DARPA:脑机接口技术强大的背后推手

世界著名的BCI公司Neuralink的"缝纫机 "手术机器人可以追溯到5年7000万美元的SUBNETs计划，Stentrode的最初概念是由RE-NET计划资助的，早期Braingate试验使用的假肢是由 "Revolutionizing Prosthetics "项目计划资助，而这些重大项目资助的背后推手都来自美国国防部高级研究计划局(DARPA)每年对BCI项目数百万的投资，几十年来，DARPA一直保持对BCI项目持续的资助。在美国，该领域的几乎每一项进展或主要技术都可以追溯到DARPA对研究人员的资助，项目资助采用公开竞标的方式，且往往背后承载了远大的目标，所有项目都以在未来几年内影响整个领域未来为目标。

DARPA在近几十年多BCI的资助  图源：News reports and DARPA'swebsite

实际上，DARPA资助BCI研究的首要目标是增强美国武装部队人员的认知能力，通过假肢或创伤后应激障碍治疗等解决方案的开发降低武装冲突后人类受到的伤害。几乎所有的项目都属于这两类中的一类，但也不乏相当数量的基础神经科学研究以辅助实现以上目标。无论军方是否使用这些成果，但不可否认的是，这些技术已经广泛地进入一般的公共领域，全球神经科学界都将享受到这些成果，其中也不乏一些商业化行为，例如Neuralink和Stentrode正在与美国食品和药物管理局合作进行人体试验。

实际上，DARPA资助的项目并非都能成功，也不是一成不变，BCI技术快速适应着神经科学和各项伦理发展，而这些项目也会发生改变，Kernel很快就放弃了早期REMIND计划的侵入性假肢，而选择了更适合消费者的可穿戴设备。另外，DARPA会中途放弃项目或改变其名称，甚至不留痕迹。例如关于TDCS的 "加速学习"计划，新闻报道和演讲阐述了其目标，但该计划却悄悄从DARPA网站上消失了。虽然关于DARPA和BCI研究的阴谋论比比皆是，但这些信息误差大多可以归结为政策或战略方向的变化，或者只是单纯的研究失败。

DARPA对BCI的第一批资金是在1974年，资助一个名为 "紧密耦合的人/机系统"的项目，后来改名为 "生物控制学"（Biocybernetics）。尽管该项目被记录在一些禁区，但其背后是否有邪恶的意图并不清楚。而关于该项目的文件解释了DARPA如何资助大学进行脑电图、肌电图、瞳孔测量、事件相关电位、脑电图和相关技术的研究，里面也包含了他们出现的失误以及这一部分资助计划的曲折历程。在所有脑科学都面向 "社会心理学 "的时代，生物控制学项目是第一个产生影响的BCI资金，尤其是发现了事件相关电位和里面的P300成分。

第二次DARPA对该领域资助的增长在2002年，此后便有了较大发展。它在2000年资助了AugCog和HAND项目下的侵入性和非侵入性BCI研究。其中HAND计划资金从2002年一直延伸到2015年。在2000年代后期，DARPA开始扩大投资力度并将资金分割成多个更具体的项目。“完美义肢”是目前最大和最成功的项目之一，大大促进了现代功能性假肢的开发。DARPA还通过RAM、RAM-Replay和REMIND计划在记忆增强和恢复领域进行了大量投资，将触角延伸至认知科学领域。另外还关注神经接口的稳定性和外围机器人交流控制研究，几乎扩展到了BCI的各个具体领域。

DARPA的BCI项目分布  图源：News reports and DARPA'swebsite

每一次项目投资都包含对过去项目经验的总结和调整，现在DARPA的新项目开始注重研发过程早期与美国食品和药物管理局（FAD）的合作，且更加强调技术的伦理、法律和社会因素。他们总结至少需要几十年的时间才能在健康人身上使用侵入性的大脑植入物，因此现在也专注于投资非侵入性或 "微小的侵入性 "技术。

几十年来，DARPA BCI研究计划“执行者"的类别也在不断变化。在21世纪初，大多数BCI合同都给了LockheedMartin,、Boeing、和Booz AllenHamilton这些大公司，但近期项目更注重于大学，这也说明一些新兴的研究成果推动BCI技术发展的重要性。近年来，DARPA也资助了一些小企业或初创公司，最引人注目的是2017年的Paradromics。资助的实施人员基本来自美国，但也有少数例外，如Stentrode对墨尔本大学的资助。DARPA的合同往往很大，许多签约方都是大财团。大学和公司接受资金往往采用合作形式，并将其分包出去。例如"完美义肢"项目就由两个调查小组主导：DEKA和约翰霍普金斯大学应用物理实验室（JHU/APL）。DEKA与两所大学和一个私人开发商合作，而APl分包给19个一级承包商（大学或私人公司），还有10个二级分包商和来自六个国家的合作者。

DARPA BCI项目的资助对象分布  图源：Newsreports and DARPA's website

目前世界上没有其他机构能像DARPA那样投入大量资金来资助神经技术的研究。毋庸置疑的是，他们的资金几十年来一直推动着神经接口的研究进程。DARPA的下一个BCI项目会资助什么？这可能会在当今BCI领域最新发展成果中找到趋势，可能基于神经科学的发展，也可能基于电子技术或新兴材料结构，但该机构在较长时间内将会会继续引导BCI领域未来的研究工作。

参考链接：

https://www.from-the-interface.com/DARPA-funding-BCI-research/

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