芯片植入猴脑已成为现实，植入人脑也指日可待。劳伦斯·利弗摩尔国家实验室的科学家正在合作研发一个小型电脑芯片，若能成功，该芯片就可以植入人类大脑，帮助那些神经细胞受损的人们存储记忆。

　　随着技术的进步，我们相信总有一天，人类可以通过将芯片植入大脑来实现一些复杂的功能，如通过大脑思维直接遥控电器，甚至接入网络，浏览信息。这些科幻电影里的情节在未来将非常可能出现在我们的日常生活中。

　　事情要从一头公牛说起。

　　1963年，一名医生在妻子和几名助手的帮助下，在没发狂的公牛头骨上安装了立体定位框架，将刺激接收器植入了它们的大脑，试图利用手持收音机上的按钮控制公牛的大脑。

　　这位生于长于西班牙斗牛之城隆达的医生显然知道怎么斗牛，但是当一头公牛气势汹汹地朝他冲过来时，他还是被吓坏了，出于求生本能他疯狂地按控制按钮，最后，那只牛在离他几英尺远的地方停了下来，周而复始几次后，终于确定发怒的公牛可以被控制。

　　这就是历史上著名的公牛实验，这名医生叫何塞·德尔加多(Jose Delgado)，他开创了一项至今依然具有争议的技术——脑芯片。简单的说，脑芯片技术就是通过植入电极，用电刺激神经组织，达到操纵心灵的目的。

　　对大多人来说，了解脑芯片还是在各种科幻的电影电视里。《黑客帝国》中尼奥的大脑被植入芯片，可以将直升机驾驶手册“下载”到大脑中，思维和行动也可被电脑网络所控制;美剧《超脑特工》中男主Gabriel的大脑中植入了一枚堪比超级计算机的微芯片，令其能最短的时间内从遍及世界的“电子网格”中获取所需的信息。

　　还是那句老话，科幻电影里最常见的桥段，现实中想要实现可能需要几十年甚至几百年，那么脑芯片这门技术，具体应用在了哪些方面，现阶段发展得怎么样呢?

　　一派“芯芯”向荣，几乎随“芯”所欲

　　脑芯片的技术近几年发展迅猛，智能相对论(aixdlun)分析师雷宇认为，脑芯片这门技术可以大致归结为三个维度，治疗，保健，增强。公众对其的接受度随先后顺序递减甚至反感。而脑芯片所有的争议，往往也是集中在增强人脑层面。

　　治疗：帮助瘫痪患者重新活动

　　现阶段脑芯片常常用来治疗癫痫、帕金森病、麻痹症、抑郁症和其他疾病，这也是很多脑外科专家的研究方向，但实际应用其实远不止如此。

　　伊恩·伯克哈特是全球首例通过大脑芯片植入而“复活”瘫痪肢体的人。他因一场车祸而导致全身从肩部以下瘫痪，由此他参加了一项瘫痪肢体复活研究计划，该项计划通过在大脑中植入芯片，以绕过受损的脊椎将大脑指令传递给手部肌肉。2016年，在实验室与电脑连接状态下，伯克哈特开始重新控制自己的右手臂和右手腕。

　　而除此之外，患者还可以通过在大脑中植入的芯片控制机械手臂，来帮助一些肢体残疾的患者正常生活。2015年5月，瘫痪病人Erik Sorto在瘫痪13年后，重新依靠自己的“想法”举起了啤酒杯、喝到了啤酒。他所参加的康复项目只需要简单的负责控制器，便能将他的“意图”解析，转化为行为。

　　保健：防止认知能力下降

　　美国国防部正在开发一种新型的大脑芯片，该芯片工作原理很简单：首先备份某个人大脑已存储的数据，一旦这个人大脑受到损害，植入芯片就可以将已备份的数据传输至大脑，使其恢复记忆，比如战争中的士兵等等。这有点像手机和某云绑定，实时上传照片通讯录等数据，就算手机遗失也可一键导入数据。

　　目前这一技术已经在对老鼠和猴子进行了实验，实验结果证实一种硅芯片的电子信号能够复制大脑信息。正如美国纽约大学神经科学家乔瑟夫·雷杜克斯表示，这项技术“如同假肢一样，只不过它是用来修补记忆的”。

　　类似的还有南加州大学生物医学工程的副教授董宋(Dong Song，音译)的研究，他在最近的华盛顿的神经科学学会会议上展示了最新成果——第一个植入人脑的有效改善人类记忆的装置。

　　董宋团队对20位志愿者进行了测试，并利用该设备的电极在测试中刺激大脑。根据他们的研究，这样的刺激能使短期记忆提高约 15%，工作记忆提高约 25%。

　　增强：奇点主义的激进尝试

　　在谈到奇点主义之前，先解释一下超人类主义，超人类主义是一个国际性的文化智力运动，支持使用科学技术来增强精神、体力、能力和资质，并用来克服人类状态不需要或不必要的方面，比如残疾、疾病、痛苦、老化和偶然死亡。

　　而奇点主义则是超人类主义中的一个内部流派，它关注能导致超越人类的智能出现的过渡人技术，比如脑机接口和人工智能。

　　Kernel是一家探索如何将芯片植入大脑的公司，它的创建者Bryan Johnson在2017年里斯本的网络峰会上称，Kernel公司第一步想要设计出能够帮助人类对抗疾病的芯片，而且希望未来能够借助芯片让人类大脑获得超人般的能力。

　　同时他还在Johnson在网络峰会上称：“我预计在大约15到20年时间里，我们将打造出足够强大的大脑工具，找到所有问题的答案。比如说，人类能否拥有完美记忆?能否删除记忆?能否加快学习速度?能否实现脑对脑交流?设想一下，如果你想要体验18世纪的美国西部牛仔生活，你只需在大脑中创造一段经历。”

　　当然，这更像是创业者拉投资的一种手段。某种程度上，奇点主义者其实是想和科幻电影的技术肩并肩。

　　但是似乎没有成功，这样看来，奇点主义者的丰收期还没来。

　　即使得“芯“应手，难免问”芯“有愧

　　本文开头提到的德尔加多医生于1969年出版了一本书，他在《心灵的物理控制：迈向精神文明社会》一文中描述了脑刺激研究，讨论了它的作用。该书中的插图展示了猩猩、猫和两名年轻女子，他们的头骨上都装着刺激接收器。

　　毫无疑问，这项技术自诞生起就饱受争议，一名妇女甚至起诉德尔加多和他所服务的学校并索赔100万美元，尽管她和德尔加多未曾谋面。而时至今日，争议并没有停止。

　　记忆芯片的使用势必会引起人们对记忆数据不安全的讨论。且不论记忆数据被盗，即使单纯的个人隐私泄露，也足以引起舆论关注。仅仅在今年6月，信息泄露的消息就接踵而至，在A站公布用户数据被盗的同时，又有疑似摩拜单车的用户数据在暗网大卖的消息，而近日网传的“12306数据疑似泄漏”的消息更是甚嚣尘上。

　　难以想象记忆被盗后公众的反应，最后一块遮羞布被彻底粉碎，而一旦被用心人士利用，一场记忆保卫战可以轰轰烈烈的拉开了。

　　如果脑芯片仅仅能增强记忆力，其实不是最令人畏惧的，毕竟许三多也是记忆力超群……

　　而是，我们很难预测这些技术究竟会用在哪些地方。美国超人类主义党代表，曾参加2016年总统竞选的Zoltan Istvan表示，一些美国富人正在黑市上寻找大脑芯片，能让他们通过思想与他人进行交流，他们想干嘛?

　　德尔加多曾针对脑芯片这一极具争议的技术曾说过一段话“你能避开知识吗?不能!你能避开技术吗?不能!就算有道德，就算有你的个人信仰，就算有一切的一切，这些研究都会永远继续下去，向前发展。”

　　大脑芯片究竟是大脑增强仪还是定时引爆器?红绿开关任人按。

　　脑科学与类脑研究将成为上海科研领域的下一个发力点。

　　第一财经记者日前获悉，坐落于上海浦东的张江实验室的上海脑科学与类脑研究中心（简称“上海脑中心”）在上海市政府的大力支持下已开始了实质性建设。著名神经科学家、中科院上海分院副院长张旭接受第一财经记者采访时表示：“新成立的上海脑科学与类脑研究中心的进展相当不错，将成为上海科技发展的下一个重点。我们将力求在体制和机制上有所创新，寻求深层次、系统性的突破。”

　　“站在改革开放40年的当口，这事对我们生物医药的发展至关重要。”张旭指出。不过他表示，要实现这样的突破具有很大的挑战，只有克服心理上的障碍和体系上的制约，才能有所进步。“我们不仅仅要扩大规模，更要实现本质上的跃升。这符合国家整体战略的需求，而不是针对某个系统、某个机构或者某个企业。”他说道。

　　上海脑科学与类脑研究中心于今年5月14日揭幕。它将与北京脑科学与类脑研究中心一起，成为中国“脑计划”项目的一南一北两中心。“中国脑计划的推出，应该是针对我们的老百姓生活和社会发展需要什么，这并不是要跟谁比的问题，我们就是中国自己的模式，应该有自己的发展路径。”张旭对第一财经记者表示。

　　中国脑与智能科技领域研究和开发力量的增强、社会发展需求的增加、产业升级的机遇和政府支持及社会投资力度加大等多方面因素促成了脑智科技的黄金时代。据不完全统计，仅上海地区来自政府科研经费、商业投资、公司投入等多种形式每年投入脑智科技和产业发展的资金不少于10亿元。张旭向第一财经记者介绍称：“上海脑科学与类脑研究中心将会整合并且加强脑智科技的基础科学研究和核心技术研发。”

　　在谈到上海脑科学与类脑研究中心的运行制度时，张旭对第一财经记者表示，必须要实现体制上的突破。他说道：“我们一味地把美欧的模式拿过来也是有问题的，2000年起我们就开始参照美国大学系统的PI（独立实验室负责人）制度，国家投了不少经费，的确在整体科研水平上有了大幅度提高，但是我们的科技实力仍然与国家的社会经济发展需求有较大的差距，这说明不完全是资金规模的问题，而是要在体制机制上做更深层次的努力。”

　　“尽管我们论文发表了很多，但发达国家不是这么简单地看问题，这也不可能成为衡量一个国家科技水平和实力的唯一标准。”张旭对第一财经记者表示，“现在脑科学研究能够与人工智能技术结合，中国好像从中看到了机会，但要知道我们在人工智能方面还不是最强的，尽管我们已有了一些全球领先的突破点。”

　　张旭于1994年瑞典博士毕业后就回国工作，历经近年来中国科研发展的各个阶段，深谙其中的薄弱。在美国，PI制度的优势是显然的，因为它的国家科技战略和实施体系布局已发展成熟，科研机构、大学和公司的综合性参与度高，资金差异性投入及分工明确，系统性实施力极强，因此能够将支持基础研究的总经费分成很多的大小课题经费，支持研究和人员费用，能够发挥更多人的才能。

　　去年9月，张江实验室揭牌。该实验室的重点攻关研究方向包括生命科学和信息技术两大领域，类脑智能研究是两者间的衔接桥梁。目前实验室内部已经建立了共享机制，各研究机构科研人员能够共同使用昂贵的实验设备，尤其是新建成的大科学装置，并且建立一个统一的数据库，收集研究和临床试验的相关信息，把一些原有的数据孤岛打通。

　　已经建设完成的大科学装置包括上海光源、国家蛋白质实验中心等，其中国家蛋白质实验中心建筑面积为3.3万平方米。总投资为7.56亿元，这也是生命科学领域的首个大科学装置。

　　张旭对第一财经记者表示：“生命科学领域的大科学装置是非常罕见的。国家蛋白质研究中心为脑科学中的神经递质受体结构和功能等生命科学研究提供技术基础设施。蛋白质结构是最核心的科学研究问题之一，比如知道药物作用的靶点在哪里，有助于药物的诊断和开发，蛋白质研究的技术平台，无论从生物技术本身的科学问题，还是药物开发、疫苗，包括现代化的农业都是需要的。在脑科学领域，则有助于对神经系统和疾病的理解。”

　　张旭还介绍称，目前在上海张江，走在神经系统疾病研究最前面的是中科院上海药物所。最近一款名为GV971的抗老年痴呆症药物已经通过Ⅲ期临床试验，是药物研究的突破性进展，期望很快就能进入审批上市。

　　为什么要在张江做那么大跨度的交叉学科？张旭告诉第一财经记者：“就是因为这对我们的知识结构，对理解神经系统或者药物研发是一个综合性的体系。我们需要更多科学家、更多思想的交融，激发创新，这是一个科学的生态环境，这里就好像是生物医药界的硅谷，科学家能够在更大的科学设施支撑的基础上，进行新的研究和开发。”

　　同样是在去年9月，张旭从寒武纪科技创始人兼CEO陈天石手中接过“院士工作站专家”聘书，从此我国脑科学的前沿探索力量，与计算科学及人工智能芯片的产业化的力量深度融合，基础研究科学家与计算信息技术专家共同开启世界类脑智能研究前沿和高科技产业大门，这种跨界合作的模式以往并不多见。

　　寒武纪作为我国首家人工智能芯片初创公司，已经研制出了超低能耗、超高效率的深度学习神经网络芯片。陈天石曾对第一财经记者表示，早在2016年寒武纪科技就在临港科技城注册公司，他看中的不仅仅是上海在集成电路制造领域的深厚积累，更具战略意图的是，加入落地在临港的“上海脑-智工程”所打造的类脑智能产业化生态圈。张旭正是该工程的项目负责人。

　　由中科院上海分院牵头的“上海脑-智工程”自2014年启动至今，不仅汇集了中国神经科学最前沿的科学家，也吸引着来自科大讯飞、寒武纪、爱观视觉等人工智能科技领先企业入驻，共同探索类脑智能的产业化之路。“谁说基础研究只会烧钱？恰恰相反，实验室里的每一个小的进步，都有可能带来产业的大变化。”张旭说道，“如果企业家能及时看到这些变化，就能及时将它们应用到产业中。”

　　张旭举起手上的华为mate手机告诉第一财经记者：“这部手机中采用的麒麟970人工智能芯片，寒武纪贡献了其中神经网络处理单元（NPU），它是基于中科院计算技术研究所的基础研究成果，‘上海脑-智工程’促成了它的产业化，它的第一个大用户就是华为，也是全球用户最多的手机之一。”根据多家机构的研究报告，今年二季度，华为手机在全球的市场份额已经超越苹果位居第二，仅次于三星。2018年8月31日华为最新发布的全球最先进的麒麟980人工智能芯片承载了双核寒武纪NPU芯片。

　　在芯片行业，一般一个芯片的成果要大规模供给到市场上，需要一个非常漫长的过程，但是寒武纪通过自己的努力，不到一年时间就完成了。“这不仅体现在我们的科技水平、科研团队素质的日益提升，也是改革开放40年以来，在科技研究和产业化转移转化、产学研结合的过程中所迈出的重要一步。”张旭说道，“同时也证明我们在一个优秀的科研成果顺利转化为优秀产业，不仅仅依赖于政府的优秀资源和政府基金，更重要的是依赖于市场资本。”

　　展望未来，神经科学家研究的脑功能联结图谱也将会给神经网络芯片带来新的启示。这也是陈天石这样的人工智能领域的科学家和高科技创业者最关心的问题之一。

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