第65章 大腦晶片


第65章 大腦晶片 2017至2020年,最終極的人機介面 讓人類與電腦心靈相通 數位時代最重要的幾個科技進展,目的是為了改進人類與機器溝通的方式,也就是所謂的人機介面(human-computer interface)。心理學家暨工程師約瑟夫.利克萊德(J. C. R. Licklider)曾參與開發防空系統,可以讓人們在監視器上追蹤飛機航行路線。他在1960年代發表了一篇非常具開創性的論文,標題為「人機共生」(Man-Computer Symbiosis),他在文章中證明影片顯示器如何促使「電腦和人類一起思考。」他繼續寫道,「希望在不久的未來,人類大腦與計算機器可以緊密合作。」 麻省理工學院的駭客利用這些影片顯示器開發了一款名為《太空戰爭》( Spacewar)的電玩遊戲,這是第一款商業電玩遊戲,為了讓遊戲簡單到連神智恍惚的大學生也能玩,介面設計必須符合直覺反應,幾乎不需要任何指示。(雅達利開發的第一款遊戲《星際爭霸戰》只有兩點指示:一、投入25美分硬幣;二、避開克林貢人〔Klingon〕。)被稱為「滑鼠之父」的美國發明家道格.恩格爾巴特(Doug Engelbart)首度將這種影片顯示器與滑鼠結合,從此以後使用者可以透過指向與點擊等動作,與電腦互動。在全錄帕羅奧圖研究中心(Xerox PARC)任職的艾倫.凱(Alan Kay)進一步開發出容易使用、模仿實體桌面的圖像化操作介面。賈伯斯為蘋果麥金塔電腦開發的作業系統便是參考了凱的設計原型;賈伯斯在2011年過世前參加的最後一場董事會議上,親自測試了人機介面的另一次大躍進,也就是被稱為Siri的應用程式,讓使用者可利用語音與電腦互動。 儘管人機互動技術已經有那麼多進步,從輸入到產出的過程卻緩慢到讓人抓狂。在2016年某次出差途中,馬斯克用拇指在iPhone上打字,他抱怨花太長時間了。我們透過打字將訊息從大腦傳送到裝置上,每秒大約可傳送100位元。「想像一下,如果你的想法能同步傳送給機器,」他說,「就好比你的大腦與機器之間直接建立了高速連結。」接著他靠向與他一同搭車的山姆.提勒,開口問他:「你可以找到能幫助我了解電腦與大腦互動的神經科學家嗎?」 馬斯克後來終於明白,最終極的人機介面將會是某種能讓電腦與我們大腦直接連線的裝置,例如在我們顱骨內植入晶片,然後透過晶片將大腦的訊號傳遞給電腦以及接收電腦回傳的訊號,如此一來資訊往返傳遞的速度就能加快100萬倍。「這樣你就能真正達成人機共生的目標。」他說。換句話說,它可以確保人類與機器能夠像夥伴一樣合作。為了達成這個目標,他在2016年底創辦新公司Neuralink,專門開發能植入大腦的小型晶片,讓人類與電腦心靈相通。 和Optimus一樣,Neuralink這個名字的靈感也來自科幻小說,其中最著名的是伊恩.班克斯(Iain Banks)的宇宙科幻小說《文明》( The Culture),書中有一個名為「神經織網」(neural lace)的人機介面技術,植入人體之後就能將人類的所有想法與電腦連結。「我第一次讀班克斯的小說時突然想到,」他說,「這個想法可以保護我們不會被人工智慧傷害。」 馬斯克對於這種很遠大的目標通常會擬定務實的商業模式。舉例來說,他發展星鏈衛星是為SpaceX的火星任務籌措資金。同樣的,他也計畫運用Neuralink大腦晶片來幫助神經疾病患者與電腦互動,例如肌萎縮側索硬化症(ALS)患者。「如果我們能找到好的商業應用,就可以取得Neuralink需要的資金。」他說,「那麼幾十年內,我們就能達成終極目標,讓人類世界與數位機械緊密結合,保護人類不被邪惡的人工智慧傷害。」 新公司的共同創辦人還包括六位頂尖神經科學家與工程師,由腦機介面研究學者麥克斯.霍達克(Max Hodak)擔任領導人。創始團隊在經歷過與馬斯克共事的壓力與混亂之後,只有一位留了下來,他就是4歲時從韓國移民到路易斯安那州的DJ.徐(DJ Seo,姓氏為音譯)。小時候他的英文很差,對於無法清楚表達自己的想法感到很挫折。「我要如何盡可能流利地表達我的想法?」他開始問自己,「或許可以將某個小裝置放進我的大腦裡。」他先是進入加州理工學院,後來轉學到加州大學柏克萊分校,開發出他稱為「神經塵」(neural dust)的迷你裝置,可以植入人類大腦中,輸出訊號。 馬斯克也雇用了眼神明亮、思考敏銳的科技投資人席馮.齊莉絲。學生時期她住在多倫多附近,曾是曲棍球好手,自從讀了雷.庫茲威爾(Ray Kurzweil)在1999年出版的《心靈機器時代》( The Age of Spiritual Machines)之後,就變成了科技迷。自耶魯大學畢業後,她曾在幾家新創育成中心工作,協助人工智慧相關的新創,後來成為OpneAI的兼職顧問。 馬斯克成立Neuralink時,帶齊莉絲出去喝咖啡,邀請她加入。「Neuralink不只是做研究,」他向她保證,「我們要開發真正的裝置。」她很快就確定,加入新公司比繼續做創投有趣,也更有用。「我發現,每分鐘我能從伊隆身上學到的東西,比我認識的其他人都還要多,」她說,「如果這輩子不投入一段時間和這種人一起工作,就太蠢了。」齊莉絲一開始參與了馬斯克三家公司的所有人工智慧專案,包括Neuralink、特斯拉與SpaceX,後來她成為Neuralink的高階主管,更成了馬斯克的親密伴侶(稍後會提到更多)。 植入腦中的晶片 Neuralink的晶片技術主要是參考猶他陣列(Utah Array),這是猶他大學在1992年發明的晶片,每個晶片含有100根探針,可以植入人類大腦中。每根探針可以偵測單一神經元的活動,然後透過導線將資料傳送到固定在頭骨上的小盒子。我們的大腦大約有860億個神經元,所以這只是腦機介面發展上非常小的一步。 2019年8月,馬斯克發表了一篇科學論文,說明Neuralink將如何改良猶他陣列,開發出他所稱的「擁有數千個頻道的整合式腦機介面平台」。Neuralink的晶片有96條線路,上面有超過3,000個電極。一如往常,馬斯克不只關注產品本身,也很重視產品的製造與安裝流程。高速運轉的機器人會在人的顱骨上鑽一個小洞,置入晶片,然後將線路推入大腦中。 2020年8月,馬斯克在Neuralink舉行的公開發表會上展示了一隻名為葛楚(Gertrude)的小豬,大腦內植入了晶片。觀眾可以從影片中看到這隻小豬在跑步機上行走,晶片會偵測她的大腦訊號,然後傳送到電腦中。馬斯克拿起晶片,只有25美分硬幣大小。晶片會被固定在顱骨下方,透過無線方式傳送資料,使用者看起來不會像恐怖電影裡的生化人。「我現在可能就有植入Neuralink晶片,你們也看不出來,」馬斯克說,「或許我真的有植入晶片。」 幾個月後,馬斯克來到位在特斯拉佛利蒙工廠附近的Neuralink實驗室,工程師向他展示最新版本的晶片。它整合了四個獨立的晶片,每個晶片包含有大約1,000條線路。這些晶片可以植入顱骨的不同區域,再透過傳導線與內嵌在耳朵後方的路由器連結。接下來將近兩分鐘,馬斯克不發一語,齊莉絲和她的同事看著他。然後他終於給出判決:他很討厭這個設計。太複雜了,太多傳導線和接線。 當時他正努力要刪除SpaceX猛禽引擎的接線,每條接線都有可能是導致發射失敗的原因。「它必須是單一裝置,」他告訴滿臉挫敗的Neuralink工程師,「外型簡潔的單一裝置,沒有傳導線,沒有接線,沒有路由器。」沒有任何物理定律或是基本原理有規定不能將所有功能整合在單一裝置裡。有工程師解釋為何需要路由器,馬斯克的表情開始變得僵硬。「刪掉,」他說,「刪掉,刪掉,刪掉。」 開完會後,工程師就和以往一樣,開始出現「後馬斯克創傷壓力症候群」:先是感到挫敗,然後憤怒,最後是焦慮。但是短短一週內,他們又開始變得躍躍欲試,因為他們發現新方法或許有效。 幾週後,馬斯克回到實驗室,工程師向他展示新的晶片,單一晶片可以處理所有線路傳送的資料,然後透過藍牙傳送到電腦。沒有接線,沒有路由器,沒有傳導線。「我們原本覺得這是不可能的任務,」一位工程師說,「但現在我們覺得很興奮。」 他們遇到的一個問題是:晶片的尺寸必須縮到很小,如此一來電池壽命也會變短,無法支援那麼多線路。「為什麼要縮到這麼小?」馬斯克問。結果某個人犯了個錯誤,當場回答這是他們接收到的要求。馬斯克聽完之後,再次鄭重重申他的「演算法」原則:質疑每一項要求。接著他開始和工程師討論晶片尺寸的基本科學原理。人類的顱骨是圓的,晶片不能有弧度嗎?直徑不能再大一點嗎?最後他們的結論是,人類顱骨可以適應尺寸更大的晶片。 他們完成新版的晶片之後,將晶片植入實驗室裡名叫佩奇(Pager)的獼猴大腦中。他們教會佩奇玩電玩遊戲《乓》( Pong),如果取得好成績就能得到一杯水果冰沙作為獎勵。每當佩奇移動搖桿,Neuralink的裝置就會記錄哪些神經元被活化。接下來搖桿會停止運作,改由獼猴的大腦訊號掌控遊戲。這個重要成果,使馬斯克離腦機連結的目標又更近了一步。Neuralink將影片上傳至YouTube,一年內就有600萬次觀看。 66