6月16日，2017 人工智能 產(chǎn)業(yè)趨勢論壇在 大連世界博覽廣場成功舉辦。參會嘉賓有： 大連經(jīng)濟(jì)和信息化委員會副巡視員班喜光先生，美國杜克大學(xué)神經(jīng)工程研究中心創(chuàng)始人、杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)生物學(xué)教授米格爾·尼克萊利斯先生，微軟大中華區(qū)首席戰(zhàn)略官彭壯壯先生，依圖科技醫(yī)療副總裁方驄女士，思必馳CMO龍夢竹女士，辛辛那提大學(xué)特聘講座教授、美國國家科學(xué)基金會智能維護(hù)系統(tǒng)研究中心眾人李杰先生，普華永道資深合伙人季瑞華先生，阿里云研究中心主任田豐先生，酷特集團(tuán)副總裁柳屹立女士，明略數(shù)據(jù)技術(shù)副總裁黃代恒先生，優(yōu)圣美創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家Ph·D，Saptho Nair先生。

米格爾·尼克萊利斯， 杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)生物學(xué)教授，圍繞腦機(jī)接口進(jìn)行了演講。以下內(nèi)容根據(jù)演講速記進(jìn)行整理（有部分刪減）：

米格爾·尼克萊利斯： 我想要講一下真實的智慧，那就是人的大腦和機(jī)器的大腦，如果我們把這個系統(tǒng)拿出來看，它比普通的電腦更強(qiáng)烈，把人類的大腦和機(jī)器連接起來，可以發(fā)揮更大的潛力，我想先跟大家介紹一下新的機(jī)器就是腦機(jī)接口，在過去十年之內(nèi)發(fā)展的非常快，就是把人腦和動物的大腦和機(jī)器相連接，很有意思的是，當(dāng)我們把他們連接起來的時候，它是一個非常具有普遍性的領(lǐng)域，18年的研究可以讓我們比較泛化的把大腦信號連接到各種機(jī)器上，可以跟 機(jī)器人 、或者機(jī)械的、虛擬的機(jī)器相連接，直接用大腦控制一些虛擬的機(jī)器。

我會給大家介紹幾個腦機(jī)接口的例子，并展示我們應(yīng)該知道，先了解人類的大腦，才能夠創(chuàng)造新技術(shù)上有大步伐的進(jìn)展，我想給大家提一個重要的原則，希望大家能夠記得的，就是數(shù)據(jù)系統(tǒng)不可能超越人類大腦。如果我們把人類的大腦和機(jī)器連接在一起，卻可以帶來非常巨大有計算能力的系統(tǒng)，我們要介紹的第一個例子就是猴子。

腦機(jī)接口的可行性

我們首先利用猴子來證明了腦機(jī)接口的可行性。 我們可以看到，這個猴子可以用杠桿來玩電子游戲，它這樣玩的時候，我們記錄了猴腦的電活動，并且抽取它大腦里面負(fù)責(zé)運(yùn)動的信號，比如控制自己手臂的這個電信號，同時機(jī)器的杠桿，利用這個接口學(xué)會了自己產(chǎn)生動作。

我們的研究就是讓猴子來玩游戲的時候，不用它的手臂去碰杠桿，只是用腦子想。用機(jī)器人或者這個機(jī)器來控制這個杠桿呢？ 其中一只猴子正在玩電子游戲，它用光標(biāo)瞄準(zhǔn)，瞄準(zhǔn)之后就可以喝到橙汁，猴子負(fù)責(zé)運(yùn)動的皮層，管手臂運(yùn)動的皮層里的信號輸入到電腦里，用數(shù)字把猴腦的信號加載下來到一個機(jī)器人的頭腦里面，這樣把杠桿拿走，把人機(jī)接口打開，看看能不能只是用大腦去想，這個光標(biāo)到哪，就可以打中這個光標(biāo)。

現(xiàn)在沒有杠桿了，它想象手臂做這個動作，用想象來得到結(jié)果，這個人機(jī)接口可以替它作出這個行動，這樣猴子只是發(fā)一個大腦的信號，杠桿是機(jī)器來操作的，可以真正達(dá)到目標(biāo)。按照這個目標(biāo)繼續(xù)玩這個游戲，猴子喝到了橙汁，因為現(xiàn)在猴子的大腦連接到機(jī)器的手臂，機(jī)器的手臂代替了猴子來實現(xiàn)動作。

它可以想象，我把手臂現(xiàn)在放到了左邊或者右邊，放到火星上或者其他的星球上，也可以不是杠桿，或者是低空飛行器，或者是衛(wèi)星或者其他的東西，不僅限于電子游戲，我們大腦是有可塑性的，當(dāng)它首先訓(xùn)練的時候，使用新工具的時候，可以非常快的形成新結(jié)構(gòu)。

另外一個例子就是大腦的可塑性是多么強(qiáng)，這個例子是我一個同事在杜克大學(xué)，做了這樣一個紅色的紅外線的光點，人類的眼睛看不到這個紅外線的光點，可以把它移植到動物的大腦里面，把這種輸送直接送到動物的大腦里面，也就是說，動物的大腦皮層是能感覺到這種觸覺的，就是可以發(fā)現(xiàn)有紅外線到。

我們能否在動物里面創(chuàng)造第六感，或者天生沒有的感覺？

我們創(chuàng)造一個，讓它感覺到，這個老鼠在黑色的屋子里面，一旦有紅外線進(jìn)來，從這四個端口中的一個來發(fā)出紅外線，動物本身天生看不到紅外線，通過我們的操作有紅外線出來，形成一種觸覺，現(xiàn)在動物就可以跟蹤紅外線了，通過人造的觸覺感覺到紅外線，可以跟著紅外線去走，喝到這個糖水。

我想跟大家介紹的，不僅僅是說紅外線表示磁場、X線，或者其他的東西。只要我們把它轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，收入到動物的大腦里面，動物的大腦非常具有可塑性，非常容易接受物理的信號來源，哪怕是天生沒有的，也能產(chǎn)生一種新的感覺。

結(jié)果就是大家可以看到，動物大腦里面的細(xì)胞，原來是負(fù)責(zé)觸覺部分的細(xì)胞可以感受到紅外線了，所以同一類的細(xì)胞可以感覺到兩種，一個是紅色，一種是紅外線，細(xì)胞的多功能性，在下一個例子也展現(xiàn)了出來。也就是說，需要同樣把這個設(shè)備，一半把可見光給到動物，另一半把紅外線給到動物，一部分是可見光，一部分是紅外線的不可見光轉(zhuǎn)變的新的信號，動物可以同時加工這兩種信號，以便完成任務(wù)。

這個是可見光，另外一個是只有紅外線，現(xiàn)在把紅外線和可見光結(jié)合在一起，要求動物能夠完成一個操作，也就是說動物一半用的是可見光的信號，一半用的紅外線和觸覺信號，動物大腦自動把它們整合在一起。人類走在街上，我們接受不到X光和磁場，我們可以看到不一樣的星球，我們利用皮層神經(jīng)讓大腦損傷的病人，能夠利用我們腦機(jī)接口獲得一些康復(fù)，原來是醫(yī)用的，后來用到了其他的領(lǐng)域。

這是一個病人，在脊柱這邊有一個病灶，他脊柱壞了，不能動，但是他能產(chǎn)生運(yùn)動信號。所以這個病人依然用大腦里面運(yùn)動的信號，直接控制一個新的身體，一個機(jī)器的身體，就是外部骨骼，外骨骼可以聽從大腦的智慧，讓他可以直接行走。

做人類試驗之前，先做了一個猴子駕駛的 自動駕駛 車，可以看到這個技術(shù)給人類身上一些實踐的啟示，現(xiàn)在是動物的例子。用一個無線的腦機(jī)接口，我們可以在這里面記錄二百到三百的神經(jīng)元，用大腦控制汽車的行走，拿到葡萄吃，我們在屋頂上有攝像機(jī)，可以看到猴子能夠從三個地方開車過來，來拿到葡萄。這只猴子不知道起始點在哪里，猴子會隨機(jī)放到三個點當(dāng)中的一個點，它會想象這個路線，路線在猴子的大腦產(chǎn)生，然后會產(chǎn)生電信號式的自動駕駛車帶著猴子走到目的地。

猴子現(xiàn)在用大腦控制車，拿到了一個葡萄，現(xiàn)在我們把它移到另外一個起始點，需要重新設(shè)計路線來得到葡萄，這個路線是要走到前面去。你可以看到它身體沒有動，它在駕駛車和輪椅的時候完全是靠大腦，利用腦機(jī)接口，可以讓輪椅帶著他去吃葡萄。

腦機(jī)結(jié)合 技術(shù)的應(yīng)用

我們現(xiàn)在把實驗結(jié)果開始推廣到人類，使人類從這樣的技術(shù)當(dāng)中得到受益。

在巴西，我們有這么一個項目，巴西政府邀請我們來承擔(dān)這樣一個項目，2014年巴西舉辦世界杯，開幕式有這樣一個特殊的內(nèi)容，我們是否在開幕式上展示我們的新技術(shù)？是不是可以用新技術(shù)來開球？

我們這里面的一個例子，是已經(jīng)癱瘓十年的年輕小孩，不能動的，我們需要做的就是要做出一個機(jī)器的外骨骼，讓這個小孩穿上，同樣用腦部的想法來控制機(jī)器設(shè)備，通過人腦和機(jī)器進(jìn)行對接。當(dāng)然外骨骼主要是集中在他的下肢，大腦成為一個主導(dǎo)者，人腦和機(jī)器對話，人腦和機(jī)器成為一個完整的整體，這樣人就可以走路，而且外骨骼結(jié)構(gòu)可以傳回大腦一些相應(yīng)的信號。我們有諸多的合作者，來自五大洲25個國家。

同時，我們成立了全球的第一個神經(jīng)科學(xué)實驗室，我們一直在努力，這是一個中國特色的風(fēng)格，我們的實驗室有不同的地點，美國、巴西等等，我們在技術(shù)上是共享和互通的，我們在腦機(jī)對接當(dāng)中的努力是一起進(jìn)行的。當(dāng)然，這個技術(shù)需要神經(jīng)科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)的共同合作來實現(xiàn)的。

我們在世界杯上設(shè)計出最基本的原形，我們叫它“機(jī)械戰(zhàn)甲”，病人可以穿上它，電腦的CPU就在頭甲里面，可以把腦部的信號傳遞給其他部位，腳部的感知行為可以傳遞回大腦，可以感知地面壓力等各方面信息。我們稱之為共享控制，我們的人會有這樣的想法，我想走、我想轉(zhuǎn)彎，這是大腦做的決定，下肢的一些機(jī)器設(shè)備是來聽從大腦的指揮，它們具備非常復(fù)雜和微妙的功能。這是依據(jù)非常細(xì)致的計算功能來實現(xiàn)的。我們選了八個病人，有不同長度的癱瘓病例，我們想讓他們動起來，同時不想讓他們沒有恐懼感，我們讓他們經(jīng)歷一個循序漸進(jìn)的訓(xùn)練過程，長達(dá)七個月。

首先通過 VR 的方式適應(yīng)我們的設(shè)計，就是在使用他的腦部活動來控制虛擬世界當(dāng)中的運(yùn)動球場。 我們通過這樣的傳感器能夠感知到體溫、壓力的變化，會按在機(jī)器人的外層，當(dāng)機(jī)器外結(jié)構(gòu)接觸到地面的時候，就會傳出和地面接觸的信息。我們在這里通過VR眼鏡讓病人感知到不同的地面。這一個軀體感知的展示，我們把這個設(shè)備要套在胳膊上，病人是會感覺到這有一些軀體感覺效果的。

我們就是這樣來訓(xùn)練我們的病人，讓他們在腦機(jī)對接的機(jī)器設(shè)備相互的互動。比如說大家這是一個模擬的足球場，我們病人第一天使用這個設(shè)備，一個已經(jīng)從胸部往下高度截癱的病人，是不能夠動胸部以下的身體的，也是沒有任何感覺的。現(xiàn)在我們用腦機(jī)對接設(shè)備，我們可以看到他頭部頭盔部位是有光亮的，說明他腦部的信號正在通過機(jī)器傳遞到身體的其他部位，走的時候可以通過外骨骼結(jié)構(gòu)感知到周圍的環(huán)境 。

他胳膊上帶的就是我說的反應(yīng)軀體感覺的設(shè)備。他現(xiàn)在站了起來，可以控制自己的腿，這是他六年當(dāng)中第一次開始行走，我們在每一個病人身上都反復(fù)進(jìn)行這樣的活動，每一個病人都可以做到。整個的過程當(dāng)中他們走了幾百步，每天兩次，一周一百個小時，這個訓(xùn)練量是非常充足的，他非常高興，這是他近幾年第一次能行走，他是一個因為車禍而高度截癱的病人。

病人在不斷的訓(xùn)練，不斷的熟悉我們的這套腦機(jī)對接設(shè)備，他們開始學(xué)會了運(yùn)動，哪怕是他們已經(jīng)十年截癱，當(dāng)時我們看到的這個小孩是超過了十年以上的截癱病史。如果可以堅持高強(qiáng)度的訓(xùn)練，會發(fā)生更加深刻的變化。在這個領(lǐng)域，這是第一次我們向世人展示了通過堅持的訓(xùn)練，腦部的功能是可以進(jìn)行調(diào)整的。腦部和人體肌肉這種關(guān)聯(lián)還可以重新刺激出來的，原來失去的運(yùn)動功能得到恢復(fù)，腦部的功能和肌肉功能的合作也在不斷的提升。所以，意味著我們可以實現(xiàn)不適用外骨骼結(jié)構(gòu)也可以行走的目標(biāo)。

我們把不止一只的猴子放在一起，讓它們熟悉立體的操作，我們可以看到兩只猴子同時思考的，這只是在虛擬空間里面得到目標(biāo)的過程，是以非常微小時間內(nèi)來達(dá)到的同步。兩個不同動物的大腦，他們完全可以做到協(xié)調(diào)。在這個實驗基礎(chǔ)之上，我們盡大可能擴(kuò)大參與大腦的數(shù)量，我們實際上也用人類大腦做了實驗，技術(shù)上是相通的。

我們的實驗和成果將會走出我們的實驗室，將會幫助全球更多的人，在將來我們可以用我們的設(shè)備來進(jìn)一步挖掘大腦的潛能，我們可以控制我們的電腦、智能手機(jī)等等，只要是我們有可以互動的對象，只要想想就可以操控，這個未來很快就要到來！