马斯克“人机共生”梦开启：获人体试验许可 距离商业化还有多远？

马斯克“人机共生”梦开启：获人体试验许可距离商业化还有多远？图片来源：Neuralink官网本周，Neuralink终于获得了人体试验许可，将马斯克的“人机共生”科幻梦想向前推进了一步。负责医药监管的美国食品药品监督管理局（FDA）前官员、神经学研究者克里斯汀•韦尔（CristinWelle）对《每日经济新闻》记者表示，这一许可说明Neuralink提供了满足FDA安全要求的数据。那这次试验之后，脑机接口设备就能马上面市吗？韦尔解释说，“还需要更大规模的试验，随后是关键性试验，然后再申请上市前许可（PMA）。”马斯克的“人机共生”梦迈出重要一步当地时间9月19日，Neuralink在官网宣布，将为其脑机接口设备的首次人体临床试验招募参与者，用以评估其设备的安全性和初步有效性，即瘫痪患者能否用意念控制外部设备。据悉，这项名为PRIME（精确机器人植入脑机接口的英文缩写）的试验将使用手术机器人R1把植入物N1放入大脑控制运动意念的区域。N1是一种超细柔性线，可以记录大脑信号并将其无线传输到解码运动意图的应用程序。Neuralink表示，公司正在寻找因脊髓损伤或肌萎缩侧索硬化症（ALS，俗称渐冻症）导致四肢瘫痪、且伤后至少一年未见好转的试验参与者。主要试验将耗时约18个月，若包括长期跟进会诊在内，整个临床试验将耗时约六年。Neuralink这次临床试验距离首次申请已经过去了四年，期间被FDA拒绝了两次。2022年初，FDA明确表示，Neuralink需要在进行人体试验前解决数十个问题，其安全担忧包括锂电池的安全性、植入物的导线是否会移动其他区域、安全移除问题等。2023年5月，FDA终于给予Neuralink有限制条件的试验许可。“FDA并不披露对临床试验申请的评审信息，”前FDA官员、现任美国科罗拉多大学神经科学副教授克里斯汀•韦尔在接受《每日经济新闻》采访时表示，“但既然FDA同意开始试验，说明Neuralink提供了能够满足FDA安全要求的数据，而且提供了合适的临床试验设计。”本次试验的初步目的是让瘫痪人士仅用意念就能操作计算机光标或键盘。按照马斯克近年来在多个场合的表述，Neuralink在短期内的目标是恢复失明者的视力，并让瘫痪人士恢复全身运动功能，而最终的目的是实现人脑与电脑协同工作的“人机共生”，用以抵抗他心目中可能会威胁人类的人工智能。正如马斯克的移民火星梦一样，脑机接口也有其科幻来源。据9月份刚出版的《埃隆·马斯克传》，Neuralink的创意受到了伊恩·班克斯的太空旅行小说《文明》系列的启发，其中提到一种名为“神经蕾丝”，当它被植入人体后，可以将人的所有思想活动与计算机相联。马斯克说：“我第一次读到班克斯的作品时，突然觉得这个创意有可能成为我们面对人工智能时的护盾。”或需5到10年才能商业化磕磕绊绊之后，Neuralink在人体试验的进度上已经落后于竞争对手。美国另一家脑机接口公司Synchron在2021年就已获得FDA的试验批准，并于2022年7月宣布在美国首次植入脑机接口，并发表了初步试验结果。2023年5月，瑞士一组研究人员在《自然》杂志发稿，称其早在2021年7月就为一名瘫痪男子植入了脑部设备，使其在助行器的帮助恢复了行走能力。当然，Neuralink还是有自己的技术优势。传统的植入式脑机接口用的是一种叫“犹他阵列”（Utaharray）的硬质电极，而Neuralink则是柔性电极，可降低大脑的排异反应，其采集到的神经信息质量也比较高。此外，Neuralink开发了做脑机接口手术的机器人，在植入和取出设备时都会尽可能减少创面。要实现马斯克的宏大愿景，本次人体试验只是前进的一小步。“Neuralink在设备研发和商业化的道路上还处在非常初期的阶段，现在处在早期人体试验阶段，还需要更大规模的试验，随后是关键性试验，然后再申请上市前许可（PMA）。”克里斯汀•韦尔对《每日经济新闻》记者表示。克里斯汀•韦尔对记者进一步解释称，在本次小规模人体试验后，Neuralink将以试验数据为基础，申请更大规模的可行性试验；由于脑部植入设备极有可能被归类为最高危险等级（ClassIII）的器材，因此Neuralink在推向市场前还必须申请上市前许可，这意味着Neuralink还需要进行大规模的关键性试验（pivotaltrial），即证明其设备确实能治疗某种特定症状，且安全可靠。这一过程需要耗费大量金钱和时间，克里斯汀•韦尔此前对媒体表示，Neuralink至少还需要5-10年的时间才有可能商业化。另一方面，Neuralink还面临着多重技术和应用前景的挑战。克里斯汀•韦尔对每经记者分析指出，Neuralink需要证明设备能够在大脑里长期放置而不是需要频繁更换，能够捕捉和解读神经元信号，最重要的是要证明这项技术真的对病人有实质性的帮助。“即使Neuralink能够满足所有这些条件，这个设备肯定会很贵，而且需要对脑部开刀，所以愿意接受植入的病人数量可能会比较少。”克里斯汀•韦尔说道。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1385807.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1385807.htm

超级量子计算机“MOSS”离我们还有多远？

超级量子计算机“MOSS”离我们还有多远？其中，量子计算机550系列的戏份之多，甚至足以媲美电影中的主角，在几乎所有的关键场所、情节中都有出场，在电影中更是将其称为流浪地球计划得以成功实施的关键。图源：流浪地球2如果你有看完片尾阶段的彩蛋，你还会发现代号550W量子计算机，或许就是整个流浪地球系列电影中的最大反派，从人类逃亡计划的基石到幕后最大反派（可能），量子计算机真的如电影中描述的那般强大吗？现实中的量子计算机到底又发展到什么程度了呢？量子计算机到底是什么？什么是量子计算机？简单来说，量子计算机就是以量子逻辑进行通用计算的设备，其与传统的计算机有着本质上的区别。目前传统的计算机基本遵循二进制（在早期的电子管时期也有十进制等设备，后期则基本为二进制），其状态只有0与1，而量子计算机则不同，简略来说它有着0、1、2三个状态。图源：VEER略懂计算机发展历史的朋友此时或许就开始吐槽了，0、1、2不就是三进制计算机吗？要注意的是，三进制的0、1、2，只是表示其逢三进一的一种计算方式，而非状态。或者这么说会更好理解，在二进制系统中，0是关，1是开，只有开与关两种状态。而在量子计算机的系统中，0是关，1是开，2则是不确定（参考薛定谔的猫），在量子力学中一般将“2”的状态称之为叠加态，“2”并不代表某一个状态，而是n个状态的叠加。图源：维基百科所以，在量子计算机的运行过程中，“2”的存在使得量子计算机可以在同一时间处于n种状态中。举个例子，我们假设存在一台有四个比特的传统计算机，这台计算机每一秒只能得到一个状态，也就是0000或0101，那么想要获得所有状态就需要16秒。此时我们还有一台具有四个量子比特的量子计算机，它可以同时计算从0000到1111的所有排列组合，这意味着量子计算机只需要1秒钟就可以输出16种状态，相当于16台传统计算机同时运行的效率。16倍，好像并不多？那么如果将比特数增加到5呢？答案是32倍，6个比特呢？64，倍。随着比特数的增加，量子计算机与传统计算机之间的性能差距是呈指数级增长的，略懂数学的朋友应该能够意识到其中的恐怖，所以实际的量子计算机速度可以达到传统计算机望尘莫及的高度。而且，量子计算机还有一个神奇的特性——量子纠缠态，量子纠缠态可以无视时间、空间使得距离无数远的两颗量子瞬间完成同步。简单来说，如果有两颗处于纠缠态中的量子，一颗在中国，一颗在月球，在中国的人将手上的量子转了个圈（比喻）同时打开激光灯照向月球，在激光到达月球前，月球上的量子就已经同步转了一圈。量子纠缠态超越时间与空间的特性，使其成为科幻作品中时空穿梭等概念的可行性猜想之一。而在量子计算机中，科学家则可以利用这个特性，让量子计算机在同一时间里进行多组不同的运算，最后通过观察使其坍塌向概率最大的结果，也就是“正确答案”。可以说，在量子计算机面前，人类目前所使用的加密系统形同虚设，拥有一台强量子计算机的人理论上可以随意进出各国的在线金融系统，并且任意修改账户上的金额。当然，这是最无聊的应用，如果现实中可以造出550W，我们甚至可以从原子层面模拟整个世界。我们离“MOSS”还有多远？在《流浪地球2》中，MOSS是搭载于最新型量子计算机550W上的人工智能，550W的强大在电影中有着多处表现。比如同时控制全球各地的数万台行星发动机，还有余力进行行星发动机的建设与维护，甚至还可以模拟数字生命，使其寿命延长到70年（在550C中为2分钟）。量子计算机的性能，取决于其内置的量子比特数量，具体的性能指标则是“量子体积”，由IBM所提出的一个专用单位。电影中的550W量子体积为8192，目前IBM新闻中公开的最强量子计算机，量子体积为128，两者相差64倍。不过，编剧似乎在这里摆了一个小乌龙，八千多量子体积的量子计算机其实我们有了，理论上在离子阱量子计算机中，只需要13个量子比特就可以得到相同量子体积的计算机。有研究相关领域的网友表示，想要实现片中550W的算力，需要8000个以上的完美逻辑量子比特，那么我们现在的量子计算机最高是多少呢？433量子比特，由IBM制造，距离影片中的550W还有20倍以上的差距。图源：IBM而且，量子比特的数量增加，研发难度也会随之飙升，想要达到550W的同等算力，我们还有很长很长的一段路要走。而算力只是制造550W的第一步，想要在现实中复刻“MOSS”，目前还看不到希望。为何？不知道大家是否还记得电影中的一个桥段，太空电梯的无人机操控系统失控，最终的解决方案是将550C接入控制中心的主电脑，直接生成新的操作系统覆盖旧系统。该剧情桥段发生的时间点中，量子计算机仍是战略设备，仅用于少数极重要的项目中，所以无人控制中心所使用的其实是传统计算机。不需要额外的操作，550C就自主完成了两个计算机系统之间的编译转码，同时还在极短的时间里自编译了一个新的系统底层。而且550系列量子计算机几乎可以被用在所有需要算力的场景，这意味着550系列是通用量子计算机，在现实的量子计算机研发中，通用量子计算机还是如同空中楼阁般的存在，可望而不可即。我们目前的量子计算机，其本身有着很大的局限性，只有在特殊的运算中才能发挥出远超传统计算机的性能，比如并行运算等场景。而且，想要让量子计算机按照预定的形式运行，也需要技术人员提前进行设置。简单来说，我们目前的量子计算机是特异化的设备，只在特定领域可以正常运行，如果让其在非特定领域工作，性能甚至还不如传统计算机。可以说，量子计算机研发的最终梦想，就是打造一台通用量子计算机，届时一切需要用到计算机的事物，都将得到前所未有的加强。在一些研究者的设想中，成熟的通用量子计算机可以在原子层面模拟一个人乃至一颗星球，并且利用量子特性计算出这个人的未来，也就是科幻作品中的“预知未来”。听起来或许异想天开，但是在量子力学中这并非不可能实现的，在电影中也有所表达，比如数字生命图丫丫，还有片尾彩蛋中，MOSS预告了数十年后才会发生的木星危机。图源：流浪地球2我们与电影中的量子计算机距离，可以借用某个网友的一个比喻：“大概等同于钻木取火到i9处理器的差别”，除非出现新的科学大爆炸，否则我们这一代人是没有可能见到的。不过，或许也不需要悲观，在目前各国的量子计算机计划中，上千比特的量子计算机将在2023—2025年左右推出市场，随着量子计算机的普及，计算中心等基础设施将会得到可观的性能提升，随之而来的变革或许将会彻底颠覆我们的社会。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1341845.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1341845.htm