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脑机革命开颅还是不开颅:马斯克左 陈天桥右

陈天桥认为，真正能带来技术突破的脑科学基础研究，不一定非要打开脑壳，“炸城墙”。“我们不应该创造另一个像马斯克一样的外部大脑”。

特斯拉建成，SpaceX载人飞船发射，超级隧道建成。现在埃隆马斯克想把芯片植入人类大脑。

在一个人的头骨上开一个“洞”，植入一个硬币大小的带有传感器的“芯片”。你能为人类做些什么？

在马斯克的视野中，一个芯片可以给大脑和电脑一条路径：“它”可以实时监测你的健康状况，并警告你是否存在心脏病发作、中风等风险；“它”可以模拟催产素、血清素等化学物质的释放。通过控制激素水平，可以缓解焦虑，缓解抑郁——对，抑郁症患者福音；它甚至可以储存一个人的记忆。

承载脑机接口梦想蓝图的是Neuralink，他在2017年创立的新公司。遗憾的是，今年8月29日，Neuralink在第二次成果发布会上亮相，证明最新的科技成果依然不是人类，而是三头小猪——，距离第一次发布会马斯克的脑机接口研究依然没完成临床人体实验。.已经过去了一年多

人脑呈果冻状，约占人体体重的2.1%，内含近1000亿个神经元细胞，隐藏着人类诞生以来最难的秘密，也启发了全世界无数科学家和实验室的探索。但是到现在为止，人类大脑能力和奥秘的发展“还不到大脑真相的1%”。

我们从哪里来，去哪里？为什么人类可以不断探索大脑的潜能，却不能控制它？对人类生活中终极命题的质疑，最终会归结为对大脑无尽的好奇。

更现实的问题是，瘫痪、脑损伤、老年痴呆症等疾病已经严重影响了我们的生活质量。因此，脑科学已经被认为是世界上最前沿和最困难的学科。

几年前开始活跃在世界脑科学核心舞台上的一位中国企业家领袖人物，就是盛大集团创始人、现TCCI(陈天桥千千研究院)创始人陈天桥。今天，他非常不愿意被媒体提到他是“31岁的中国首富”，更不愿意被提到“至今没有人打破这个年龄记录”的事实，他还在暗地里参与科研慈善事业。2016年，陈天桥以民间捐赠形式捐赠10亿美元，支持全球脑科学基础研究。

和马斯克一样，陈天桥也想撼动人脑。治疗脑部疾病也是TCCI支持科学研究的出发点之一，但他对脑科学领域基础研究的长期判断与马斯克的——相反。他的第一个反对意见是，马斯克的脑机研究也应该对健康人进行“开颅”干预。

开颅，还是不开颅，这是个问题

2020年10月，TCCI首个“脑科学前沿实验室”在大型神经医学中心上海华山医院虹桥校区建成，展示了中美科学专家在脑科学研究不同领域的最新研究成果。最引人注目的成就之一来自麻省理工学院多媒体实验室的帕蒂梅斯教授，他展示了如何用气味来控制梦。

在会议结束后，陈天桥近期接受了钛媒体App的独家专访。有趣的是，陈天桥把类似这种“嗅觉控制大脑”的基础研究项目，形容为“特洛伊木马”、借道攻城方式的一种——而非马斯克那样直接“打开脑颅”的“炸开城墙”方式。

陈天桥告诉钛媒App，马斯克通过在三只小猪的大脑中植入芯片来获取信号的方式并不是革命性的突破。“不管你用猪还是老鼠做实验，都没什么区别。展示的猪产生了想法和动作，脑电波自然会动，这其实是常识。”

而开颅术的意义在于“为临床治疗服务”，开颅术在临床治疗中也越来越成熟。“我一直强调，对于病人，我们应该以治病为主，一切最新技术，一切可行手段都要使用，包括开颅。有两个案例，那就是我最早投入加州理工就是因为看到了加州理工教授已经完成了对瘫痪病人的电极植入并且指挥机械臂进行操作，甚至可以通过刺激脑部区域让瘫痪病人直接感受到失去知觉部分的知觉，包括能够读取大脑中的想法等，这些都是需要开颅的。”陈天桥对钛媒体App 详细阐述了其对于“打开脑颅”的看法，更适合“治病救人”，而不是健康人的大脑研发。

“现在这一路线上的研究重点，是如何让植入的芯片更安全、信道更多、数据更准确的问题，但这种开颅治疗并不属于革命性的突破。我们支持的中科院微电子所的陶虎教授的新型大脑电极，其实比Neuralink进展更快。”

在上述“脑科学前沿实验室”中，特别展出了陈天桥提到的项目，该项目由中国科学院上海微系统研究所胡涛研究团队和华山医院神经外科团队共同承担。

本研究项目最大的亮点是将一种神经元几乎察觉不到的超薄、超灵活的高通量神经信号采集芯片植入小鼠大脑，计算机直接与神经信号处理接口电路相连，实时反映小鼠脑电信号的变化。植入老鼠大脑的电极创造性地使用了中国古代材料据陶虎介绍，“其在植入创伤、长期在体安全性等关键技术上已经达到甚至部分超越了Neuralink。”的丝蛋白

胡涛教授的老鼠实验

“但我们今天讨论的共同愿景是如何让绝大多数人，主要是健康人，能够直接与计算机互动。此时，我和马斯克的观点上是不一样的， 我们不能炸开健康人大脑的城墙强行连接和传输。” 陈天桥非常明确表达了自己与马斯克在大脑研究方向上的分歧。,

陈天桥认为，真正能带来技术突破的脑科学基础研究，不一定要打开脑壳“炸开城墙”，“我们不应该像马斯克这样造另一个外脑”。人类完全如“特洛伊木马”攻城一样，借用大脑已有的入口，例如耳、鼻、喉、眼、口等五官五感本身就是大脑已经对外有的入口，Pattie Maes教授利用“嗅觉”进行梦境控制的方式，就是通过五感进入大脑。

首先，“如果想要攻破城门，只需要像特洛伊木马一样放在城门口。也就是说，,大脑有更多类似API插件或者是USB插口，在城门口沟通接入就可以了。,利用现有的城门编辑AI传递的包裹信息，并与特定的大脑区域进行干预和交互。现在，麻省理工学院的教授已经能够向猴子展示由人工智能编辑的特定信息，这些信息可以准确地激活猴子大脑的特定区域。其次，利用非侵入性(如超声波)或半侵入性(通过血管灌注纳米芯片)与大脑特定区域进行交互。"

“坦白说，这两个方向在技术上比直接手术更难。我们需要有更长的准备时间，基础研究不可或缺。这就是我们与学术机构保持持续良好互动并不断前进的原因。”

马斯克在极力的向公众“秀”出他的快速“成果”，而陈天桥则认为基础研究不应该急功近利。两位心怀人类终极命运的创业者，在脑机革命的路上，狭路相逢。

图为研究所所长陈天桥(右)和严(左)

“侵入式”和“非侵入式”路线之争

2015年，陈天桥夫妇包机搬到了应许之地加州。

这是陈天桥多年前遭受严重焦虑和惊恐发作后的第一次飞行。在接受腾讯采访时，他说他有三家公司在华尔街上市，但没有按门铃，因为他要飞往纽约；他在哈佛和麻省理工工作时，不会飞，校长们别无选择，只能飞越太平洋去看望陈天桥。

搬到加州不久，陈天桥在——年做出了第一个重要决定，要建脑科学院，“提前投资10亿美元”，这是他在捐款仪式上承诺的。加州理工学院的脑神经科学家理查德安德森教授被任命为新学院的脑-机接口中心主任。

连续五年，陈天桥与科学家、实验室负责人保持联系，仔细搜索喜欢的美国大学和研究所。

从加州到纽约，从华盛顿到亚利桑那州，在过去的五年里，有300多名顶尖科学家在他的大脑中注册，28所大学的校长向陈天桥描述了他们未来十年在脑科学领域的愿景。钛媒创始人赵跟随陈天桥参观了美国几所著名大学的校长和实验室，亲眼目睹了陈天桥如何因为对PPT感兴趣而当场宣布向该科学家捐款，这是一个由几位年轻科学家示范的研究项目，令赵感到意外。

“他真的很感动。”赵贺娟在那次旅行后说。

在学术界，脑科学也被称为认知科学，是一种探索大脑如何工作的科学技术。——如何思考，如何记忆，如何学习等。其中，脑机接口最为知名。

有创脑植入帮助瘫痪者恢复手臂的技术流程

如今，一个被高度认可的脑机接口的定义是脑机接口（Braincomputer interface，BCI）是在人或动物脑（或者脑细胞的培养物）与外部设备间建立起直接通路，通过脑电波的反馈，让计算机获得信息，采集人们大脑中生物的特征值，并把信息翻译成机器语言，从而反馈到肌体，完成脑和外部设备间的信息交换。

用陈天桥钛媒App的比喻，“形象点来说，我们对人的大脑认知控制或者了解，就是要把‘大脑’这座城墙打开一个门洞，来对其进行一定的影响和控制。”

目前公认的技术路线有三种：侵入性、部分侵入性和非侵入性。

侵入式：在人的头部开了一个洞，然后用一个立方体状的脑机设备将电极插入大脑大约七八厘米，直接收集人大脑中电信号的变化来猜测人的意识。目前，它主要用于重建瘫痪患者的特殊感觉(如视觉)和运动功能，或者用于SEEG(立体定向脑电图)。

非侵入式：在不损伤人脑的情况下，如脑电图、核磁共振、FMRI、红外线，对人脑中非常细微的脑电图变化和信号变化进行拍摄，然后对视觉皮层的信号进行模式识别和图像拼接，利用大量的数据和算法来推测大脑中的信息。

半侵入式：主要利用颅内脑电图(ECoG)技术打开颅骨，然后将电极阵列放置在大脑皮层而不损伤大脑，然后将电极插入大脑，主要用于癫痫诊断和科学研究。事实上，这种半入侵一直在争论。因为这种手术也需要开颅，而且深度层面大于侵入性突破，所以电层面只能植入颅腔。

马斯克的Neuralink，是典型的侵入式路线的明星公司。

2019年7月16日，Neuralink首次宣布脑机接口研究“重大突破”:依托四个特定方向：线程、机器人、芯片和算法，使用手术机器人、N1传感器和柔性电极。三个工具，建立一个脑-机系统，在一个侵入性的脑-机接口，并成功

今年8月，马斯克和三只小猪再次展示了Neuralink侵入式脑机接口技术的新进展。核心变化在于传感设备的变化。传感设备缩小到“硬币”大小(产品名称为Link V0.9)，内置1024个灵活的电级。神经外科机器人V2比上一代更聪明、更快。缝合过程约需30分钟，整个脑机植入过程可在一小时内完成。

然而，根据马斯克的研究，许多行业专家告诉钛媒体应用，Neuralink的这一成果在脑机领域“并没有丝毫创新”，“鼠狗猪都是必经之路，说明不了什么问题。”

因此，与Neuralink这种侵入式路线来说，非侵入式的方式暂时更被科学界认可：不会介入脑内影响通路，更容易让普通患者所接受。但是也因为大脑有一个极其坚硬脑壳保护，非侵入式的研究进展很慢，实验成果暂时并不显著。

从大脑构造来看，人的大脑是从外到内的外头皮和颅骨，颅骨下有三层膜包裹大脑，即硬脑膜、蛛网膜和软脑膜；再向内是大脑皮层(灰质)和白质。

正常情况下，侵入式脑机接口设备会将电极植入大脑皮层，然后反馈信号；无创脑机设备，类似于脑电图，只通过颅骨但位于大脑皮层之外，不会介入大脑影响通路。

从实验角度看，的科研机构和企业对侵入性技术的做法非常谨慎。它的设备直接采集大脑神经元外围的信号，或者直接采集神经元上的尖峰信号。虽然它采集的信号精度很高。但是对于受试者来说，开颅手术仍然是不可避免的。相对来说，无创方法更容易进行大量实验。

在无创手段中，用于记录信号的硬件设备近年来变化不大。目前无论是相关大学还是商业企业，硬件都只是采集数据，更多的技术提升在神经解码上。迁移学习和深度学习用于获得更高精度的信号。

不过，非侵入式最大的瓶颈在于，如果设备离神经元越远，相对而言获得的信号就越模糊。加上数据量不够，信号准确性很难把握，采集回传的信息精度大打折扣，信号预处理的难度陡然上升，从而导致脑机接口技术传输有偏差。

陈天桥则认为，这一问题可以通过“特洛伊木马攻城”的方式采集“深层数据”解决。

“其实我觉得1000万人和1亿人的实验可能是你理解的大数据。然而，如果你专注于彻底研究一个人的大脑数据，那么这个数据量对你来说已经太大了，无法处理。后者更多的是我们想做的。我们内部称之为DeepData，这是关键的数据点。”

“具体来说，这个深层的数据问题。其实这更多的是研究你的行为，比如正常人看手表，看应用，社交，睡觉，点头，眨眼，我觉得都是数据。那么，要捕捉这些数据并进行研究，并不需要1000万人或者1亿人去做。更多的是，如果不给他这个数据，这个就更关键了。”

陈天桥说，科学家们可以利用这种深层数据，加上机器学习算法等技术手段，在不损伤患者大脑的情况下，可以达到与侵入式一样的效果和反馈，甚至要超越后者。

在选择资助项目和实验室的初始阶段，TCCI一直在寻找使用非侵入性技术解决问题的项目和科学家。“也是因此，（科学家们）研究时间可能要更长，花上5到10年，我希望在这个时间内解决并实现技术应用。”陈天桥对钛媒体App表示。

他告诉钛媒App，TCCI资助的研究类型有“侵入式”和“非侵入式”，但主要是利用AI和大数据实现非侵入式脑机交互。不考虑伦理、准确性和安全性，后者在临床应用中更容易被公众接受。

“但我们和侵入式不同点来说，我们就像希腊人藏在特洛伊木马里那样，光明正大通过城门进城攻城，而马斯克的研究方式则是‘炸开城门’，给脑壳开个洞。而我认为，并不需要像马斯克那样‘炸开城门’，更多作为API插件或者是USB插口，在城门口沟通接入就可以了。”

对于大脑研究的难度，陈天桥的大脑是这样想的。“纵观人类的工业化进程，从权力革命到计算机互联网，人的欲望都是和“机器”联系在一起的，但你有没有意识到这个问题：人类很难控制自己的大脑？”根据他的理解，通过不同方式去读取大脑信息这件事，人类已经做到了，最难的是，“研究人类对自己大脑的控制机制”。

Neuralink向左，TCCI向右

被誉为“脑机接口之父”的杜克大学医学院神经病学教授米格尔尼科莱利斯今年11月在“马斯克讲的这些，我一个字都不同意。”.腾讯科技大会上接受钛媒体应用采访时说

妮可李利斯教授的观点更接近陈天桥的逻辑。他认为Neuralink的思维是死路一条，侵入式脑机接口技术只适用于神经系统损伤特别严重的患者，即完全瘫痪的患者；对于大多数患者，推荐安全性较高的无创脑机交互技术。

“这是我长期以来的担忧，因为我不仅是一名神经科医生，也是一名医生。作为一名医生，我认为患者的安全是第一位的。人和动物毕竟是不同的。他们研究动物，并在它们的大脑和身体里植入植入物。我们做这个研究已经38年了，包括猴子和老鼠。我们可以保证这些实验动物的安全。”妮可李利斯告诉钛媒体应用。

因此，因为有了在“侵入式”还是“非侵入式”技术路径的不同判断的基础上，与马斯克的Neuralink不同，陈天桥创立的TCCI研究院也选择了不一样的运作模式。

TCCI资助科学家的前提是陈天桥为TCCI的发展设计了一个完整的计划。在脑科学的前沿领域，TCCI的研究基石是基于人脑精密和医学的概念。通过对人类行为的数据采集和大脑区域的研究，可以准确地了解人脑信息，从而找到信息与区域的对应关系；然后利用AI、大数据等手段对信息进行筛选分类，形成特定激活区域的脑机处理能力；最后在非植入式脑对象下，实现脑机交互，期望用户得到治疗或认知改变。

差异一：出发点不同

对于马斯克的宏达愿景，陈天桥认为，目前有两个问题无法解决：一个是技术实现路径问题；另一个是伦理问题。

“开脑洞”对人脑的伤害是显然易见的。正是由于马斯克对舆论的影响足够大，媒体和公众普遍忽略了对于‘病人’的关注，还有技术手段对人的伤害。TCCI对技术路径的判断，出发点也是站在临床角度，或者说患者角度考虑，“以最不受伤害的方式，可以取得同样的作用，并不一定需要像马斯克这样去损害完整的生命体。”

从伦理角度而言，陈天桥表示，“人的伦理在于心。再怎么安全，心是永远很难打开的。先不说患者，仅仅就说我们健康人，在脑袋开个洞、再植入异物，没人愿意这样做。”

TCCI在基础研究项目的筛选标准，直接体现了他与马斯克的本质不同。TCCI主要聚焦大脑探知、大脑相关疾病治疗和大脑功能开发三大领域的研究，包括脑机接口、睡眠梦境、认知评估、数字医疗等多项科研内容。

通过这一定位，陈天桥找到了麻省理工学院多媒体实验室教授帕蒂梅斯(Pattie Maes)、加州大学旧金山分校神经工程中心主任张智威等人，支持他们进行脑机研究。

在美国寻找科学家和项目两年后，TCCI资助正式登陆中国。考虑到国内脑科学基础研究还有一定距离，TCCI在国内的捐赠主要包括与华山医院和上海市精神卫生中心的合作，以及通过这个窗口建立实验室。

3年后，TCCI的中国之旅再进一步。10月23日，TCCI与华山医院的合作取得了最新进展，首个脑科学前沿实验室在上海华山医院虹桥院区落成。

在就职典礼上，张智威教授回报了资助，并在他的实验室里首次发布和展示了“读心术”的最新成果：采取植入式脑机接口技术解码语言信号，解码速度接近正常说话，准确率达到97%，并且对患者的脑部伤害达到最低。

在同样在这场会上，来自中国的科研团队也展示了在梦境检测方面的最新研究成果：'s睡眠与梦实验室，一名年轻男子躺在一张监测床上，床上覆盖着电极和电线，这是一种传统的用于监测和治疗睡眠障碍的PSG设备。另一方面，一边的年轻女孩只需在头上贴一张薄薄的电极贴，就可以实时监测睡眠脑电图、呼吸和心跳等许多重要指标。在技术路线的分类上，这是典型的“无创”临床手段。

男性通过PSG设备和数据监测改善睡眠质量(资料来源：TCCI)

“技术对人类大脑的伤害程度如何”，是陈天桥选择资助项目的重要起点。

他告诉钛媒App，无论外界如何看待这笔资金，科研机构TCCI仍然需要支持全球科学家进行脑科学研究，这不仅是他对社会的责任，也是有利于人类脑科学发展的重要途径。

“我们TCCI搜遍世界上的科学家和实验室，通过5~10个实验室，建立早期的技术模型，不但要资助，而且要将最具潜力、前途的科学家挖进我们的实验室，给他们学术自由、给他们资金，让这些科学家发挥才能，能够做出一个非侵入式的，为人类造福的脑科学技术解决方案。”

差异二：规划不同

Neuralink成立之初，马斯克多次谈到未来的规划目标。比如Neuralink有望在25年内开发出一个全脑接口，也就是用AI载体连接所有的人类神经元，听起来挺科幻的。

相比马斯克的科幻论证，陈天桥提出了一个稳健的“三步走”研究方案：大脑研究（Brain research）、临床治疗（Brain treatment）和脑网络，这也是他在创立TCCI之初就已经清晰的规划。

第一阶段是基础研究，即大脑研究，在细胞和分子水平上了解人脑的运行机制；

第二阶段是脑治疗，主要通过神经科学治疗困扰人类的三种脑部疾病(精神疾病、大脑退行性疾病等生理疾病)。

第三阶段是大脑发育。现阶段将利用AR或VR等技术促进神经康复，为新一代人工智能奠定基础。

“未来我们想要做Brain development，也就是脑发展网络，就是说如何能够在大脑研究的基础上面，让大脑变得更强壮，包括利用AI技术、AR/VR等，还有你大脑的vision视觉，重新创造和感知这个世界。”陈天桥对钛媒体App表示。目前，按照TCCI的规划和进展，第一阶段已经“做到一半”，第二阶段则正在进行中。

Neuralink天然要更关注商业模式和技术的普适性，脑机接口技术应用的市场；而陈天桥则是通过资助基础研究，定义从基础科研到商业落地的逻辑。

除了上述的技术“三步走”之外，陈天桥对钛媒体App强调，TCCI不介入科研研究，只是资助身份，让科学家放开手脚去做一些很重磅的研究课题，只要最终能够落地，对人类有贡献，有帮助，足矣。将“不计成本”的支持科学家开放研究。

自TCCI成立以来，他个人的精力主要集中在美国的基础科研领域，寻找专业科学家；在我国脑科学前沿实验室的建设中，由TCCI转化中心主任、华山医院院长茅颖教授牵头。陈天桥认为，私人方式资助基础科学研究，是回报社会最好的方式。

对舆论影响很大的马斯克，曾表达过研究脑机接口的初衷，“为了避免人类被人工智能控制”，最终目的是让“全脑接口”能力为全人类商业化；陈天桥的目光是未来十年的工业革命。他曾经指出，下一次工业革命的基础是认知科学。

新冠肺炎疫情席卷全球，脑机接口的灵魂人物马斯克和陈天桥也在相互关注。双方同意疫情稳定后进行面对面的深入沟通。虽然他们有不同的技术路线和不同的回报方式，但他相信马斯克和他有着——造福人类健康的共同夙愿。（本文首发钛媒体App，作者林志佳，编辑葱葱）