大脑植入“神经花边”类似芯片能帮助我们与AI竞争吗？
智慧的人工智能当然正在开发中，但我们在生产神经花边方面还有多远？以太阳动力驱动的自动驾驶汽车，可重复使用的太空船，超级环流运输，使火星殖民的使命：伊隆·马斯克竭力将这些曾经遥不可及的幻想变为现实。但是这些技术都没有使他像人工智能一样令人生畏。在2016年代码大会上，马斯克公开表示，鉴于目前人工智能的发展速度，人类最终可能会被认为在智力上落后 - “很多”。他解决这一令人不快的命运是一种新颖的脑机接口到由苏格兰小说家Iain M. Banks在Look to Windward中描述的植入式“神经系带”，他的“文化系列”书籍的一部分。除了作为成人仪式之外，它还将人脑升级为更具竞争力，以针对人工智能或更高智能的AI。
智慧的人工智能当然正在开发中，但我们生产神经系统的程度还有多远？在会议上，马斯克说他不知道有任何一家公司正在从事一项工作。他自从联合创立Neuralink就是为了做到这一点（“Neuralink正在开发超高带宽的脑机接口来连接人类和计算机”）。但是关于神经系带的研究一直在进行中。2015年，由哈佛大学马克海曼化学教授Charles Lieber领导的一个研究小组在“ 自然纳米技术”中描述了一种花边状的电子网格，“您可以从字面上将其注入”三维合成和生物结构，如大脑。这是一个重大步骤。
他的团队2016年发表在“ 自然方法 ”上的文章扩展了早期的工作，以表明网状脑植入物易于整合到小鼠大脑中，并使神经元记录至少可持续8个月。“我们的工作前提是，通过匹配传统上被视为不同实体的电子和生物系统的结构和机械特性，应该有可能实现无缝集成，”利伯和他的同事今年写道，本文在 神经生物学的当前观点。这种发展对我们这些希望获得神经花边的人来说真的意味着什么？
你的实验室的目标是创造如今年夏天提到的神经系统伊隆马斯克的东西吗？
我并不认为这太不切实际。有人会说，“好吧，我们可以用脑机接口做很多事情，”这是事实。但我认为，今天大脑的实际界面非常粗糙，它依赖于大脑之外的计算或信号分析的力量。我们要做的是建立一个可以神经交流的电子电路 - 或者Elon Musk称之为神经系统的一种电子电路 - 尽管这是一种人造结构，但它与生物系统一样，与自然网络相同。
一开始没有人以及第一篇论文的许多评论者相信我们甚至可以通过针注入电子器件，然后不破坏电子器件。其中很多事实上与生物学无关。这实际上是关于材料科学，也表明你可以从字面上注入到其他类型的结构中。另外，大脑中植入的其他电子元件总是会引起某种类型的免疫反应和损伤，这可能是由于在软组织中放入了一些非常硬的物质的组合：当你四处移动并且大脑移动时，移动的方式与此不同。它可以破坏细胞; 而且因为它更大，细胞或生物系统显然更容易将它识别为外来的东西并试图攻击它。
但是，我们的哲学似乎将会非常有价值，因为它解决了免疫反应问题，并且现在允许我们进行测量和调节神经回路。它基本上是我们一直在使用的啮齿类动物的一生，这是前所未有的。
正如Iain M.Banks在他的小说中所描述的那样，是否正确地说，神经系带会形成大脑，然后在大脑周围生长并合并它？
大脑在整个神经系统中逐渐增长。当它被注入时，这个二维网格就像一个仍然是网格的圆柱体，并且被组织充满。在某些过程中，我们不了解所有的细节，显然有一些再生，并且一些组织的重塑重新填充了这个空间，其中针最初将所有组织移开。然后你会留下一些东西，使它在网格的大致圆柱形结构之间互相穿插。您可以设想与干细胞共同注射该网络，网状物或花边，并从字面上再生受损组织。使用一些刺激和东西，你可以帮助按照你想要的方式重新布线 - 有些科幻小说，但也不完全疯狂。在科学方面，我一直很失望，这是一个让我们感到惊喜的例子。这当然是在物理上可能的领域。
你如何看待Elon Musk的声明，我们需要神经系统与超智能AI竞争？
是啊。我认为这是一件好事，但我认为这是两种方式。一个是它可以帮助那些既有劣势又有医疗状况的人，但另一方面，显而易见的是增强。很明显，总会存在道德问题，但最终还是有可能的。我们的兴趣是为了人类的利益而做事，也许我听起来像是一个理想主义者。我认为我们的目标是做一些事情，我认为有可能的是，第一，纠正缺陷。我不介意添加一个TB的内存。
神经系统如何开始连认知游戏场？
它可以在个体神经元水平上跟随与神经回路老化相关的变化。我们确实有能力对这些正在放缓的电路输入刺激。事实上，你可以再次激发它，试图让行为回到你30岁或50岁时的状况。
我认为这将在非常详细的生物学水平上提供关于老龄化或神经退行性疾病方面的进展。这可能是我自己的实验室在这个时候更感兴趣的地方，因为我认为这是一个更容易处理的问题。随着时间的推移，大多数给定动物或人的研究都是通过MRI或类似的方法完成的。但MRI的分辨率非常低，就我们所谓的纵向研究而言，情况只是变化太大。它告诉你，“一般而言，这个领域正在发生一些事情，”但是如果你真的想要开始分辨或者更精确地处理某些事情，那么你将需要更多的细胞水平的观点，并且这是原则上这些电气测量的功率。
你什么时候开始研究神经系统？
自2000年初以来，这项工作一直在进行，并且真正起因于我们早期在基于芯片的平台上开发基于纳米级布线的新型纳米电子器件的工作。但最终，生物学是非常立体的。虽然人们可以在三维方向上将某种东西或多或少贴平面，但这并不是生物学行为的方式 - 三维空间中的很多连通性非常重要。
带植入花边的鼠标头微CT。照片由哈佛大学利伯集团提供
什么让你开始三维工作？
我们做的第一件事就是创建第一个三维晶体管：从某种意义上说，三维是纳米级器件已从衬底上完全去除，然后可以放置在单元内部。这个想法是让物体远离基底并进入三维自由空间，以便它们可以整合到整个组织中。这表明我们实际上可以将计算机行业的一个基本构建模块首次纳入并与这个单元进行通信。
然后在组织工程中做了所有这些工作。人们使这些用于再生医学的支架以植入的想法生长细胞。如果我们能够制造出像这个三维开放式脚手架那样的东西呢？它必须真正开放，以便细胞可以进入，然后发展，使电子设备交织在一起。我们称之为电子网或脚手架。我们在2011年初至2012年期间使用这种方法制造了第一个带有神经组织和心脏组织的电子人组织，我们可以制作一个三维互联的电子阵列并在其中生长细胞，然后实际监测组织。它看起来非常像一块实际的组织。
你觉得如何制作这种像棉花一样的花边？
我们说：“呃，你知道，治疗是用注射器输送的。”有很多聚合物治疗剂可以替代体内受损的组织，或者只是用于增强和类似的东西。“如果我们做到前所未闻的事情会怎么样？”人们会说，“这是不可能的。”我们可以通过针头将电子电路注入大脑或其他组织，然后连接它，然后监测吗？是的，我们可以，那就是我们今天的地方。
这是一个非常简单的过程。这不像一个正常的电子探针，你坚持脑深部刺激大脑。它是在一块普通的硅片上制作的，但我们只需要把这块硅片放上一层，最后将其溶解掉，然后在聚合物层上进行三层光刻，然后将一些金属线放置在该网格内聚合物层，然后在顶部放置第二层聚合物，密封金属（除了有录音设备的地方），然后用这层隔离层溶解掉，然后就得到了您的材料。然后你可以把它吸入注射器。这几乎就是这么简单。
它的工作原理比我们原先想象的要好得多，一些原因在我们一年前的原始论文中概述，然后在本文中更为详细：这种类似网状的结构可以注入，因为它具有与神经网络或神经组织非常相似的尺寸，尺度和机械性能，结果没有免疫应答，这是前所未闻的。
除了大脑植入之外，您还设想了哪些其他应用？
我们已经能够显示，这是正在进行的工作，你可以通过你的眼睛的角落，在镜头下面注入这个网格，然后让它展开到视网膜细胞层，并记录下来。小鼠可以继续使用数月，并且不会影响他们的视力，因为它大部分是开放空间。它超过90％的开放。
另一件事，我们有一些非常简单的结果是，你可以直接注入脊椎之间的脊髓，而不是损害脊髓。最明显的一点是，如果存在创伤性损伤，您可以将其用作接口。然后一旦它在那里，这是非常灵活的事情。它根本不会影响发生了什么事情，因为除了那些被护套的神经元之外，它比其他任何东西都更加灵活。你的整个脊椎可以弯腰，做任何事情。
在这种情况下，就机器界面或假肢界面而言，您可以从字面上连接到正确的电路，并且随着时间的推移不断地在神经元层面上进行交互。随着时间的推移，你不会进行大量的重型计算机处理。我认为对于那些已经瘫痪的人来说，将会有很多医疗机会。
