人類需要神經(jīng)織網(wǎng)與超級人工智能競爭嗎？

• 2018年9月30日 ZhangHongYuan來源：新浪科技 578 32
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  人工智能芯片供需格局迎變局，如何對需求擴大的領(lǐng)域增加市場十分重要！

  隨著大數(shù)據(jù)的發(fā)展，計算能力的提升，人工智能近兩年迎來了新一輪的爆發(fā)。而人工智能的實現(xiàn)依賴三個要素：算法是核心，硬件和數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)，芯片就是硬件的最重要組成部分。目前適合深度學(xué)習(xí)的人工...

除了作為某種通過儀禮，這種腦機接口還能使人類大腦升級，以便與具有人類水平或更高智能的人工智能競爭。

是的。我認(rèn)為這是件好事，但也包括兩個方面。一是這可以幫助那些有某種不便或疾病的人，另一方面則更顯而易見，這可以使人類的能力增強。很顯然，關(guān)于這一點總是存在倫理問題，但歸根結(jié)底，這種可能性是存在的。我們的目的是為了人類的利益，也許聽起來我有點像理想主義者。我認(rèn)為我們的目標(biāo)是做一些可能的事情，首先是糾正缺陷。而且我不介意(大腦)增加1TB的內(nèi)存。

神經(jīng)織網(wǎng)如何起步?

在個體神經(jīng)元水平上，神經(jīng)織網(wǎng)可以追蹤與神經(jīng)回路衰老有關(guān)的變化。我們已經(jīng)有能力向那些變慢的回路輸入刺激。事實上，你可以反復(fù)刺激，并嘗試將行為恢復(fù)到你30歲或50歲時的狀態(tài)。

我認(rèn)為，這將在生物學(xué)水平上為衰老和神經(jīng)退行性疾病提供非常詳細的線索。這可能是我的實驗室更感興趣的地方，因為我認(rèn)為這是一個更易處理的問題。大多數(shù)關(guān)于某種動物或某個人隨時間變化的研究都是通過磁共振成像(MRI)，或者類似技術(shù)完成的。但是，MRI的分辨率非常低，就我們所謂的縱向研究而言，情況會發(fā)生很大的變化。它告訴你，“嗯，大致上，這一區(qū)域有什么事情在發(fā)生”，但如果你真正想要開始區(qū)分，或者以更精確的方式處理某些情況時，就需要更加接近細胞水平的視角，在原理上，只有這些電子測量手段才具有這樣的能力。

從2000年初開始，這項工作一直在進行，而且我們的早期工作——在基于芯片的平臺上開發(fā)基于納米級電線的新型納米電子器件——確實起到了推動作用。但是，歸根結(jié)底，生物學(xué)是非常三維立體的。盡管可以將某些或多或少為二維的東西粘貼到三維的組織中，但這并不是生物學(xué)運作的方式——三維中大量的連接非常重要。

我們做的第一件事是創(chuàng)建第一個三維晶體管：在某種意義上，三維意味著納米級器件完全從基質(zhì)取出，然后放置到細胞內(nèi)部。我們的想法是將物體從基質(zhì)移開并放入三維自由空間，使它們可以整合到組織中。這表明我們實際上可以將計算機行業(yè)的基礎(chǔ)構(gòu)件取出來，然后放入細胞內(nèi)部并與其實現(xiàn)第一次通訊。

接下來，一切都是組織工程方面的工作。人們制造出用于再生醫(yī)學(xué)的支架，用來培養(yǎng)用于移植的細胞。我們能否也制造出類似的三維開放支架?這種支架必須是真正開放的，這樣細胞才能進入并開始發(fā)育，使電子設(shè)備交織在其中。我們稱之為電子網(wǎng)或電子支架。在2011年初到2012年，我們用這種方法制造了第一個包含神經(jīng)和心臟組織的“賽博格”(機械化有機體)組織。在這個組織中，我們可以制造一個三維互連的電子陣列，并在其中培養(yǎng)細胞，然后實際監(jiān)控組織的行為。它看起來真的非常像真實的組織。

應(yīng)該如何制造這種類似組織的織網(wǎng)?

我們說，“嗯，你知道，治療劑是通過注射器遞送的。”有很多聚合物治療劑可以用來取代體內(nèi)的受損組織，或者只是用于增強(人體機能)等目的?！叭绻覀儚臎]聽說過呢?”人們可能會說，“這是不可能的。”我們能否用針頭將電子回路注入大腦，或其他組織，然后將其連接起來，再進行監(jiān)控?是的，我們可以，我們現(xiàn)在就做到了。

這其實一個非常簡單的過程。它不像伸入大腦中進行深層腦刺激的普通電子探針。它是在普通的硅晶片上做出來的，但我們只需要取下這個晶片，接著放上一層最終會溶解掉的聚合物層，然后在聚合物層上進行三層光刻。接下來，我們在織網(wǎng)聚合物層內(nèi)放入一些金屬線，在上面再放上第二層聚合物，封住金屬線——除了記錄設(shè)備的位置沒有覆蓋——然后用釋放層溶解掉(聚合物層)。這樣你就得到了所需的材料。你可以將其吸入注射器。一切就是這么簡單。

事實證明，這種織網(wǎng)的效果要比我們原先估計的好太多了，某些原因我們在一年前的論文中已經(jīng)有所概述，最近的論文中介紹的更多：這種類似織網(wǎng)的結(jié)構(gòu)之所以能被注入(到大腦中)，是因為它具有與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或神經(jīng)組織非常相似的大小、尺度和機械特性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，它完全沒有出現(xiàn)免疫反應(yīng)，這是聞所未聞的。

除了植入大腦，還想到其他什么應(yīng)用?

這是一項還在進行的工作，而我們的研究已經(jīng)表明，你可以將這種織網(wǎng)通過眼角注入到晶狀體下方，然后使其擴展到視網(wǎng)膜細胞層上，并從中進行記錄。如此處理的小鼠已經(jīng)正常生活了好幾個月，并沒有影響它們的視力，因為織網(wǎng)主要是開放空間。它有超過90%是開放的。

另一件我們?nèi)〉貌诲e結(jié)果的事情是，你可以將這種織網(wǎng)直接注入到椎骨之間的脊髓中，而不損傷脊髓。顯而易見的一點是，你可以將其作為創(chuàng)傷病例中的界面。一旦被注入預(yù)定位置，這種極其柔軟的材料完全不會影響其他功能，因為它比所有東西——除了其包裹的神經(jīng)元之外——都更柔軟。你的整個脊椎可以彎曲自如，做它想做的一切。

對于這一技術(shù)能走得多遠，就機器接口或假肢接口而言，你可以連接到正確的回路，并在神經(jīng)元水平上不斷來回進行交互。你不是在進行長時間、重負(fù)擔(dān)的計算機處理。我認(rèn)為，那些癱瘓的人也將獲得很多的醫(yī)療機會。

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