這不是電影場(chǎng)景： 5月4日，北京。雙手被綁住的猴子，想吃食物時(shí)產(chǎn)生伸手的沖動(dòng)，于是通過(guò)意念（腦電信號(hào)）操縱機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)，成功把食物送到了自己嘴里。 這是南開(kāi)大學(xué)段峰教授領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行的試驗(yàn)，他們完成了全球首例非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物（猴）“介入式腦機(jī)接口試驗(yàn)”。 段峰團(tuán)隊(duì)這一試驗(yàn)，并不需要像馬斯克的Neuralink公司那樣在猴子腦袋上打洞，而是使用醫(yī)療領(lǐng)域成熟的神經(jīng)介入技術(shù)，安全性相對(duì)較高。 介入式腦機(jī)接口技術(shù)到底有多厲害呢？段峰接受《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“每經(jīng)記者”)采訪時(shí)，將其稱(chēng)為突破國(guó)外技術(shù)封鎖、實(shí)現(xiàn)“降維打擊”的一步。 段峰團(tuán)隊(duì)授權(quán)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》發(fā)布試驗(yàn)視頻： 領(lǐng)先于馬斯克Neuralink公司的Synchron公司，也是采用的與段峰團(tuán)隊(duì)類(lèi)似的介入式技術(shù)。在獲美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準(zhǔn)人體試驗(yàn)前，Synchron已經(jīng)在澳大利亞進(jìn)行了測(cè)試，四名受試者通過(guò)意念成功發(fā)出了文字信息，無(wú)需打字過(guò)程。而馬斯克的Neuralink公司至今尚未獲得FDA人體試驗(yàn)批準(zhǔn)。 馬斯克Neuralink公司的侵入式技術(shù)，需要在猴子腦袋上鉆一個(gè)洞，并將電極插入其大腦皮層內(nèi)部，然后將大腦和一臺(tái)外界設(shè)備連接起來(lái)。雖然Neuralink公司最終使猴子們借助“意念”在電腦上玩游戲或者打字，但遺憾的是，23個(gè)試驗(yàn)猴過(guò)半已死亡，Neuralink因涉及違反《動(dòng)物福利法》被調(diào)查[1]。 試想，如果將Neuralink公司這種技術(shù)應(yīng)用到人身上，即使不用寒窗苦讀就可以向大腦內(nèi)灌輸任何知識(shí)，甚至可將自己的思想/記憶儲(chǔ)存在云盤(pán)里實(shí)現(xiàn)“意識(shí)永生”，但你愿意在腦袋上鉆一個(gè)洞嗎？ 據(jù)中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院公布的《腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化白皮書(shū)2021》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“《白皮書(shū)》”）預(yù)測(cè)顯示，腦機(jī)接口技術(shù)（BrainComputerInterface，BCI）潛在市場(chǎng)很快將達(dá)數(shù)百億元。 技術(shù)競(jìng)速早已拉開(kāi)序幕。段峰告訴每經(jīng)記者，腦機(jī)接口已經(jīng)可以應(yīng)用在醫(yī)療、教育領(lǐng)域，未來(lái)也有可能應(yīng)用在軍事甚至外太空等領(lǐng)域。 歐盟、美國(guó)、日本耗費(fèi)大量人力、物力、財(cái)力開(kāi)展腦機(jī)接口技術(shù)研究與應(yīng)用。美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）還砸巨資打造“超級(jí)士兵”提升控制思想的能力（開(kāi)展了以控制神經(jīng)元增強(qiáng)士兵認(rèn)知和決策能力為目的下一代無(wú)外科手術(shù)神經(jīng)技術(shù)項(xiàng)目）[2]。目前，腦機(jī)接口在軍事上的應(yīng)用已占全球腦機(jī)接口總應(yīng)用的25%。[3] 相對(duì)于美國(guó)來(lái)說(shuō)，中國(guó)從事腦機(jī)接口方面的研究起步較晚，現(xiàn)有產(chǎn)學(xué)研聯(lián)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)仍需更大的推力。 “企業(yè)家和科學(xué)家的思維方式是不一樣的，在科研經(jīng)費(fèi)的支持下，科學(xué)家更愿意去做領(lǐng)先十幾年、甚至幾十年的科研，以實(shí)現(xiàn)個(gè)人學(xué)術(shù)成果或國(guó)家戰(zhàn)略課題；但從商業(yè)維度和投資邏輯來(lái)看，我們會(huì)更看好從市場(chǎng)需求出發(fā)，且能在短中期實(shí)現(xiàn)商業(yè)閉環(huán)驗(yàn)證的項(xiàng)目?！敝叙秳?chuàng)始合伙人、簡(jiǎn)約商業(yè)思維主理人朱天博對(duì)每經(jīng)記者表示。 ●中國(guó)實(shí)現(xiàn)全球首例● 不用腦袋鉆孔，國(guó)產(chǎn)腦機(jī)接口讓猴子通過(guò)意念取食 街頭賣(mài)藝的殘疾人可以用機(jī)械臂自如地彈吉他，只有大腦保存完好的女主角阿麗塔，在安裝了機(jī)械肢體后幸運(yùn)重生，并且在新的生活與戰(zhàn)斗中找回失去的記憶——這是科幻電影大師詹姆斯·卡梅隆在電影《阿麗塔》中對(duì)26世紀(jì)的想象。 然而，名為“腦機(jī)接口”的未來(lái)式產(chǎn)品，已經(jīng)出現(xiàn)在當(dāng)下現(xiàn)實(shí)世界中。 如果將腦機(jī)接口看成是一條建立在人腦和外界設(shè)備間的橋梁，那么，這條橋梁上行駛的不是汽車(chē)，而是電流——當(dāng)人類(lèi)思考時(shí)，大腦皮層中的神經(jīng)元會(huì)產(chǎn)生微電流，腦機(jī)接口技術(shù)可直接提取這些電信號(hào)來(lái)控制外部設(shè)備。 據(jù)段峰教授介紹，腦機(jī)接口的發(fā)展，從德國(guó)精神科醫(yī)生HansBerger發(fā)現(xiàn)α波、β波腦電波算起，已經(jīng)接近百年。直到2004年之后，此前發(fā)現(xiàn)的各種腦電信號(hào)才開(kāi)始被應(yīng)用推廣。 從標(biāo)志性事件看，將腦機(jī)接口從科學(xué)論證階段帶領(lǐng)到應(yīng)用實(shí)驗(yàn)階段的是2004年，元老級(jí)BCI企業(yè)BrainGate實(shí)現(xiàn)了用侵入式腦機(jī)接口治療癱瘓患者，而這位癱瘓患者于2014年借助腦機(jī)接口，用意念控制機(jī)械外骨骼，完成巴西世界杯開(kāi)球[4]；而令侵入式腦機(jī)接口聲名大噪的是自2020年起，“硅谷鋼鐵俠”埃隆·馬斯克的Neuralink公司給豬、猴子植入腦芯片，用猴子的“意念”來(lái)控制機(jī)械臂。 腦機(jī)接口發(fā)展歷程圖片來(lái)源：段峰團(tuán)隊(duì)供圖 但段峰的兩次試驗(yàn)沒(méi)有采用侵入式腦機(jī)接口，也沒(méi)有走向它的反面——非侵入式腦機(jī)接口。據(jù)段峰介紹，侵入式以埃隆·馬斯克旗下Neuralink公司為代表，獲取腦電信號(hào)精度最高，需要通過(guò)鉆透顱骨植入芯片；第二種為非侵入式，隔著頭皮采集腦電信號(hào)。 本輪試驗(yàn)前，段峰曾從事過(guò)侵入式和非侵入式腦機(jī)接口的研究，其中侵入式腦機(jī)接口試驗(yàn)用于控制老鼠的行為，非侵入式腦機(jī)接口用于控制輪椅、汽車(chē)。 經(jīng)過(guò)一系列研究，段峰發(fā)現(xiàn)這兩種技術(shù)各有不足之處：侵入式腦機(jī)接口對(duì)試驗(yàn)者的傷害很大，安全性難以保障，容易“為了解決一個(gè)小問(wèn)題引來(lái)更大的問(wèn)題”；非侵入式腦機(jī)接口采集信號(hào)的準(zhǔn)確性和長(zhǎng)期識(shí)別的穩(wěn)定性有待提高，而考慮到頭皮表面腦電信號(hào)的客觀干擾過(guò)于復(fù)雜，技術(shù)壁壘短期內(nèi)難以突破。 最終，段峰選擇與神經(jīng)介入器械公司心瑋醫(yī)療聯(lián)手，共同研發(fā)介入式腦機(jī)接口。該類(lèi)腦機(jī)接口涉及到的關(guān)鍵器件是前端的腦電信號(hào)采集傳感器（在支架上放置電極）和后端的信號(hào)放大器。 從操作看，介入式腦機(jī)接口不需要對(duì)試驗(yàn)者開(kāi)顱并切除大塊頭骨，但沒(méi)有完全回避外科手術(shù)，需要在試驗(yàn)者頸靜脈刺個(gè)小口，通過(guò)頸靜脈導(dǎo)管，將裝有傳感器的支架送入位于大腦運(yùn)動(dòng)皮層腦區(qū)的血管。當(dāng)導(dǎo)管被移除時(shí)，支架在血管壁內(nèi)擴(kuò)張，貼近血管內(nèi)壁，從而采集腦電信號(hào)。 介入式腦機(jī)接口示意圖圖片來(lái)源：段峰團(tuán)隊(duì)供圖 隨后，段峰的團(tuán)隊(duì)對(duì)采集到的腦電信號(hào)進(jìn)行濾波、降噪等處理后，將該信號(hào)導(dǎo)入電腦并進(jìn)行解析，識(shí)別到運(yùn)動(dòng)意圖后，電腦會(huì)發(fā)送控制命令給機(jī)械臂，從而操縱機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)——把食物送到猴子的嘴邊。由于猴子的手被綁住了，所以當(dāng)它想吃食物時(shí)會(huì)產(chǎn)生伸手的沖動(dòng)，從而繼續(xù)產(chǎn)生腦電信號(hào)操縱機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)，一次次強(qiáng)化訓(xùn)練。 被捆住雙手的猴子通過(guò)意念操縱機(jī)械臂進(jìn)食圖片來(lái)源：段峰團(tuán)隊(duì)試驗(yàn)視頻截圖 對(duì)比來(lái)看，采集信號(hào)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性介于侵入式和非侵入式腦機(jī)接口之間，由于使用的是醫(yī)療領(lǐng)域成熟的神經(jīng)介入技術(shù)，安全性也相對(duì)較高。 段峰告訴每經(jīng)記者，本輪試驗(yàn)的準(zhǔn)備起于2020年，整體規(guī)劃分為三個(gè)階段： “ 第一階段是去年6月完成的國(guó)內(nèi)首例介入式腦機(jī)接口動(dòng)物（羊）試驗(yàn)，驗(yàn)證傳感器的有效性、安全性，研發(fā)“介入式腦機(jī)接口”這一新器件； 第二階段是剛剛完成的全球首例介入式腦機(jī)接口非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物（猴）試驗(yàn)，驗(yàn)證“介入式腦電信號(hào)解析”這一新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)意圖識(shí)別對(duì)機(jī)械臂的控制； 第三階段是開(kāi)展人體試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)“人機(jī)協(xié)同介入式腦機(jī)康復(fù)系統(tǒng)構(gòu)建”這一新應(yīng)用。 ” 盡管前兩個(gè)試驗(yàn)的進(jìn)展順利，但三個(gè)階段試驗(yàn)的難度逐級(jí)增加，尤其是從動(dòng)物試驗(yàn)拓展到人體試驗(yàn)，需要更多支持。 “從技術(shù)上來(lái)說(shuō)（人體試驗(yàn)）肯定很近了，但需要找到更好的合作平臺(tái)，通過(guò)人體試驗(yàn)的倫理審批，募集受試者?！倍畏褰忉尫Q(chēng)，第一個(gè)試驗(yàn)和第二個(gè)試驗(yàn)分別由宣武醫(yī)院和301醫(yī)院（中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院）兩家不同的醫(yī)院醫(yī)生操作，也主要是出于試驗(yàn)動(dòng)物獲取和倫理審批通過(guò)的考慮。后續(xù)團(tuán)隊(duì)還需要繼續(xù)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)羊和試驗(yàn)猴的各項(xiàng)生理指標(biāo)，以評(píng)價(jià)試驗(yàn)的有效性和安全性。 “我希望在半年之內(nèi)（完成人體試驗(yàn)前的工作），但倫理審批各項(xiàng)工作進(jìn)展的不確定性比較大。”段峰說(shuō)。 5月4日試驗(yàn)的參與方有301醫(yī)院、心瑋醫(yī)療（HK06609），實(shí)現(xiàn)了介入式腦機(jī)接口腦控機(jī)械臂。當(dāng)日，心瑋醫(yī)療首席財(cái)務(wù)官?gòu)埡瓕?duì)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者表示，基于現(xiàn)有神經(jīng)介入器械設(shè)計(jì)的介入式腦機(jī)接口距離直接用于人體臨床和產(chǎn)業(yè)化，仍然有很多工作要做。公司已啟動(dòng)臨床試驗(yàn)的血管介入機(jī)器人系統(tǒng)，并非此次試驗(yàn)中用到的產(chǎn)品，血管介入機(jī)器人系統(tǒng)主要用于介入手術(shù)中的器械控制和操作。 “南開(kāi)大學(xué)段峰教授團(tuán)隊(duì)在腦電信號(hào)采集、解碼以及機(jī)器人控制方面有比較多的積累，而公司的機(jī)器人研發(fā)團(tuán)隊(duì)能夠?yàn)榻淌诘墓ぷ魈峁┲С趾团浜?。”張涵說(shuō)。 段峰教授試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)合影圖片來(lái)源：受訪者供圖 ●首款上市產(chǎn)品● 爭(zhēng)奪戰(zhàn)打響，領(lǐng)先的不是馬斯克的公司 在國(guó)內(nèi)介入式腦機(jī)接口試驗(yàn)成功的前一個(gè)月，《自然》雜志刊登了一篇來(lái)自瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院研究人員的研究，該研究讓一只老鼠觀看了一部上世紀(jì)60年代的黑白老電影，并用一種新型AI工具重建了老鼠所看到的畫(huà)面，甚至以高達(dá)95%的準(zhǔn)確率預(yù)測(cè)下一個(gè)畫(huà)面。而這只是各國(guó)爭(zhēng)先探索腦機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用的一個(gè)定格。[5] 根據(jù)中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院公布的《腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化白皮書(shū)2021》，歐盟、美國(guó)、日本耗費(fèi)大量人力、物力、財(cái)力開(kāi)展腦機(jī)接口技術(shù)研究與應(yīng)用；Facebook、谷歌、微軟、Neuralink（馬斯克投資）等科技巨頭公司，在非侵入式“腦機(jī)語(yǔ)音文本界面”技術(shù)、人腦記憶功能、神經(jīng)假體等腦機(jī)接口細(xì)分領(lǐng)域投入超3億美元；DARPA（美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局）還開(kāi)展了以控制神經(jīng)元增強(qiáng)士兵認(rèn)知和決策能力為目的的下一代無(wú)外科手術(shù)神經(jīng)技術(shù)項(xiàng)目。目前，腦機(jī)接口在軍事上的應(yīng)用已占全球腦機(jī)接口總應(yīng)用的25%。 但值得注意的是，世界主要科技大國(guó)在腦機(jī)接口領(lǐng)域加速設(shè)立技術(shù)壁壘，限制腦機(jī)接口技術(shù)對(duì)外出口。比如，美國(guó)商務(wù)部2018年發(fā)布《出口管制改革法案》，禁止包括腦機(jī)接口技術(shù)在內(nèi)的14項(xiàng)技術(shù)對(duì)我國(guó)輸出。[6] 即便在起步最早、競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的美國(guó)，目前尚無(wú)一款BCI設(shè)備獲得美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）的上市批準(zhǔn)。幾家公司正在爭(zhēng)奪這個(gè)市場(chǎng)第一的名號(hào)。 由于馬斯克自帶流量的屬性，Neuralink公司或許是普通人最熟悉的腦機(jī)接口企業(yè)名字。在馬斯克描繪的圖景中，Neuralink的技術(shù)將使盲人復(fù)明、癱瘓人士重新行走，最終有一天讓人類(lèi)變成半機(jī)器人的賽博格（cyborg），抵御AI機(jī)器人的威脅。 馬斯克圖片來(lái)源：視覺(jué)中國(guó)-VCG111395775038 在宏大的遠(yuǎn)景背后，Neuralink近來(lái)頻遭挫折，研發(fā)進(jìn)度遠(yuǎn)非行業(yè)領(lǐng)先。Neuralink最近一次公開(kāi)研究進(jìn)展是在2022年11月底，當(dāng)時(shí)馬斯克播放了一段腦內(nèi)植入芯片的猴子玩電腦游戲的視頻內(nèi)容，但實(shí)際上這一成果早在一年多以前就已經(jīng)發(fā)布過(guò)了。馬斯克當(dāng)時(shí)還聲稱(chēng)，Neuralink有望在6個(gè)月內(nèi)獲得FDA的人體試驗(yàn)批準(zhǔn)，但目前五個(gè)多月已經(jīng)過(guò)去，批準(zhǔn)尚無(wú)消息。 據(jù)路透社2023年3月報(bào)道，自2019年以來(lái)，馬斯克至少四次聲稱(chēng)馬上就會(huì)獲得FDA的人體試驗(yàn)批準(zhǔn)，但實(shí)際上，F(xiàn)DA已經(jīng)在2022年拒絕過(guò)一次申請(qǐng)（此前未被外界知曉）。FDA認(rèn)為，Neuralink采取的侵入式方法有太多安全隱患，如：植入設(shè)備里鋰電池帶來(lái)的電流失控問(wèn)題、設(shè)備線路移動(dòng)至大腦其他部位的風(fēng)險(xiǎn)，以及能否安全取出設(shè)備的問(wèn)題。 據(jù)悉，被拒絕后，Neuralink一直在努力回應(yīng)FDA的質(zhì)疑，但數(shù)名FDA工作人員認(rèn)為，Neuralink不大可能快速解決上述隱患，這意味著馬斯克的承諾大概率又要“跳票”。此外，Neuralink的試驗(yàn)導(dǎo)致過(guò)多動(dòng)物死亡，也成為動(dòng)物保護(hù)組織猛烈批評(píng)的焦點(diǎn)。 目前在科研進(jìn)度上領(lǐng)先Neuralink的是Synchron。這家紐約初創(chuàng)公司使用的技術(shù)和南開(kāi)大學(xué)段峰團(tuán)隊(duì)類(lèi)似，都是采用介入的方式（有時(shí)也被稱(chēng)作“半侵入式”）從血管植入支架。Synchron于2021年7月獲得FDA的人體試驗(yàn)批準(zhǔn)，2023年3月開(kāi)始招募首批6名受試者進(jìn)行安全性測(cè)試。 Synchron的目標(biāo)是利用植入設(shè)備幫助嚴(yán)重癱瘓的患者通過(guò)意念操控?cái)?shù)碼設(shè)備。在獲FDA批準(zhǔn)前，Synchron已經(jīng)在澳大利亞進(jìn)行了測(cè)試，四名受試者通過(guò)意念成功發(fā)出了文字信息，無(wú)需打字過(guò)程： 2021年12月，澳大利亞漸凍癥患者PhilipO’Keefe在植入了Synchron的設(shè)備20個(gè)月以后，發(fā)出了全世界第一條用意念生成的推文：“Hello，世界！短推文。巨大的進(jìn)步?！? 2023年1月，醫(yī)學(xué)雜志JAMANeurology發(fā)布了同行評(píng)議論文，證實(shí)澳大利亞試驗(yàn)中的Synchron設(shè)備在12個(gè)月的時(shí)間內(nèi)未出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)，信號(hào)質(zhì)量和表現(xiàn)也沒(méi)有下滑。 2022年年底，Synchron宣布7500萬(wàn)美元C輪融資超額認(rèn)購(gòu)，投資方包括亞馬遜創(chuàng)始人貝索斯和比爾·蓋茨旗下的投資基金。前中國(guó)首富、盛大集團(tuán)創(chuàng)始人陳天橋因受驚恐發(fā)作折磨而轉(zhuǎn)型腦科學(xué)研究資助人的故事廣為人知，而他旗下的基金已在2021年B輪融資中投資了Synchron[7]。據(jù)路透社報(bào)道，2022年，馬斯克也曾經(jīng)接觸過(guò)Synchron，希望能夠投資，但雙方拒絕評(píng)論這篇報(bào)道。 外界認(rèn)為，Synchron有望成為第一個(gè)將腦機(jī)接口設(shè)備商業(yè)化的公司，但BlackrockNeurotech也是這個(gè)“第一”的有力爭(zhēng)奪者。這家脫胎于猶他大學(xué)的公司在植入“猶他電極”采集神經(jīng)元信號(hào)的實(shí)驗(yàn)上已經(jīng)有近20年歷史，其設(shè)備可以幫助癱瘓人士控制數(shù)碼設(shè)備、假肢和自己的四肢。2016年，癱瘓男子NathanCopeland在植入了BlackrockNeurotech的設(shè)備后，利用意念控制的機(jī)械手臂和美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬“握手”，一時(shí)成為新聞?lì)^條。 2021年，BlackrockNeurotech的MoveAgainBCI設(shè)備獲得了FDA的“突破性設(shè)備”認(rèn)證，為加速開(kāi)發(fā)和審批打開(kāi)了綠色通道。2022年，Blackrock和匹茲堡大學(xué)共同開(kāi)發(fā)一款便攜式BCI設(shè)備，受試者在家即可參與試驗(yàn)，公司稱(chēng)這是離商業(yè)化應(yīng)用的最后關(guān)鍵一步。 該公司曾在不同場(chǎng)合表示，將在2022年年底或2023年年初推出全球第一個(gè)商業(yè)化BCI設(shè)備，但目前尚未兌現(xiàn)。 海外主要腦機(jī)接口公司/機(jī)構(gòu)及其進(jìn)展 （每經(jīng)記者李孟林整理） ●如何趕超國(guó)外● 國(guó)內(nèi)可更快將產(chǎn)品推向臨床，但核心是要加大基礎(chǔ)科學(xué)研究投入 盡管《白皮書(shū)》顯示全球腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展已進(jìn)入第三階段“技術(shù)和產(chǎn)業(yè)爆發(fā)期”，但需要承認(rèn)的是，目前腦機(jī)接口技術(shù)正在起跑線上，“意識(shí)上傳”“記憶復(fù)制”等科幻場(chǎng)景還難以照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。 現(xiàn)階段，腦機(jī)接口能承接的最大期待，是解決人類(lèi)的腦疾病相關(guān)問(wèn)題，比如孤獨(dú)癥、多動(dòng)癥、抑郁癥、阿爾茲海默癥等。 段峰告訴每經(jīng)記者，腦機(jī)接口已經(jīng)可以應(yīng)用在醫(yī)療、教育領(lǐng)域，未來(lái)也有可能應(yīng)用在軍事甚至外太空等領(lǐng)域。在看得見(jiàn)的未來(lái)，醫(yī)療領(lǐng)域肯定是最優(yōu)先的應(yīng)用領(lǐng)域，其中受眾群體最多的是腦卒中患者——他們?cè)诮邮苋∷ㄊ中g(shù)救治后，可以使用介入式腦機(jī)接口用“意念”控制康復(fù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，將從前由器械帶動(dòng)肢體的被動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練，轉(zhuǎn)變?yōu)榛谌俗陨硪庾R(shí)的主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練。 康復(fù)機(jī)器人視頻截圖來(lái)源：段峰團(tuán)隊(duì)提供 而非侵入式腦機(jī)接口走得更快些。根據(jù)《白皮書(shū)》，2019年全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模達(dá)11.9億美元，其中非侵入式腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模達(dá)10.25億美元，換言之，目前最容易產(chǎn)業(yè)化的是被詬病“采集信號(hào)不夠準(zhǔn)確”并且看起來(lái)不夠炫酷的非侵入式腦機(jī)接口。 5月9日，華興新經(jīng)濟(jì)基金醫(yī)療科技組執(zhí)行董事羅璽博士對(duì)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者表示，腦機(jī)接口的侵入程度與成熟度以及商業(yè)化時(shí)間呈反向相關(guān)，侵入程度越高，其實(shí)它的成熟度越低，距離商業(yè)化的時(shí)間可能需要越長(zhǎng)。但侵入程度與腦機(jī)未來(lái)的發(fā)展?jié)摿φ嚓P(guān)。 從產(chǎn)品的研發(fā)成本角度來(lái)看，侵入式＞介入式＞非侵入式；如果涉及到產(chǎn)品未來(lái)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，其主要決定因素除了產(chǎn)品本身的技術(shù)門(mén)檻，還可能有臨床本身的監(jiān)管門(mén)檻，以及產(chǎn)品是否在患者當(dāng)中有剛需性等，那么非侵入式的商業(yè)推廣成本可能大于侵入式和介入式，而侵入式和介入式的推廣成本會(huì)比較接近。 記者注意到，目前全球范圍內(nèi)融資超過(guò)2億美元的腦機(jī)接口企業(yè)有兩家，一家是馬斯克創(chuàng)辦的Neuralink，另一家是BrainCo強(qiáng)腦科技，后者是一家在哈佛由中國(guó)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立的非侵入式腦機(jī)接口技術(shù)解決方案供應(yīng)商。 5月9日，BrainCo強(qiáng)腦科技高級(jí)副總裁何熙昱錦接受《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者采訪時(shí)表示，雖然侵入式腦機(jī)接口和介入式腦機(jī)接口采集腦電信號(hào)的精準(zhǔn)度更高，但他們都需要進(jìn)行外科手術(shù)，有一定風(fēng)險(xiǎn)；非侵入式腦機(jī)接口只需要通過(guò)穿戴相關(guān)設(shè)備，就能直接對(duì)大腦皮層的表面信號(hào)進(jìn)行采集和處理。非侵入式腦機(jī)接口可以通過(guò)算法和材料學(xué)的突破和不斷優(yōu)化，來(lái)提升其信號(hào)采集精準(zhǔn)度，“在短期內(nèi)具有更大的商用價(jià)值，應(yīng)用場(chǎng)景也更豐富”。 從進(jìn)展上看，2017年BrainCo強(qiáng)腦科技研發(fā)的新式電極材料——固體凝膠電極實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，攻克了腦電信號(hào)難以大規(guī)模精準(zhǔn)采集的難點(diǎn)，使便攜式腦電設(shè)備的單電極精確度達(dá)到專(zhuān)業(yè)級(jí)水平。公司研發(fā)的殘疾人康復(fù)輔具智能仿生手（一款融合腦機(jī)接口技術(shù)與人工智能算法的康復(fù)輔具）于2022年拿到了美國(guó)FDA認(rèn)證。 “腦機(jī)接口技術(shù)和產(chǎn)業(yè)過(guò)去100年的發(fā)展，主要由世界非常頂級(jí)的十幾家實(shí)驗(yàn)室驅(qū)動(dòng)，同時(shí)，從事該領(lǐng)域研究的頂尖人才也少之又少，是需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格訓(xùn)練的‘特種兵’一樣的存在?！焙挝蹶佩\說(shuō)，從腦機(jī)接口實(shí)驗(yàn)室出來(lái)的人做公司，除了一部分是為科研服務(wù)，大多數(shù)公司主要還是關(guān)注產(chǎn)業(yè)化，例如BrainCo除了神經(jīng)肢體重建和腦疾病康復(fù)，也在大力研究未來(lái)人機(jī)交互。 目前，整個(gè)產(chǎn)業(yè)界對(duì)侵入式腦機(jī)接口的展望，是以后的開(kāi)顱手術(shù)變得“優(yōu)雅”，比如一個(gè)小時(shí)就能完成開(kāi)顱，把硬幣大小的芯片植入大腦中，馬上就可以進(jìn)行正常的生活，而不用在頭頂上“戴”一個(gè)笨重裝置或者腦袋上拖著線的科學(xué)怪人。 何熙昱錦認(rèn)為，馬斯克在2021年發(fā)布的猴子靠“意念”玩游戲的試驗(yàn)就朝這一目標(biāo)走近了，試驗(yàn)中的腦電信號(hào)解碼也提高了未來(lái)人類(lèi)通過(guò)腦機(jī)接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)損溝通的可能。而對(duì)于國(guó)內(nèi)非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物介入式腦機(jī)接口試驗(yàn)的成功，其帶來(lái)的深遠(yuǎn)影響可能與Neuralink是一樣的： “它極大促進(jìn)了介入式腦機(jī)接口從實(shí)驗(yàn)室向臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)化，能夠加快推動(dòng)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)進(jìn)程，甚至進(jìn)一步促進(jìn)整個(gè)醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的升級(jí)。而且也證明了中國(guó)的腦機(jī)接口技術(shù)在國(guó)際上的水平已經(jīng)走在前列，未來(lái)在腦疾病干預(yù)領(lǐng)域擁有廣闊的市場(chǎng)前景?！焙挝蹶佩\說(shuō)。 羅璽也認(rèn)為，這次試驗(yàn)是國(guó)內(nèi)腦機(jī)接口領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)的一個(gè)大進(jìn)步?！拔覀兡壳叭〉玫撵`長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物上的進(jìn)展，說(shuō)明我們和海外在這個(gè)領(lǐng)域的差距已經(jīng)縮小到數(shù)年內(nèi)，同時(shí)，這次試驗(yàn)也幫助未來(lái)國(guó)內(nèi)其他侵入式腦機(jī)接口設(shè)備探索了臨床試驗(yàn)的路徑?！? 羅璽表示，從總體上來(lái)看，國(guó)外腦機(jī)接口技術(shù)的研究角度比國(guó)內(nèi)更加領(lǐng)先，能夠有一些從0到1的技術(shù)突破，但國(guó)內(nèi)的優(yōu)勢(shì)更多地體現(xiàn)在從1到10，即國(guó)內(nèi)企業(yè)比較善于借鑒海外的創(chuàng)新理念，將產(chǎn)品進(jìn)行更好的改良和工程化的實(shí)現(xiàn)，并且更快地將產(chǎn)品推向臨床?！爸皇侨绻覀兿胍s超，并最終引領(lǐng)行業(yè)趨勢(shì)的話，最核心的一點(diǎn)還必須是加大對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)研究的投入?！? ●將火過(guò)ChatGPT?● “企業(yè)很難獲得風(fēng)投，需要政府引導(dǎo)資金介入” 何熙昱錦認(rèn)為，腦機(jī)接口在產(chǎn)業(yè)化的過(guò)程中面臨著非常多的挑戰(zhàn)，比如價(jià)格、良品率、穩(wěn)定性等方面的問(wèn)題。此外，在人才的培養(yǎng)和儲(chǔ)備方面，也需要更多投入和重視。中國(guó)開(kāi)始從事腦機(jī)接口方面的研究，相對(duì)于美國(guó)來(lái)說(shuō)起步較晚，但值得一提的是，我國(guó)“十四五”規(guī)劃第一次將腦機(jī)技術(shù)明確寫(xiě)入需要攻關(guān)的重點(diǎn)技術(shù)品類(lèi)中，并明確了腦機(jī)融合是腦機(jī)技術(shù)的關(guān)鍵。因此，中國(guó)腦機(jī)接口企業(yè)目前擁有非常好的發(fā)展環(huán)境。 羅璽指出，腦機(jī)接口企業(yè)不只是簡(jiǎn)單地堆砌“高精尖”“高指標(biāo)”的子系統(tǒng)或者部件，而是能夠深入理解腦機(jī)在不同應(yīng)用場(chǎng)景的性能需求，對(duì)應(yīng)適配最適合或者夠用的器件，使得腦機(jī)設(shè)備達(dá)到功能性、實(shí)用性以及便捷性上的平衡，從而能真正在現(xiàn)實(shí)生活中有用武之地。同時(shí)，企業(yè)最好也具有掌握腦機(jī)設(shè)備的核心器件和原材料的能力，這些對(duì)企業(yè)本身的能力要求都非常高。 以植入式腦機(jī)接口為例，其從首次應(yīng)用到臨床，至現(xiàn)在已經(jīng)過(guò)去了15年，但截至目前還沒(méi)有真正大規(guī)模地應(yīng)用到臨床上。 對(duì)此，智冉醫(yī)療聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO宋麒博士在第三屆紅杉全球醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)峰會(huì)上表示，從試驗(yàn)到臨床主要有兩個(gè)問(wèn)題：一是目前腦機(jī)接口大概一百個(gè)通道左右，能夠轉(zhuǎn)換的信息相對(duì)有限；二是現(xiàn)在臨床上使用的剛性電極生物力學(xué)性能跟大腦組織有比較大的差異，不僅在植入過(guò)程中容易對(duì)大腦產(chǎn)生損傷，而且剛性材料植入以后會(huì)和大腦軟組織發(fā)生相對(duì)的運(yùn)動(dòng)，容易引起大腦組織免疫炎癥反應(yīng)，使得植入以后電極在幾個(gè)月甚至在幾周以后會(huì)失效，很大程度上限制了目前腦機(jī)接口的應(yīng)用。 “整個(gè)腦機(jī)接口系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的體系，除了柔性電極負(fù)責(zé)信號(hào)的采集和信號(hào)調(diào)控以外，我們?cè)谛盘?hào)處理、信號(hào)解碼，包括外部設(shè)計(jì)，都需要進(jìn)行相應(yīng)的研發(fā)工作?！彼西璞硎尽? 段峰也表示，科研成果到產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)化也并不容易，其中一大難題在于多學(xué)科融合。 埃隆·馬斯克曾表示腦機(jī)接口試驗(yàn)的最大難點(diǎn)在于工程學(xué)，但段峰認(rèn)為不止于此。 “腦機(jī)接口之難不在于單一學(xué)科，而是一個(gè)綜合學(xué)科——有醫(yī)學(xué)、材料學(xué)，也有通信學(xué)、智能處理，甚至于發(fā)展到一定階段，心理學(xué)、行為學(xué)、倫理學(xué)也很重要。”段峰說(shuō)，腦機(jī)接口非常綜合，未來(lái)將掀起產(chǎn)業(yè)界顛覆的峰值，可能遠(yuǎn)比ChatGPT還要火，但也更難實(shí)現(xiàn)。 羅璽則指出，腦機(jī)接口的產(chǎn)業(yè)化有兩大關(guān)鍵，一是要加大基礎(chǔ)科學(xué)的研究，對(duì)于腦的功能有更深入的認(rèn)知，二是加速學(xué)術(shù)成果向產(chǎn)業(yè)界的轉(zhuǎn)化，比如提高學(xué)術(shù)研究專(zhuān)利向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化比例。 對(duì)此，段峰規(guī)劃出了創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈雙循環(huán)戰(zhàn)略，即由實(shí)驗(yàn)室引進(jìn)、吸收前沿技術(shù)，與企業(yè)合作孵化先進(jìn)成果，把科研成果轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品，通過(guò)國(guó)產(chǎn)替代降低產(chǎn)品價(jià)格。產(chǎn)品從三甲醫(yī)院下沉，輻射到基層醫(yī)院或社區(qū)衛(wèi)生所，實(shí)現(xiàn)普惠后，可以得到大量臨床數(shù)據(jù)，反過(guò)來(lái)可以幫助科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)更加前沿的技術(shù)，助力學(xué)校加強(qiáng)學(xué)科建設(shè)，培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)的人員團(tuán)隊(duì)繼續(xù)為產(chǎn)業(yè)儲(chǔ)備新的科研成果。 產(chǎn)研雙鏈驅(qū)動(dòng)圖片來(lái)源：段峰團(tuán)隊(duì)供圖 “有時(shí)候技術(shù)是技術(shù)，產(chǎn)品是產(chǎn)品。一個(gè)很大的問(wèn)題是怎么利用技術(shù)解決一批用戶的痛點(diǎn)，只有定位清晰、戰(zhàn)略準(zhǔn)確，才能真正讓企業(yè)存活下來(lái)。而在這個(gè)過(guò)程中，資金也好，人員團(tuán)隊(duì)也好，包括市場(chǎng)的孵化，產(chǎn)品取證等，也是綜合的事情?！倍畏灞硎?，由于腦機(jī)接口的研發(fā)投入非常大，大多數(shù)企業(yè)很難獲得風(fēng)投，未來(lái)還需要政府引導(dǎo)資金介入。 何熙昱錦也承認(rèn)，所有的軟硬件、算法開(kāi)發(fā)需要大量的資金投入。雖然腦機(jī)接口技術(shù)引起全球關(guān)注，但真正下決心并全力投入研發(fā)的公司并不多。 5月6日，中甬投創(chuàng)始合伙人、簡(jiǎn)約商業(yè)思維主理人朱天博接受《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者采訪時(shí)表示，對(duì)于腦機(jī)接口這類(lèi)硬科技投資，種子和天使基金周期約為7~10年，能接納的最長(zhǎng)時(shí)間也不會(huì)超過(guò)12年。因此投資者多會(huì)優(yōu)先選擇有明確商業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景、技術(shù)相對(duì)成熟、代表未來(lái)主流技術(shù)方向的項(xiàng)目。分階段看，腦機(jī)接口系統(tǒng)中的信號(hào)采集、信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備、反饋環(huán)節(jié)的投資機(jī)會(huì)會(huì)依次順延，并在不同的時(shí)點(diǎn)分別趨于成熟，直到實(shí)現(xiàn)ToB或ToC的商業(yè)應(yīng)用。 據(jù)朱天博觀察，目前很多腦機(jī)接口項(xiàng)目還處于實(shí)驗(yàn)室中，構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜和笨重。目前主要應(yīng)用在醫(yī)療大健康和軍工特種行業(yè)，規(guī)模小且成本高，商業(yè)價(jià)值體現(xiàn)或解決痛點(diǎn)問(wèn)題的能力低，更多作為輔助解決方案出現(xiàn)，“從總體上來(lái)看，腦機(jī)接口是一項(xiàng)跨學(xué)科的技術(shù)，涉及神經(jīng)科學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、生物醫(yī)學(xué)工程和心理學(xué)等多個(gè)學(xué)科，能夠在腦機(jī)接口領(lǐng)域真正看得懂、看得深、看得遠(yuǎn)，找得到值得投資的標(biāo)的項(xiàng)目（的投資機(jī)構(gòu)）還是比較少?！? 記者|林姿辰李孟林 編輯|易啟江 視覺(jué)|陳冠宇 視頻|韓陽(yáng) 排版|易啟江 記者手記|我們“不是快速跟進(jìn)，而要降維打擊” 提到腦機(jī)接口，很多人會(huì)想到馬斯克的Neuralink，以及在賽博朋克的城市里飛梭的機(jī)械增強(qiáng)人類(lèi)。但與意識(shí)上傳、記憶復(fù)制等科幻情節(jié)相比，國(guó)內(nèi)外科研人員聚焦的是務(wù)實(shí)和具體的問(wèn)題，比如如何幫助殘疾人恢復(fù)運(yùn)動(dòng)和交流能力，讓科技之光照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。 但遺憾的是，科技競(jìng)賽是一場(chǎng)沒(méi)有硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng)，“科學(xué)無(wú)國(guó)界”還面臨種種阻礙。2018年，美國(guó)商務(wù)部發(fā)布的《出口管制改革法案》禁止包括腦機(jī)接口技術(shù)在內(nèi)的14項(xiàng)技術(shù)對(duì)我國(guó)輸出，一方面說(shuō)明“科技自立自強(qiáng)”的前瞻性，另一方面印證了腦機(jī)接口技術(shù)的重要性。 如段峰教授所說(shuō)，這次試驗(yàn)成功既是國(guó)產(chǎn)腦機(jī)接口萬(wàn)里長(zhǎng)征的第一步，也是一個(gè)里程碑——我們“不是快速跟進(jìn)，而要降維打擊”。 但別喝彩得太早。目前，全球腦機(jī)接口技術(shù)正在起跑線上，這次我們趕上來(lái)了，未來(lái)能否實(shí)現(xiàn)超越？或許，這個(gè)問(wèn)題的答案很大程度上取決于“產(chǎn)學(xué)研聯(lián)動(dòng)”這門(mén)課我們補(bǔ)得怎么樣。 參考資料： [1]23只猴子參與實(shí)驗(yàn)15只死亡，#馬斯克腦機(jī)接口公司因動(dòng)物實(shí)驗(yàn)被調(diào)查#。北京商報(bào)微博 [2]美砸巨資打造“超級(jí)士兵”提升控制思想的能力?？萍既?qǐng)?bào) [3]腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化白皮書(shū)（2021版）。中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院 [4]中國(guó)推出首臺(tái)“純意念控制”機(jī)器人。人民網(wǎng) [5]“所想即所見(jiàn)”，解碼大腦信號(hào)再現(xiàn)視覺(jué)圖像?？萍既?qǐng)?bào) [6]腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化白皮書(shū)（2021版）。中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院 [7]陳天橋在“首富焦慮癥”中特立獨(dú)行，變身投資人再賺500億或?yàn)樽晕揖融H。長(zhǎng)江商報(bào)