脑机接口技术的医疗应用与伦理困境
脑机接口技术的医疗应用与伦理困境
2024年1月30日,马斯克通过社交媒体宣布其控制的脑机接口公司Neuralink成功实施第一例脑芯片移植手术,植入芯片的人恢复状态良好。这一消息震惊了全世界,标志着脑机接口技术从科幻走向现实的重要里程碑。然而,这项突破性技术在带来希望的同时,也引发了深刻的医疗伦理问题。
技术突破与应用现状
脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI)是一种将人脑与计算机或其他外部设备连接起来的技术,通过捕捉和解读大脑活动,实现人脑与外部设备之间的直接通信和交互。近年来,脑机接口技术发展迅猛。在国际上,马斯克旗下脑机接口公司Neuralink已为首位人类患者植入了大脑芯片,在国内,无线微创植入脑机接口(NEO)的首位临床受试者也在去年顺利完成手术。
在脑机接口创新发展与应用论坛上,工信部党组成员、无线电管理局局长谢远生表示,工信部高度重视脑机接口产业发展,接下来将加强脑机接口基础理论、信号采集、先进算法等前沿技术研发的能力,推动脑机接口与人工智能、人形机器人等技术融合发展,加快关键核心技术与重要的应用产品攻关,稳步提升脑机接口芯片,关键元器件等基础工业能力水平。
与此同时,天津、湖南等多地在2024年地方政府工作报告中都提出将进一步布局脑机接口产业。北京市更是在本次中关村论坛期间率先发布《加快北京市脑机接口产业发展行动方案(2024-2030)(征求意见稿)》,这一专项发展文件。方案提出,到2026年,脑机接口核心关键技术实现突破,培育5家全国引领龙头企业、100家专精特新“小巨人”单项冠军,推动5项脑机接口医疗器械启动临床试验。建成1个特色脑机接口体验和展示中心,形成产教融合平台并培养1000人次。到2030年,产业规模达到3000亿,成为未来产业经济重要增长点。
清华大学长聘教授高小榕提醒,脑机接口未来如果真正实现了技术飞跃之后可能面临的安全问题,包括未来脑机接口是否会导致其他人更容易窥探使用者的隐私,使用脑机接口后,是否会导致意识控制,从而引发一系列法律问题。
“脑机接口的出现带来了很多的应用场景变化,尤其是对医疗仪器的使用监管形成挑战。比如侵入式脑机接口,把DBS(脑深部电刺激术)装进去之后,存在着药品处方和工具处方两种处置思路,通俗讲就是在接入脑机接口之后,是应该像药品一样完全交由患者自行处理,还是像工具一样接受医生的监管和调试,未来还需要进一步的讨论与规范。”高小榕说。
谢远生表示,工信部将坚持促进创新与防范风险相统一,完善多方参与,协同共治,高效互动的敏捷治理模式。从制度建设、标准规范、立法研究等方面,健全完善法律法规政策,在践行科技向善、技术发展的同时,加强脑机接口伦理指引,确保脑机接口技术的安全应用。
中国工程院院士顾晓松接受21世纪经济报道采访时指出,世界各国都在关注中国的脑机接口产业,中国目前正推动制定产品标准、行业标准、国家标准,并且正在推动制定国际标准。
天津大学副校长、脑机交互与人机共融海河实验室执行主任明东在接受21世纪经济报道记者采访时也强调,在脑机产业非常热闹的当下,从业者尤其要保持冷静、理性与客观的态度,不能提前透支社会对脑机产业的信心,防止泡沫化、炒作化,共同推动这一技术健康有序发展,沉下来做好基础原创的科研突破才是关键。
侵入式与非侵入式“哪家强”?
简单按照开颅与否来看,脑机接口分为侵入式与非侵入式两种。21世纪经济报道在会上了解到,目前侵入式脑机接口主要在医院临床使用,特别是用于治疗癫痫,该技术已经趋于成熟,并且已有成功的实际临床案例。而非侵入式的脑机产品,多用于改善心理疾病、睡眠或监测疲劳驾驶等的应用,被给予很高的商业化希望。
对于侵入式与非侵入式脑机接口各自的优缺点,中国科学院院士、神经外科医学家赵继宗在接受21世纪经济报道采访时表示,二者各有优势,“侵入式脑机接口将芯片直接贴在大脑皮层上,接收到的信号精度高,但需要开颅。虽然现在开颅可以通过微创手术实现,创口可能只有一两厘米,但放入人体的异物会导致免疫反应,时间长了电极会被包裹导致信号失效,也有可能有感染的风险。非侵入式脑机接口的电极在可穿戴的帽子上,信号强度不如侵入式的,但不用开颅。这两类技术都在各自克服自己的问题,不断向前发展。”
高小榕告诉21世纪经济报道,脑机接口大
伦理困境与挑战
随着脑机接口技术逐渐成熟,其商业化迈出第一步,一个以脑机接口技术为核心的产业链也浮出水面。这个产业链规模巨大,前景广阔。
脑机接口产业链有多广阔?
从产业链的视角观察,“脑机接口”产品包括三个基本层级。
第一层级是终端产品,即直接和消费者见面的产品。比如,运动控制、言语合成、神经疾病治疗、视觉重建等侵入式、半侵入式脑机接口产品。
第二层级是支撑终端产品的软件算法和关键材料零部件。软件算法属于服务产品,是指挥和控制终端产品运行的“大脑”。关键材料零部件属于实物产品,是构成终端产品的砖瓦。
其中,核心的零部件是芯片。指挥和控制终端产品运行的软件算法需要在芯片上运行,才能完成控制脑机接口产品正确运行的任务。不论是运动控制、言语合成,还是神经疾病治疗或视觉重建产品,都需要大量的运算能力超强的芯片。
第三层级是外围产品。即协调或便利终端产品运行的产品,比如,加快脑控康复用人形机器人/外骨骼、机械臂、义肢假体等。
以Neuralink实施的脑芯片移植手术为例。在手术中起着重要作用的是机器人。该手术的全称是“精准机器人植入脑机接口”(Precise Robotically Implanted Brain-Computer Interface,PRIME),即由机器人把植入的芯片下面的显微镜级别的导线,连接到接受手术的人的运动神经上。
脑机接口产业链的培育需要哪些制度支持?
以上基本产品层级,展示了以脑机接口为终端产品的广阔的产业链。在这条产业链上,既有芯片等高端电子产品,也有硅胶、机械臂等高端制造产品;既需要高端的科技研发水平,也需要高端的制造水平。
打造这样的产业链,构建“脑机接口生态系统”,需要充分的制度支持。
首先是投融资制度。脑机接口生态系统中不论是研发还是生产都需要大量的资金。如何吸引国内外各种资本配置到脑机接口产业链上,需要有效的融资制度。实际上,高科技产业背后都有高效的融资制度支撑。脑机接口产业链中,各种产品和服务的研发和生产需要巨大的资金支持。产品从研发、生产到盈利可能需要很长时间,这就需要金融市场能提供灵活的投资工具,给不同种类的资本参与脑机接口产业链上各种产品或服务的研发、生产提供合适的投资工具。
其次是法律和监管制度。脑机接口产业链中各种服务或实物产品的使用还可能带来法律和伦理风险,需要适当的法律制度和监管制度予以应对。
比如,接受脑机接口移植的人可能是具有身体活动障碍(比如瘫痪)、语言障碍等残疾人士。接受脑机接口移植手术后,当事人需要使用手机或其他装置和脑神经进行联系,以便用意念(thoughts)驱使身体活动或进行语言交流。
但是,如果在当事人使用手机或其他电子装置实施某一行为时出现差错,造成伤害,法律问题就出来了。谁应该对差错和伤害负责?当事人能否主张产品责任或侵权责任?向谁主张?是手机或其他装置的生产商还是提供脑机接口技术的生产商或服务提供商?或者提供手术服务的医疗机构?何况,执行手术的是个机器人?
再比如,人机接口技术不仅可以帮助残障人士,还可以给普通人的大脑“升级”,这就是马斯克的“神经蕾丝(neural lace)”设想。即,在人类大脑中增加一个共生数字层(symbiotic digital layer),让人工智能和大脑共生。
共生数字层技术让人工智能和大脑共生。一个人工智能和大脑共生的人在智力、活动能力等方面将远远超越普通人。这种设想很美好。比如,大脑植入芯片后,不用动手,靠意念就可以完成各种智力活动。但是,各种伦理问题可能随之出现。有钱人可以实现共生数字层,对没钱人是否公平?未来各种竞技活动还有什么意义?未来人的定义是否遇到挑战?
以上法律和伦理问题看似遥远,但是,如果不在脑机接口产业前端就设置适当的准入和监管制度,一旦技术发展起来,出现问题后再规制可能已经晚了。
所以,发展脑机接口产业,法律和准入监管必须同步跟上。如何在鼓励技术创新的同时,有效防范潜在风险,成为亟待解决的问题。
治理与展望
面对脑机接口技术带来的伦理挑战,各国政府和相关机构已经开始采取行动。中国工程院院士顾晓松指出,中国正在推动制定脑机接口的国际标准,以规范技术发展。同时,工信部表示将从制度建设、标准规范、立法研究等方面,健全完善法律法规政策体系。
然而,技术发展速度远超伦理和法律的制定速度。清华大学教授高小榕提醒,未来脑机接口可能带来的安全问题不容忽视,包括隐私泄露和意识控制等风险。天津大学副校长明东则强调,从业者需要保持冷静和理性,防止技术泡沫化,确保技术健康发展。
脑机接口技术作为一项革命性的医疗技术,其发展前景令人期待。它不仅能够帮助残疾人恢复功能,还可能为人类带来前所未有的能力提升。然而,正如清华大学教授高小榕所言:“脑机接口未来如果真正实现了技术飞跃之后可能面临的安全问题,包括未来脑机接口是否会导致其他人更容易窥探使用者的隐私,使用脑机接口后,是否会导致意识控制,从而引发一系列法律问题。”
在追求技术进步的同时,我们必须谨慎对待这些伦理问题,确保技术发展既能造福人类,又不会带来不可预见的负面影响。这需要科学家、政策制定者、伦理学家以及公众共同努力,建立一个既能促进创新又能保障安全的治理体系。