S.以太阳能为动力的自动驾驶汽车、可重复使用的宇宙飞船、超回路列车、殖民火星的任务:埃隆·马斯克(Elon Musk)决心将这些一度遥不可及的幻想变成现实。但这些技术都没有人工智能让他变得如此狡猾。今年夏天早些时候，在2016年代码大会上，马斯克公开表示，考虑到目前人工智能的发展速度，人类最终可能会在认知和智力上落后“很多。”面对这种毫无吸引力的命运，他的解决方案是一种新颖的脑-机接口，类似于苏格兰小说家伊恩·m·班克斯(Iain M. Banks)在书中描述的可植入的“神经花边”向风，是他“文化系列”书籍的一部分。除了作为一种成年礼外，它还提升了人脑的能力，使其与具有人类水平或更高智力的人工智能相比更具竞争力。
聪明的人工智能肯定正在开发出来，但我们在生产神经蕾丝时多远？在会议上，麝香说他不知道任何正在努力的公司。但去年，由Charles Lieber领导的研究人员团队，哈佛大学Mark Hyman Chemistry教授，描述在自然纳米技术一种花边状的电子网，“你可以把它注射到”三维合成和生物结构中，比如大脑。这是一个重要的步骤。
他的团队纸，于8月29日出版自然方法他在早期研究的基础上进行了扩展，展示了网状脑植入物可以很容易地整合到老鼠大脑中，并能记录至少8个月的神经元。“在科学领域，我有时会感到失望，但在这种情况下，我们不仅感到惊喜，”利伯说。对于我们这些希望获得神经花边的人来说，这一进展到底意味着什么?
我最近与利伯进行了交谈，他可以说是有能力实现这一科幻预言的科学家之一。
你们实验室的目标是创造像今年夏天提到的伊隆·马斯克那样的神经花边吗？
我真的不认为这是如此不切实际。有人可以说，“好吧，我们已经可以用大量的脑机接口做了很多东西，”这是真的。但我认为大脑的实际接口今天是如此原油，它依赖于大脑外部计算的功率或信号分析。What we’re trying to do is make an electronic circuit that can communicate neurally—or what Elon Musk called it, a neural lace—and, even though it’s a man-made structure, looks to the biological system the same as the natural network.
一开始没有人，很多评论者都是这样认为的纸张，相信我们甚至可以通过针注射电子设备，然后不会破坏电子产品。很多它实际上与任何生物学有关。它真的关于材料科学，也表明您可以将其注入其他类型的结构。此外，大脑中的其他植入电子器件总造成某种类型的免疫应答和损坏，可能是由于将一些真正刚性的组合放入这种软组织中：每当你四处移动时，它会比这件事不同。它可以摧毁细胞;而且，因为它更大，但细胞或生物系统显然更容易让它作为外国的东西并试图攻击它。
但我们的哲学，似乎，将是真正的回报，因为它解决了免疫反应问题，然后让我们现在做测量和调节神经回路。基本上是在我们研究的啮齿动物的一生中，这是前所未有的。
就像伊恩·m·班克斯(Iain M. Banks)在他的小说中描述的那样，这样说对吗?
大脑在整个神经系统中生长。当它被注射时，这个二维网格最终就像一个圆柱体，仍然是一个网格，它被组织填充。在某些过程中，我们不了解所有的细节，显然有一些再生，组织的一些重塑重新填充了这个空间，在这个空间中，针头最初移动了所有的组织。然后你们会看到一些东西，它在这个大致呈圆柱形的网格结构之间相互渗透。你可以设想将这种网状物或花边与干细胞共同注射，并使受损组织再生。使用一些刺激和东西，你可以用你想要的方式来重新布线，有点科幻，但也不是完全疯狂。这当然是在物理上可能的范围内。
你怎么看待埃隆·马斯克关于我们需要神经花边来与超级智能AI竞争的说法？
是的。我认为这是一件好事，但我认为有两个方面。一是它可以帮助那些有缺点或有健康状况的人，但另一方面，很明显的是，它可以增强。显然，总会有一些伦理问题，但最终，这是可能的。我们的兴趣是做有益于人类的事情，也许我听起来像一个理想主义者。我认为我们的目标是做些什么，我认为这是可能的，第一，纠正缺陷。我也不介意增加tb的内存。
神经花边是如何开始平衡认知领域的?
在个体神经元水平上，它可以跟踪与神经回路老化相关的变化。我们确实有能力将刺激输入到这些减速的电路中。事实上，你可以再次刺激它，试着让行为恢复到你30岁或50岁时的状态。
我认为这将在一个非常详细的生物学层面上提供关于衰老或神经退行性疾病的见解。这可能是我自己的实验室更感兴趣的地方，因为我认为这是一个更容易处理的问题。随着时间的推移，对特定动物或人的大多数研究都是通过MRI或类似的方法完成的。但是核磁共振成像的分辨率很低，就我们所说的纵向研究而言，情况变化太大了。它告诉你，“好吧，一般来说，这个区域正在发生一些事情，”但是如果你真的想开始分离或者以更精确的方式处理一些事情，你需要一个更细胞水平的视图，原则上，这就是这些电测量的功率。
你什么时候开始研究神经花边的？
这项工作从2000年初就开始了，这是我们在基于芯片的平台上开发基于纳米级导线的新型纳米电子器件的早期工作的动力。但归根结底，生物学是非常三维的。虽然人们可以在三维空间中将某种或多或少是平面的东西粘贴到组织中，但这并不是生物学的行为方式——三维空间中的很多连通性都很重要。
是什么让你开始在三维空间工作？
我们做的第一件事是创造了第一个三维晶体管:三维在某种意义上说，纳米级器件完全从衬底上去除，然后可以放置在电池内。这个想法是将物质从基质中分离出来，进入三维自由空间，这样它们就可以整合到整个组织中。这表明我们可以事实上第一次将计算机行业的基本构件放在细胞内，并与细胞进行通信。
然后是组织工程的所有工作。人们制作这些支架用于再生医学，用植入的想法来培养细胞。如果我们能做出像这个三维开放支架一样的东西呢?它必须是真正开放的，这样细胞可以进入，然后发展这样的电子设备是相互交织的。我们称之为电子网或支架。我们在2011年初到2012年使用这个技术，制造了第一个神经和心脏组织的半机械组织，我们可以在其中制造一个三维的，相互连接的电子阵列并在里面培养细胞，然后实际上监测组织的行为。它看起来真的很像一块真正的组织。
你是怎么想到要做这种像组织一样的蕾丝的?
我们说：“嗯，你知道，治疗剂被注射器提供。”有很多聚合物治疗剂可以更换身体中受损的组织，或者只是为了增强和类似的东西。“如果我们做闻所未闻的话怎么办？”人们会说，“这是不可能的。”我们可以通过针进入大脑或其他组织，然后连接它，然后监测？是的，我们可以，这就是我们今天的位置。
这是个非常简单的过程。它不像普通的电子探针，你插入大脑进行深层刺激。它是在一个普通的硅片上做的，但是我们只需要把这个硅片放到一个层上，这个层最终会溶解掉，然后只需要做三层光刻在我们有聚合物层的地方，然后在网状聚合物层里面放一些金属线，然后在上面放上第二层聚合物，将金属密封起来——除了你有录音设备的地方——然后随着释放层溶解，你就得到了材料。然后你可以用注射器把它吸进去。它几乎就是这么简单。
结果证明，这种方法比我们最初的想法要好得多，其中一些原因在我们一年前的原始论文中概述过，在这篇论文中更是如此:这种网状结构，可以注射，因为它的大小，规模和机械性能非常类似神经网络，或神经组织，结果没有免疫反应，这是前所未闻的。
除了大脑植入，你还设想了哪些其他应用？
我们已经能够展示，这是一个正在进行的工作，你可以通过你的眼睛的角落，在晶状体下面注射这个网，然后让它展开到视网膜细胞层，并从中记录。有了这个，老鼠可以继续工作好几个月，而且不会影响它们的视力，因为它大部分是开放的空间。90%以上是开放的。
另一件事，我们有一些非常好的结果是，你可以直接将它注射到脊椎之间，穿过脊髓，而不会损伤脊髓。显而易见的一点是，你可以用它作为一个界面，在有创伤的情况下。一旦它在那里，它就是一个非常灵活的东西。它根本不影响正在发生的事情，因为它比任何东西都灵活，除了包裹在里面的神经元。你的整个脊椎可以弯曲，做任何它想做的事情。
从机器接口或假肢接口的角度来看，你可以连接到正确的电路并在神经元水平上不断地来回互动。随着时间的推移，你不会做很多繁重的计算机处理工作。我认为对于瘫痪的人来说也会有很多医疗机会。
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Kiki Sanford博士拥有加州大学戴维斯分校的分子、细胞和综合生理学博士学位，是学习和记忆方面的专家。她也是这个广播节目的创始人和主持人本周《科学》杂志。
