張鈸院士：制約人工智能發展的最大困難是什麼？
出品|《新基建訪談》No.41
採訪|張楠
整理|廣勝
腦科學被譽爲自然科學研究的“終極疆域”，腦科學的發展不僅直接關係人類對於意識誕生機制的探索，也對推動當前 AI 技術發展具有重要意義。
對於腦科學目前的發展現狀、面臨的難題、與人工智能的協同關係等關鍵議題，我們和中國科學院院士、清華大學人工智能研究院名譽院長、腦陸科技首席技術專家張鈸院士進行了交流。
張鈸院士表示：“人工智能的基礎理論之所以遲遲未能建立起來，根源在於我們對人類大腦與智能瞭解得太少，因此發展第三代人工智能的關鍵在於與腦科學研究的結合。未來，人工智能的發展方向，既不是簡單的人類製造、控制、利用機器，更不可能是人工智能取代人類，而是人機協同、人機共生。因爲人機各有所長，互爲補充，可以共同合作，建立一個更加美好的社會。”
在數據有效性、安全性備受挑戰的今天，讓 AI 學習人腦工作機制，已經成爲 AI 技術迎接新一輪革命的重要突破口，而這其中實現腦科學和AI的有機融合更是關鍵。
張鈸院士進一步指出，人工智能是機器模擬腦的功能，或者模擬大腦所表現出來的行爲，所以人工智能的發展和腦科學的發展必然是相輔相成的，現在爲什麼對腦科學的研究那麼迫切？因爲人工智能目前遇到最大的困難，就是我們對自己的大腦，對人類的智能瞭解得太少，這是制約目前人工智能進一步發展最重要的障礙。
“基於腦科學研究的產業，不管是侵入式或者非侵入式，實際上處在初期發展的階段。所以，中國要想在行業的層面或者科學研究的層面上趕超世界水平，唯一的途徑就是從科技和行業發展的初期就是參與者，纔有可能在這個領域中間佔到重要的地位。”
他舉例道，在信息領域出現的局面，最重要的原因就是信息革命從1940年左右開始，我們不是參與者，人家把所有都做起來以後，我們才參加進去，形成目前被動的局面。也就說，所有的關鍵技術都掌握在外國人手裡，我們1980年以後才加入，40年之後了，這肯定是非常被動的。
在張鈸院士看來，這是一個剛剛起來的產業，我們必須抓住這個時機。
以下爲專訪張鈸院士等嘉賓的精選摘要：
問：基於腦科學的人機協同、腦機交互的技術將成爲人工智能突破的下一個關鍵因素，怎麼理解？
張鈸：人工智能是機器模擬腦的功能，或是模擬腦所表現出來的人類智能行爲，所以人工智能的發展和腦科學的發展必然是相輔相成的。現在爲什麼對腦科學的研究那麼迫切？因爲人工智能目前遇到最大的困難，就是對自己的大腦，對人類的智能瞭解得太少，這是制約目前人工智能進一步發展最重要的障礙。所以，我們現在跟清華大學的腦科學研究結合得非常緊密，必須結合在一塊。另外，實際上基於腦科學研究的產業，不管是侵入式或者非侵入式，實際上均處在發展的初期階段。
所以，我認爲中國要想在行業的層面或者科學研究的層面上趕超世界水平，唯一的途徑就是從行業發展的初期，一開始就是參與者，纔有可能在這個領域中間佔到重要的地位。
比如在信息領域現在出現的局面，最重要的原因就是信息革命從1940年左右開始，我們不是參與者，人家把所有都做出來以後，我們才參加進去，因此才形成目前被動的局面。換句話講，所有的關鍵技術都已經掌握在人家手裡，1980年以後，40年之後我們才介入，肯定是非常被動的。
現在跟腦科學研究有關的領域，都是處在初期的階段。這個階段能夠介入的話，纔有可能真正地跟世界共同發展。
我之所以參加腦陸這個團隊，有兩個原因，一個原因是這個團隊非常年輕、很優秀，很有活力。第二個因素，跟腦科學相關的產業，是一個剛剛興起的產業，是最有希望發展的，也是最有可能中國跟世界並駕齊驅的領域。我們必須抓住這個時機。
問：腦機接口應用方面，有沒有卡脖子的技術？
上海交通大學智能交互與認知工程上海高校重點實驗室主任呂寶糧：腦機結合的信號採集涉及到各種材料，得又能夠舒適，又能夠採集信號。採集信號之後，又要放芯片，這都是硬件方面，還有從材料到芯片的算法，都是非常複雜的過程。我舉個例子，比如說過去CT設備都是進口，最近幾年，國產也有領先全球的產品。
腦機接口應用到臨牀，包括解決睡眠障礙，都是非常重要的，哪怕是我們這個技術不是創新，但是要跟進它，也要做這件事情，非常可喜的是，像李路明老師他們做的腦起搏器全世界只有5家，我們國家就有2家在做，而且成功地應用。整個國內佔有率非常高，這樣就可以把這個產品落地，就像當年計算機，美國限制我們的計算機，自己研究每秒1000萬次，把這個線就降低了，然後就限制2000萬，所以我們必須要做。
當然，一方面是跟進，另一方面還要從“0—1”的創新。
問：現在腦機接口可以分爲侵入式和非侵入式的，主要區別在哪，未來非侵入式是否也可以實現疾病治療？
腦陸科技創始人、研發科學家盧樹強：腦機接口分侵入式和非侵入式，侵入式在醫學上的應用非常成功，像李路明教授團隊已經做了大規模的醫療場景應用，而且確實根治了很多神經疾病的症狀。對於非侵入式來說，從技術的發展角度來說，肯定不斷去靠近侵入式採集的信號極限，同時也是要在整個過程中，配合、協同侵入式做信號監測。
未來，進一步將植入式的功能逐步地去讓非侵入式的設備具備這樣的功能，甚至實現基於非侵入式腦機設備對於帕金森的干預和治療，在理論和技術路線上是可行的。
問：現在軟硬件國產替代的情況是怎樣的？
盧樹強：軟件是完全自主，硬件的話，集成電路的核心器件還有一塊傳感材料，傳感是我們自己做，但常規的電源集成就可以。標準腦機接口的配件大概有1000多個小的元器件，不可能每個都去做，做關鍵技術節點的器件就可以。
問：現在都說腦機熱，也有很多商業化產品發佈。現在整個行業發展到什麼樣的階段，商業化過程中有哪些難點？
呂寶糧：首先解決帕金森，現在正在研究其他應用。比如瑞金醫院成功地進行了難治性抑鬱症，精神厭食症，其他醫院進行毒品戒毒，包括賭博。這是侵入式。
還有一個層面，腦陸科技發佈的穿戴式，未來侵入式和穿戴式會結合起來，現在做完手術以後，狀態還要監控，這個監控基本上是落在可穿戴，非侵入式，逐步地會落地到其他的一些領域，總體來講這個趨勢肯定是越來越熱的，目前的國際形勢下需要從硬件系統應用各個層面來進行研究。
問：現在腦機接口應用已經逐漸展開，有沒有具體的數據？
腦陸科技聯合創始人兼CMO吳寒峰：中國的睡眠障礙人羣可能有3000萬，但是去年有一個數字必須提及，其實已經有1500—1600萬人，在去年走入了醫療的場景求醫問診，過去的數字比較低，但這些年提升非常快。
第二，中國泛神經類疾病每年普及的市場大概8000萬人左右。像李路明院長做的DBS大概3萬例，在整個醫療行業來說，其實是一個比較成規模量級的，並不是嘗試或者早期，已經走得比較成熟了。