前國(guó)內(nèi)外行業(yè)中的一些玩家,幫助大家簡(jiǎn)單了解腦機(jī)接口的發(fā)展現(xiàn)狀:
可以看到,目前的腦機(jī)接口技術(shù)研究已經(jīng)比過(guò)去復(fù)雜了不少,涉及神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、神經(jīng)工程、材料科學(xué)、人工智能等多個(gè)學(xué)科。
國(guó)外公司對(duì)于該領(lǐng)域的探索較早,但整個(gè)行業(yè)還處于初創(chuàng)期,目前國(guó)外主要玩家有BrainGate、Neuralink等。反觀國(guó)內(nèi),基本都集中在非侵入式的腦機(jī)接口領(lǐng)域。不過(guò)有一點(diǎn)可以明確看到,整個(gè)腦機(jī)接口的市場(chǎng)還處在早期階段,還有廣大的空間值得探索。
封面源自 劍廠《回到未來(lái)》紀(jì)錄片截圖 侵刪
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