脑机接口曾经承载了人们对赛博格的大部分想象，但这两年脑机接口的进展似乎并没有想象中那么快，尤其是在人工智能快速进步的背景下。
这当然有很多复杂的原因。脑机接口本身就是一门典型的交叉学科，涉及电极材料、芯片封装、医疗设备、算法等。这是一个非常复杂的系统。更重要的是，伦理问题要求每一次脑机接口实验都要非常谨慎。彭蕾提到，他们常常需要一年的时间来准备审判。
事实上，人工智能的许多关键技术突破往往都是基于脑科学理论，比如神经网络、图像识别等。
2021年成立（以下简称“脑虎科技”）。与脑机接口另一家明星公司马斯克的相比，脑虎科技成立3年时间，将两者的差距从7、8年缩小到3年。
在彭蕾看来，脑机接口和人工智能分别象征着桥梁的两端。一端代表碳基生命拥抱硅基生命，另一端代表硅基生命模拟碳基生命。他相信，迟早，这两种技术都会在桥梁中间融合。
以下为极客公园整理的脑虎科技CEO彭蕾在IF 2025演讲全文。彭蕾在演讲中分享了脑机接口与人工智能的关系，以及脑机接口的未来。
彭蕾在极客园创新大会上讲解脑机接口技术最新进展 |图片来源：极客公园
01 神经科学激发了人工智能的许多关键突破
大家下午好，我是脑虎科技CEO彭蕾。我今天分享的主题是“同一枚硬币的两面——人工智能和BCI”。 BCI是脑机接口的缩写，简称脑机接口。
听起来你可能觉得BCI和AI没有任何联系，但我相信听完我的分享，你会发现这两个东西在底层逻辑层面其实是非常一致的。他们有着共同的过去和共同的未来。
如果我们回顾过去20年，特别是最近3、5年人工智能领域发生的重大事件，你会发现神经科学在人工智能的几个关键技术突破中都发挥了非常重要的作用。比如我们最早设计的神经网络就是来自于我们对大脑神经元放电原理的研究，然后产生了神经网络；图像识别来源于一些关于视觉神经元如何处理视觉信号的研究；包括架构和当前大语言模型的背后本质上是一个叫做 的机制，它也来自于神经科学中对人类注意力的研究。
今年获得诺贝尔奖的杰夫曾表示，整个人工智能的研究都是建立在神经科学的基础上的。但上个月接受多伦多大学采访时，他也表示，作为一名做了20年AI研究的科学家，他觉得目前神经科学的研究太慢了。
换句话说，神经科学一开始给了AI一个起步，但后来AI发展得更快，这使得神经科学显得发展得更慢。这背后的原因有很多，我稍后会详细阐述。
首先，让我问一个问题。你有没有想过大脑和GPU之间的关系？你可能认为没有可比性，但实际上，从物理上和数学上来说，它们有很多方面可以比较。
以不再适用于所有人的 H200为例。其晶体管为10的11次方；大脑有近860亿个神经元，大约是10的11次方。因此，GPU在密度上已经可以和大脑更加一致。
但就结构组成而言，GPU晶体管之间的连接与大脑中的连接仍然存在显着差异。大脑神经元之间的连接可以是10的4次方，而晶体管之间的连接可以是个位数。所以从这个角度来看，虽然晶体管的数量与神经元相当，但它们的连接路径却相差了10的四次方。
这是第一个不同点。
第二个区别是大脑是存储和计算一体化的，计算单元和存储单元没有分离。然而我们现在的计算机在冯·诺依曼架构下仍然存在存储和计算分离的情况。
第三点区别是软硬件分离和软硬件一体化的区别。无论我们开发什么软件，它都可以在这台计算机或那台计算机上运行。软件和硬件是可分离的。但大脑的软件和硬件是密不可分的。
所以之前有人问我，AI能很快模拟整个大脑吗？
我个人认为相差大约10的9次方。原因是神经元之间的连接路径比晶体管的连接路径复杂得多。
10的4次方和5次方之间的差异来自于一个称为神经可塑性的重要特征，这意味着神经元之间的连接可以动态变化。就像我今天与大家分享的内容一样，本质上是我的 800 亿个神经元在放电来传达我想说的话。这里每个人的神经元也都在燃烧，我的声音。听完这个声音后，如果你今天回去，你的大脑将被我永久地改变——因为我创造了你的新联系，产生了新的联系，你就有了新的认知和新的记忆。 。这个过程意味着神经元之间的连接可以改变，但晶体管之间的连接不能改变。复杂度至少相差10的4次方和10的5次方。
所以我说这两条路是朝着对方走的，但是两边的速度不同。
02 脑机接口行业在做什么？
接下来我就讲一下BCI，告诉大家BCI到底是做什么的。
首先我跟大家做一个简单的科普，关于脑科学中大脑的认知。我们知道，它是我们最重要、最脆弱的器官，也是我们与动物最重要的区别。但在脑科学的定义中，我们所有的感知、认知、记忆、情感、情绪都是由电信号决定的。只要我能读取你的电信号，我就有机会改变你的电信号。
所以我们面对的自我本质上是一堆由电信号产生的各种感知和认知。
那么我们目前对大脑的了解是怎样的呢？
我认为人类目前对大脑的了解还不到10%。大脑有不同的区域，今天我们知道哪些区域负责运动，哪些区域负责言语，哪些区域负责听力。但更高级的功能，比如知识、记忆、情感、意识、自我意识，我们其实不知道它们在哪里。
换句话说，我们大致知道基本的运动是如何控制的，但其他事情仍处于探索阶段，并且受到非常复杂的网络的控制。
脑机接口的本质是将电极插入大脑的不同区域。电极就像电线一样，读取该区域神经元放电的信号，也可以刺激该神经元。
脑机接口的特点是它是一门典型的交叉学科，涉及电极材料、芯片封装、医疗设备、算法等。这是一个非常复杂的整个系统，难度非常高。我们很多研究的目的就是解决在植入脑机接口时如何让大脑更多受益、更少遭受创伤。这是需要不断权衡的事情。
这是脑机接口的植入位置，是纵切面。植入过程包括切开头皮、头骨、硬脑膜和脑组织，以便将电极插入不同的位置以记录不同的信号。简单来说，距离大脑越近，信号记录得越好。
目前行业内主要有3条技术路线。一种是左边的硬电极，就是一块铁板。这实际上是一块硅片，有指甲盖那么大，上面有100根针。它直接打开大脑，插入你的大脑皮层。这100根针意味着100个通道，可以记录100到200个神经元的放电信号。
第二种是血管支架，通过静脉血管放置在大脑中，通过血管记录神经元。
第三个是马斯克的，包括我们脑虎科技使用的柔性电极系统。
诞生20年来，第一条技术路线已在全球植入60人，第二路线已植入10人，第三路线已植入3人。
这就是第一条技术路线植入人脑的效果。你可以看到病人的头上有一个非常大的装置，我们称之为头台。该设备传输电信号，然后根据该信号控制机械臂执行一些简单的操作。该患者是高位截瘫患者，这意味着他无法从颈部以下活动。但植入脑机接口后，他可以控制两只机械臂切蛋糕、吃蛋糕。我们的动作看似平常，但对于一个高级截瘫患者来说，切蛋糕、用叉子夹起来、慢慢送到嘴边是一件非常困难的事情。不过，通过脑机接口和机械臂，这一步已经可以实现，可以大大提高患者的生活质量。
但你也可以看到，这组效果在实验室里总是可以实现的。他的头部连接着三根电线，还有一个龙门架和一堆其他设备。您不能在医院或家里使用它。
第二种途径是血管支架，是将电极放入血管中。它的天花板较低，所以我跳过了它。
第三条技术路线，柔性电极系统，代表的是马斯克旗下的公司。马斯克真正担任过CEO的公司只有3家，一是特斯拉，二是特斯拉。
这是今年最新的临床进展。可以看到，它把头上的三个大设备变成了一个非常小的单设备脑机接口，植入皮下后完全是无线的。我认为这就是工程师和科学家的区别。科学家可以运行20年，证明原理可行，但工作非常复杂。马斯克利用他的首要原则使设备变得极其小巧和方便，并最大限度地发挥了他的工程能力。
首例患者于今年一月植入。这位患者也是一名高级截瘫患者，可以通过脑机接口完全控制电脑。他正在玩的游戏叫做，原理是移动鼠标并点击。
该游戏可在官方网站上找到。我玩这个游戏的成绩是11分左右，已经很快了。我们公司的平均分在9分左右。但是这位病人纯粹用大脑控制想象力就能达到9.5分，这已经比很多健康人都快了。
我们说脑机接口的发展需要三个核心要素：高通量、低创伤、长期体内使用。
高通量很容易理解。我们有800亿个神经元，那么我们希望记录多少个神经元？马斯克可以记录1024，我们可以记录256，还有几倍的差距。但我也抛出了一个概念，叫做脑机接口摩尔定律，就是我们认为能够读写的神经元数量应该每18个月增加一倍。至少我们是这么做的，马斯克也是这么做的。 。
所以未来8年、10年，我认为能够记录数百万通道神经元的脑机接口肯定会出现。这样，你控制手、控制机械臂，甚至控制特斯拉汽车和机器人，理论上都是可行的。
03 为什么神经技术发展慢于人工智能？
人工智能和脑科学实际上是一座桥的两侧，并肩而行。我们的整个产品包括硬件、软件和动物资源。 AI领域也有相同的硬件、软件和实验资源，可以完全匹配。我们做的这套脑机接口就是在AI领域做的——从整个基础芯片到硬件框架、网络连接、交换等。那么数据和算法其实就是CUDA，就是脸。但现在AI已经有了非常成熟的数据集和算法共享集，但是脑科学还没有形成，所以我们需要构建自己的Face和CUDA来解码大脑信号和大脑算法。
但为什么神经科学发展得比人工智能慢呢？原因只有一个，那就是道德。我们没有办法大规模进行动物实验和人体实验。我们每次进行试验，都要准备一年的时间，非常严格地评估患者的获益，并一步步遵循相关要求。但如果 Sam 筹集 15 亿美元并将 GPU 的规模扩大 20 倍，他就可以迭代。
因此，我们也希望成为脑科学领域像这样的基础公司，加入像Face、CUDA这样的生态系统，让全世界的神经科学家一起加速。这样一来，我们的硅基和碳基系统的融合可能比想象的更强大。快来吧。
我们的脑老虎去年进行了两项实验。一是训练一只狗在跑步机上行走，以了解它如何控制四条腿；另一种是通过解码训练猴子打乒乓球。这两件事是马斯克21年做的，我们23年做的。所以从实验进度来看，我们大概落后了两年半到三年。但作为一家新的中国企业，我们和它的差距已经从最初的七八年慢慢缩小了三年。我们感觉我们仍然在快速进步。
04 脑机接口的未来
那么马斯克现在在做什么呢？
首先是运动恢复。今天的病人都使用脑控设备，但在未来，脑控外骨骼、脑控机械臂都将成为可能。然后病人可以用自己的身体站起来，或者控制机器人为他做一些事情。
第二个是语言界面。我已经说得很快了，但每分钟只有140个字。事实上，大脑的想象速度必须超过140，但人不能说那么快，你也不能听那么快。有一天，通过脑机接口，我可以用每分钟800字的速度向你传达我的表情，所以不需要这样来回说。去年，实验室能够达到正常说话速度的60%，未来这个速度肯定还会提高。
三是愿景。对于盲人或没有眼球的人，可以通过刺激视觉皮层来让他们在黑暗中看到闪烁的白点。这些白点可以用来勾画物体的边界。对于一个盲人来说，60个频道可以看到这样的东西。到600通道和2000通道，其实可以说绕过眼球来传输视觉是完全可行的。马斯克已经开始招募视觉刺激患者，相信第一批植入该产品计划的人将在明年底出现。
第四是记忆假体。你可能会发现，随着年龄的增长，你的记忆力越来越差。本质上，记忆存储的位置还在研究中，但有一些机会可以强化记忆，或者有选择地忘记它，甚至修改它。当然，现在还远未讨论修改，但增强和选择性遗忘是有科学证据支持的，一些公司正在做这样的事情。
然后是具身智能。前两天刚发了一个视频，大家可以看到它下坡非常顺利，可以在各种环境下使用。我相信未来被植入脑机接口的人不一定要完全依靠自己的身体，而是可以直接通过大脑控制帮助自己完成事情。那么这可能真的是一个机械提升的过程。
我们相信硅基生命和碳基生命的融合将在2035年到2045年间发生。我们代表碳基生命拥抱硅基生命的趋势，其他AI合作伙伴代表硅基生命模仿我们的方式。无论如何，迟早我们会在中间关闭。
我相信每个人在有生之年都能看到这一切的发生，我们也希望我们能够共同努力来实现这一点。
