近日，特斯拉CEO埃隆·马斯克表示，他已经将自己的大脑上传到云端，并已经与自己的虚拟版本交谈过。这不就是“科技”照进现实。

曾几何时，这些场景只存在于假设、想象。那些神乎其神的功能最终真的能实现吗？它发展到了什么地步？它未来的前景如何？

人脑工程前景广阔

据悉，马斯克旗下神经科技公司Neuralink正在开发脑机接口。该设备将允许计算机将人的思想转化为行动，让他们仅仅通过思考就能执行诸如打字和按按钮等操作。

当前脑机接口技术的发展，已经初步实现了人脑与机器的双向通讯。

脑机接口是通过脑机接口技术可以直接提取神经信号，完成对人的行为意向的分析，并借助光、电、磁、声等调控技术反向干预脑活动，主要依靠多位点高通量脑信息获取、实时神经信号解码、脑机融合智能设备、脑干预等多项关键技术来实现。

简单来说，脑机快速交互，等效于快速的扩张了我们的脑容量，或者说是让人脑产生了第三新皮层。就像阿凡达电影里的人与人之间的“心灵沟通”一样，这样或许就会诞生一个“群体脑”。

脑机接口技术有两种方式，一种是植入式的，即通过手术给病人或动物植入电极来进行神经元信号的读取，比如上文提及的马斯克的两次实验。另外一种形式则是无创的，使用者通过佩戴脑电波设备来采集头皮脑电信号，通过电缆传输并放大之后传送到计算机进行分析处理，这是一种间接的采集神经原的信号方式。

如果我们将大脑比做一间屋子，大脑中的信息就像是屋子里的人在说话，我们想知道屋子里的人在说什么，可以直接推开门进来听，这就好比植入式的脑机接口；而非植入式的脑机接口就如同通过装置在屋外收集并放大屋内的声音从而听清楚。植入式的脑机接口从采集信息的准确性上来讲效率更高，可以更精准地收集信号，但同时它是有创的，需要手术植入大脑。而非植入式的脑机接口仅需体外佩戴设备，对人体没有损伤，但面临如何高效精确采集信号的技术挑战。

业内人士指出，加速人脑科学研究势在必行，不仅有助于提升人类健康水平，也可带动相关产业发展、刺激经济增长。

一方面是有利于保障人类的健康。目前各国老龄化程度在加深，加强脑科学研究将有助于帕金森氏症、阿尔茨海默氏症等脑部疾病的诊断和治疗，提高人们的健康水平和生活质量。

另一方面是科学探索的需要。脑科学研究不但可以揭开大脑高智能、高效率、低能耗之谜，对人工智能、基因学、细胞生物学、生理学、生物信息学、解剖学、行为科学、信息技术、纳米技术和营养学都有重要拉动作用。

由此可以看出，人脑工程潜在经济和社会效益十分巨大，“钱途”不可限量，这或许才是彻底的万物互联。

马斯克输了，还不止一次？

这条1.5英寸长的电子元件上布满了电极和电线。不出意外的话，这个小玩意儿能让这位患有渐冻症（ALS）的可怜人过的有尊严一点。

没有脑机接口技术，患有ALS的人将不能说话、不能移动，永远丧失和人沟通的能力。

而有了这一小块电子元件，他就可以用意念上网、发邮件、发短信。

脑机接口技术就是这么神奇，它能识别人的想法和意识，并变成指令交给电脑完成。

而给这场手术提供技术支持的，是初创公司Synchron。而在西奈山的这场手术也不是Synchron第一次这么做。

此前，他们曾将脑机接口设备植入了4名澳大利亚患者的体内。

而从结果上来看，成功率高达100%。截止目前，4位患者没有出现任何副作用，并且最初安装设备的目标也都成功实现了——他们能发短信、在网上购物等等。

而一开头提到的ALS患者，则是Synchron在美国进行的第一台相关手术。

毫不夸张的说，Synchron这波把马斯克压爆了。别看马斯克天天有事儿没事儿脑机接口，但人家Synchron就是实实在在的领先了。

负责执行这台手术的外科医生Shahram Majid表示，「这次在美国的手术十分特别。不管从影响力的角度还是未来潜力的角度，都是巨大的。」

Synchron厉害在哪儿？

我们有必要好好了解一下Synchron这家公司。毕竟，能在技术上领先马斯克，可见还是有点东西的，东西还不少。

2016年成立的Synchron，刚出道就被脑机接口这个领域「关注」了。

这么说可能有点怪，但实际上，Synchron研发的设备简直就是为了脑机接口技术量身打造的。

Synchron研发的stentrode可以直接插入大脑，而不需要把颅骨切开，造成组织损伤。

stentrode实际上就是一种能植入人脑的东西，这是一种圆柱形的空心金属网。小编也没有找到合适的译法。

不管怎么说，有了它，医生就可以在患者的脖子做切口，然后通过导管把strentrode送到颈静脉，最终送到运动皮层内的血管。

运送到位，再把导管撤掉以后，stentrode的网状结构就会舒展开，并和血管的外缘（也就是血管壁）结合。

Majidi表示，这个过程很像植入冠状动脉支架。而且别看说着复杂，整个过程估摸着也就几分钟。

接下来就到了第二步。

医生用电线将stentrode和患者胸部的设备相连（胸部这里的设备在之前就已经植入完毕）。

这步其实并不简单。因为stentrode已经植入了血管里，医生就必须在病人的皮肤下面给电线弄个通道出来。同时，还得给皮下植入的设备弄个「口袋」装起来。

就像给心脏起搏器做容器一样。

之后，stentrode就会读取脑部神经元发射的信号，胸口的计算设备放大这些信号，然后通过蓝牙传输给电脑或者智能手机。

听起来是不是没那么容易，甚至还有点吓人？

其实，用stentrode甚至比目前最先进的犹他阵列技术（Utah array）所造成的创伤还要小。

用犹他阵列不仅需要切开头皮，还要钻到颅骨里面去，在大脑中放刚性针头，最后才是把针头连接到头顶上一个石头大小的设备上。

之所以说这次的手术影响力会很大，是因为美国对这类手术的政策要比澳大利亚更加谨慎。Synchron公司经过多年的努力才获得了食品和药物管理局的批准。

这名患有ALS的美国人是由美国国立卫生研究院资助的六人1000万美元试验中的第一位，该试验由卡耐基梅隆大学机械工程教授Douglas Weber和西奈山康复创新主任David Putrino领导。

因为脑机接口技术仍处于早期开发阶段，所以该试验会更多关注人体对植入物的反应，以及大脑信号的清晰度，而不主要关注一个人使用脑机接口设备以后可以干什么。

植入运动皮层的支架使用16个电极来监测大脑活动，并记录一个人在思考时的神经元发射情况。

随着时间的推移，信号强度会得到改善，因为该设备会更深入地融合到血管中，并更接近神经元。

在脑机接口领域，人们对技术的吹捧由来已久，而这些技术最终会因为种种限制而无法广泛使用。

正因如此，这位美国患者要求匿名，并拒绝和媒体讨论手术相关的情况，以免在充分了解Synchron的设备之前盲目宣传。

目前，支架的计算能力有限，意味着设备不能做整句输入和翻译。相反，植入该设备的病人将会在屏幕上逐一挑选字母，而脑机接口设备会将患者「是或不是」的想法转换为命令。

虽说一开始的脑机接口设备基本都是用在渐冻症患者身上，但是人们认为这项技术也应该用在患有中风、脊髓损伤和多发性硬化的患者身上。

Thomas Oxley是Synchron的CEO，同时也是澳大利亚的一位神经科学医生。他在澳大利亚开发了这项技术，之后把Synchron搬到了布鲁克林。

他表示，「我希望在美国的首次手术可以证明，脑机接口技术和给心脏安支架或者起搏器是类似的，全世界的医生都可以完成。」

目前，Synchron已经筹得了7000多万美元。

当然了，Synchron公司研发的设备也不全都是优点。因为stentrode是放在血液里的，所以从距离上讲和神经元远一些，发射的信号可能不如Neuralink清晰。

Oxley表示，在未来几个月，甚至几年的时间里，Synchron的主要目标是缩小stentrode的尺寸，并增强设备的计算能力。

如果有可能的话，未来将能在病患的大脑不同部位放置多个设备，从而实现更多功能。

除了Synchron，其他企业还有啥动作吗？

商业化仍需较长周期

实际上，人脑工程研究一直被认为是目前全球科学家协力攻关的课题。自2013年开始，美国、欧盟、日本、澳大利亚、韩国等国家和地区相继发布“脑计划”研究战略。

其中，美国“脑计划”主要绘制活体动物大脑的神经网络结构和活动图谱，推动脑研究新技术；而IBM、谷歌、脸谱等科技巨头陆续展开大脑研究。

尽管欧美及我国都在加大人脑科学的研究，但到目前为止，人类关于大脑的研究目前还相当粗浅。

首先是因为人类大脑是人体中最复杂的器官。虽然大脑实体只栖居于人类不大的脑袋内，但是研究大脑并不比研究浩瀚的宇宙简单，研究者必须要费很大力气来取得数据并分析、理解数据。

其次，脑机接口技术的进展也受限于相关器件的技术水平。如传统的脑机接口，容易引起脑内发炎症反映，最终影响记录信号的稳定性。人脑的神经元数量有上千亿之巨，对采集工具包括传感器、芯片技术都提出了重大的挑战。

此外，还有AI读心术的安全性。在科技时代，无时无刻都面临着信息泄露的危险，当脑袋里面植入科技软件来控制你的意识活动和行为活动，个人信息的安全性也是一个至关重要的问题。

面对脑科学研究，我们究竟处于黎明前的黑暗还是刚刚踏入永夜，一切还不得而知。

哪些公司已布局？

不过，目前世界主要经济体都投入大量资金进行相关技术的研发，同时更多跨学科人才和社会资本也开始加入，这将大大加快脑机接口技术的进步。人工智能、云计算、大数据等计算机学正在与生物学结合探索大脑，这些新变量的加入或许能为我们带来新发现。

在A股市场，人脑工程概念被反复暴炒，同时海外研究人脑技术的进展情况往往成为A股市场人脑概念股活跃的导火索，目前A股市场上的人脑工程概念股主要有：

机器人：主要从事工业机器人、物流与仓储自动化成套装备、自动化装配与检测生产线及系统集成、交通自动化系统等产品的设计、制造和销售。

科大讯飞：公司是一家专业从事语音及语言、自然语言理解、机器学习推理及自主学习等人工智能核心技术的研究，人工智能产品研发和行业应用落地的国家级骨干软件企业。

汉王科技：公司是一家计算机视觉、大数据、智能交互的技术、产品及服务提供商。

来源：证券之星，新智元，光明网