人類從未停止對(duì)大腦的研究,然而有關(guān)于大腦的探秘如今所發(fā)現(xiàn)的也僅僅只是冰山一角,作為神秘的研究領(lǐng)域,腦科學(xué)直到下個(gè)世紀(jì)仍是前沿科學(xué)。

　　早在2001年,美國(guó)《麻省理工科技評(píng)論》首次提出把腦機(jī)接口領(lǐng)域稱為將會(huì)改變世界的10大新興技術(shù)之一。2021年美國(guó)Science雜志提出新的125個(gè)全球重大科學(xué)問題,其中18個(gè)與腦科學(xué)研究直接相關(guān),結(jié)合我國(guó)十四五規(guī)劃中,腦科學(xué)已被列為國(guó)家戰(zhàn)略科技力量,腦機(jī)接口技術(shù)領(lǐng)域亦在其中……

　　腦機(jī)接口技術(shù)研發(fā)的第一要?jiǎng)?wù) 治病救人

　　腦科學(xué)既是全球科技競(jìng)爭(zhēng)的重要焦點(diǎn)之一,重大腦疾病所造成的龐大醫(yī)療負(fù)擔(dān)也越來越嚴(yán)重。帶著對(duì)腦機(jī)接口領(lǐng)域的探索欲,筆者近期采訪了國(guó)內(nèi)腦機(jī)接口、人工智能、微納傳感領(lǐng)域的權(quán)威專家陶虎博士,現(xiàn)任中科院上海微系統(tǒng)所副所長(zhǎng)的陶虎表示,目前團(tuán)隊(duì)開發(fā)可免開顱的微創(chuàng)植入式柔性腦機(jī)接口技術(shù),目標(biāo)將瞄準(zhǔn)漸凍癥、高位截癱、失明、失語等臨床重大疾病診治。

　　目前這項(xiàng)技術(shù)或許并不像科幻作品里所描述的那么強(qiáng)大,但筆者發(fā)現(xiàn)在過去的20年里,世界各地的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和初期的人類研究中已經(jīng)證明,未來腦機(jī)接口技術(shù)的確是可以通過與大腦的連接,幫助人們擁有外在行為的能力,是對(duì)人類社會(huì)有著強(qiáng)烈現(xiàn)世意義的實(shí)用科技。

　　圖示:實(shí)驗(yàn)室里,一只頭部植入芯片的小鼠正在籠子里愉快地跑來跑去,它腦子里“想法”通過芯片傳輸?shù)酵饷妗?/P>

　　在較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),腦機(jī)接口的產(chǎn)品落地中主要的科技應(yīng)用都應(yīng)該是基于臨床醫(yī)生和病人等使用者的需求出發(fā),解決他們現(xiàn)在或?qū)��?huì)面臨的問題。無論是神經(jīng)科學(xué)家對(duì)于前沿腦科學(xué)的研究,或是臨床醫(yī)生對(duì)于腦疾病診斷研究的需求,核心工具 都是腦機(jī)接口技術(shù),神經(jīng)科學(xué)家需要用其技術(shù)來探索更前沿的腦科學(xué),臨床醫(yī)生需要利用腦機(jī)接口技術(shù)來診治腦疾病。

　　陶虎告訴筆者,“腦機(jī)接口核心挑戰(zhàn)是如何在最大限度利用大腦和最低限度損傷大腦之間取得合理的平衡�！边@一觀點(diǎn)直指目前腦機(jī)賽道里的有創(chuàng)和無創(chuàng),由于腦體的復(fù)雜性,陶虎支持有創(chuàng)腦機(jī)接口,他認(rèn)為無創(chuàng)腦機(jī)接口在情緒調(diào)控、認(rèn)知評(píng)估等領(lǐng)域會(huì)起到重要的作用,但是真正意義上的腦機(jī)接口,只有通過和神經(jīng)元細(xì)胞直接連接才能實(shí)現(xiàn)。

　　從學(xué)術(shù)走向產(chǎn)業(yè) 尋找“同路人” 探索腦賽道的星途璀璨

　　長(zhǎng)期從事新型微納傳感技術(shù)領(lǐng)域研究的陶虎,在腦機(jī)接口、新型人工智能感知芯片以及植入式醫(yī)療器械等生命電子信息交叉領(lǐng)域進(jìn)行前沿科技探索,取得多項(xiàng)創(chuàng)新性成果。在 Science,Nature等期刊發(fā)表了SCI論文80余篇,發(fā)表文章總引用超過15000次。2010年獲美國(guó)波士頓大學(xué)機(jī)械工程博士學(xué)位后,在美國(guó)塔夫茨大學(xué)做博士后研究,從事可控降解植入式生物芯片和綠色微納加工技術(shù)研究。

　　具有豐富的科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化經(jīng)驗(yàn)的陶虎,回國(guó)后帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持不懈的專研腦機(jī)接口技術(shù),終于當(dāng)技術(shù)儲(chǔ)備達(dá)到臨界點(diǎn),他決定將其進(jìn)入商業(yè)化階段。正可謂天時(shí)地利人和,2021年陶虎攜手當(dāng)年中科大的同學(xué)彭雷,聯(lián)合創(chuàng)立了腦虎科技,一家提供柔性腦機(jī)接口全面解決方案的生命科技公司。瞬間獲得了大量頭部資本的青睞,可見資本市場(chǎng)對(duì)硬科技的關(guān)注和創(chuàng)新人才的渴求度。腦虎科技成立僅3個(gè)月時(shí),獲近億元融資,一舉成為國(guó)內(nèi)腦機(jī)接口最大規(guī)模的早期融資,對(duì)標(biāo)馬斯克Neuralink。

　　圖示:歷經(jīng)八年左右研發(fā),陶虎帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開發(fā)出可剛可柔的高性能電極,在直徑僅0.1毫米、植入體長(zhǎng)度可實(shí)現(xiàn)幾毫米到幾厘米定制的柔性電極上,利用集成電路技術(shù),單器件集成了2640個(gè)電極點(diǎn),最多可同時(shí)傳遞2600多個(gè)神經(jīng)元信號(hào),是馬斯克公司研發(fā)的同類電極的兩倍還多。

　　25年前,陶虎和彭雷是中科大的本科同學(xué),讀書期間兩人便是黑客帝國(guó)的超級(jí)粉絲,典型的科技Geek,心懷科學(xué)報(bào)國(guó)的理想,畢業(yè)后一個(gè)是沉浸于學(xué)研海洋的科學(xué)家,一個(gè)是連續(xù)創(chuàng)業(yè)成功的企業(yè)家,看似平行軌跡的兩個(gè)人始終初心不變,經(jīng)常會(huì)一起交流硬科技的創(chuàng)新項(xiàng)目,發(fā)揮彼此商業(yè)和學(xué)研互補(bǔ)經(jīng)驗(yàn),終于在2021年的下半年,技術(shù)儲(chǔ)備和商業(yè)機(jī)會(huì)都恰到好處時(shí),兩人從相識(shí)相知最終攜手創(chuàng)立腦虎科技,決定集學(xué)研產(chǎn)商于一體,共同探索最前沿科學(xué)的商業(yè)價(jià)值,這是一次漫長(zhǎng)的腦賽道“旅程”。彭雷表示,“我們從公司成立伊始就考慮得很清楚,腦科學(xué)的研究必須是科研與產(chǎn)業(yè)雙軌并行、相互促進(jìn)的形式�！�

　　正所謂,所守者道義,所行者忠信,所惜者名節(jié)。以之修身,則同道而相益;以之事國(guó),則同心而共濟(jì);終始如一,此君子之朋也。在采訪期間,彭雷不斷的強(qiáng)調(diào),“我們是同路人,同路人的標(biāo)準(zhǔn)是志同道合,是始終秉承人道優(yōu)先科研與商業(yè)的企業(yè)準(zhǔn)則,堅(jiān)持反哺科研反哺社會(huì)的價(jià)值觀”,年輕的腦虎科技成立的半年來,一直在尋找“同路人”,彭雷堅(jiān)定的表示,腦虎科技最終的目標(biāo)是通過腦機(jī)接口的技術(shù)實(shí)現(xiàn)人工智能和人類智能的共生共存。

　　值得一提的是,2012年32歲的彭雷創(chuàng)立的客如云是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的SaaS服務(wù)商之一,2019年被阿里以10億元全資收購后,彭雷受邀加入阿里巴巴并擔(dān)任本地生活資深副總裁,被阿里巴巴CEO張勇(逍遙子)親選,成為了其門下最年輕的培植高管對(duì)象。

　　擁有多家公司、創(chuàng)立、融資、管理經(jīng)驗(yàn)的彭雷,有著極其敏銳的商業(yè)判斷力,能夠?qū)τ谄渖虡I(yè)價(jià)值和競(jìng)爭(zhēng)格局有一個(gè)前瞻性的認(rèn)識(shí)和判斷,和陶虎的志同道合,終于驅(qū)使他在2021年10月正式告別了阿里巴巴,再次踏上了創(chuàng)業(yè)新途,追尋他夢(mèng)中的星河浩瀚。用彭雷的話說,他始終對(duì)這個(gè)世界永葆好奇心,這一次他非常篤定進(jìn)軍腦賽道是正確的。

　　腦機(jī)接口研發(fā)門檻高,是具有潛在顛覆性的技術(shù)領(lǐng)域

　　眾所周知,目前侵入式腦機(jī)接口最具代表性的是馬斯克的Neuralink,2020年8月在Neuralink腦機(jī)接口芯片發(fā)布會(huì)上,馬斯克直言腦機(jī)接口可以實(shí)現(xiàn)“意念控制”,甚至在不久的將來利用人腦數(shù)據(jù)讀取,人類可實(shí)現(xiàn)“數(shù)字永生”。然而,“技術(shù)”、“政策”、“倫理”是腦機(jī)接口大規(guī)模商用的路上,不得不翻越的三座大山。侵入式腦機(jī)接口將芯片植入大腦,雖然可以更準(zhǔn)確地采集腦電信息,但“開顱”這種操作仍然存在著巨大的風(fēng)險(xiǎn)。整體來看,這個(gè)領(lǐng)域必須產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,并以市場(chǎng)和需求為導(dǎo)向,不能在實(shí)驗(yàn)室里閉門造車。

　　毋庸置疑的是,腦機(jī)接口技術(shù)的研發(fā)需要大量的資金投入和昂貴的技術(shù)設(shè)備支持。腦虎科技依托上海微系統(tǒng)所強(qiáng)大的科研背景及前瞻戰(zhàn)略布局,在侵入式腦機(jī)接口領(lǐng)域已經(jīng)完成了核心技術(shù)突破以及關(guān)鍵器件制造。腦虎科技現(xiàn)有產(chǎn)品的主材料,采用的是蠶絲蛋白這一中國(guó)傳統(tǒng)的材料,具有柔軟、在體安全性高等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),目前已有產(chǎn)品在部分性能上超過了Neuralink。去年,陶虎率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的柔性腦機(jī)接口技術(shù)公開在世界人工智能大會(huì)亮相,并獲得大會(huì)最高獎(jiǎng)項(xiàng)SAIL獎(jiǎng)Super AI Leader(卓越人工智能引領(lǐng)者獎(jiǎng))。

　　圖示:陶虎(左二)2021世界人工智能大會(huì)頒獎(jiǎng)典禮上

　　目前陶虎團(tuán)隊(duì)已在鼠、兔、獼猴等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物身上,成功實(shí)現(xiàn)了單腦區(qū)、雙腦區(qū)的有線、無線等多種方式的腦信號(hào)采集,通過柔性腦機(jī)接口,不僅能 “讀” 到這些小動(dòng)物們?cè)?“想” 什么,將活動(dòng)指令 “寫” 入它們的腦中還能獲得它們執(zhí)行相應(yīng)指令后的反饋信息,形成閉環(huán)交互。據(jù)悉,腦虎科技將于今年7月的上海人工智能大會(huì)發(fā)布這項(xiàng)前沿技術(shù)的階段性新成果。

　　實(shí)現(xiàn)商業(yè)化 不是空中樓閣那般遙遙無期

　　整體來看,腦機(jī)接口目前還處在市場(chǎng)培養(yǎng)階段,距離實(shí)現(xiàn)盈利還很漫長(zhǎng),技術(shù)本身與醫(yī)療健康領(lǐng)域的天然高度契合,同時(shí)其作為一個(gè)經(jīng)久不衰的熱門賽道,也足以撐起腦機(jī)接口產(chǎn)品的廣大市場(chǎng),未來不僅在醫(yī)療健康領(lǐng)域,甚至教育、游戲、電商,但凡是大腦可以操控的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景,都可以通過腦機(jī)接口來實(shí)現(xiàn),隨著腦機(jī)接口已成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)技術(shù),多家咨詢機(jī)構(gòu)對(duì)腦機(jī)接口的未來持有樂觀態(tài)度,單純用腦機(jī)接口的科技能力,來進(jìn)入明確適應(yīng)癥的醫(yī)療市場(chǎng),就有數(shù)百億美金的空間,比如漸凍癥,高位截癱,癲癇,帕金森等每一個(gè)適應(yīng)癥都有數(shù)十億美金的市場(chǎng),而且有大量的腦部疾病都有可能在高通量的腦機(jī)接口技術(shù)更成熟之后,推動(dòng)對(duì)于致病機(jī)理和治療方式的跳躍性變化�？傮w而言,每增加一個(gè)適應(yīng)癥就會(huì)拓寬一大塊商業(yè)市場(chǎng)。

　　腦科學(xué)在近些年成為硬科技投資領(lǐng)域的熱門賽道。據(jù)動(dòng)脈網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示,腦科學(xué)相關(guān)創(chuàng)企投融資在2016年迎來拐點(diǎn),當(dāng)年泛腦科學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)發(fā)生18起融資事件,此后的2017年-2021年,投融資數(shù)量穩(wěn)定在30起以上,2021年更是達(dá)到了38起的歷年高峰。目前腦科學(xué)賽道100+國(guó)內(nèi)企業(yè)、90+國(guó)內(nèi)腦科學(xué)研究機(jī)構(gòu),超200次融資發(fā)生,逾百億資金涌入。其中,腦電(包括腦機(jī)接口、腦電圖儀、一次性腦電傳感器)相關(guān)項(xiàng)目總計(jì)66個(gè),占比超過50%,屬于腦科學(xué)領(lǐng)域的絕對(duì)主流。

　　腦機(jī)接口分為有侵入與非侵入兩個(gè)技術(shù)流派,該賽道國(guó)內(nèi)創(chuàng)新產(chǎn)品多為無創(chuàng)電生理設(shè)備及腦電波采集系統(tǒng),有創(chuàng)產(chǎn)品及侵入式芯片產(chǎn)品幾乎空白。隨著腦機(jī)接口向超小型化、無線化、采集刺激一體化方向發(fā)展,侵入式腦機(jī)接口芯片或?qū)⒊蔀槲磥砟X科學(xué)發(fā)展重要領(lǐng)域。腦虎科技的入局,正是有效填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)侵入式腦機(jī)接口領(lǐng)域空白。

　　盡管目前美國(guó)在此領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位,但我國(guó)也保持著良好的發(fā)展態(tài)勢(shì),在國(guó)家政策、學(xué)科合作、產(chǎn)業(yè)化整合的支持下,極其有望在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)“直線超車”。腦虎科技的投資人陳天橋曾公開表示,希望把陶虎和腦虎科技做成一個(gè)支持中國(guó)腦科學(xué)研究的樣板,從科研支持到成果孵化再到產(chǎn)業(yè)運(yùn)作的全產(chǎn)業(yè)鏈支持,真正讓腦科學(xué)成果造福大眾,造�？茖W(xué)家。

　　圖示:陶虎和華山醫(yī)院毛穎院長(zhǎng)傾聽臨床需求,優(yōu)化技術(shù)方案

　　彭雷說,“目前腦科學(xué)處在從學(xué)術(shù)走向產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。”腦虎科技獨(dú)有的“科研與產(chǎn)業(yè)雙軌并行”的商業(yè)模式,是陶虎和彭雷兩人在創(chuàng)業(yè)初期的默契,有著豐富商業(yè)化經(jīng)驗(yàn)的彭雷深知在推進(jìn)公司商業(yè)化運(yùn)作的同時(shí),是需要利用強(qiáng)烈的科技背景跟科學(xué)使命去驅(qū)動(dòng),明確了關(guān)鍵技術(shù)上的突破以及痛點(diǎn)、難點(diǎn)后,利用這個(gè)領(lǐng)域的科技拐點(diǎn),完美地將科研團(tuán)隊(duì)與商業(yè)化團(tuán)隊(duì)無縫連接。腦虎科技的柔性腦機(jī)接口目前以治療漸凍癥及高位截癱等重癥為主,后期還會(huì)應(yīng)用于SCS脊髓康復(fù), DBS帕金森康復(fù)等重癥,可見商業(yè)化的空間非常值得期待。

　　星河浩瀚 愿未來如愿而來

　　雷軍有句“名言”,被無數(shù)創(chuàng)業(yè)者奉為經(jīng)典的“站在風(fēng)口上,豬也能飛起來”,馬斯克的小豬現(xiàn)在就在Neuralink的科學(xué)家手中翱翔。腦機(jī)接口未來最大的應(yīng)用在于增強(qiáng)健康人大腦功能的消費(fèi)級(jí)應(yīng)用,陶虎表示,這里的關(guān)鍵在于有創(chuàng)腦機(jī)接口消費(fèi)級(jí)的應(yīng)用所帶來的便利,是否能碾壓式地戰(zhàn)勝植入所產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。陶虎透露自己是近視眼手術(shù)獲益者,“這就有點(diǎn)像手術(shù)治療近視眼,現(xiàn)在越來越多的人接受,是因?yàn)槭中g(shù)手段越來越先進(jìn),風(fēng)險(xiǎn)和創(chuàng)傷越來越小,效果越來越好”。也好比現(xiàn)在的整容業(yè),最初的目的也是應(yīng)用于面部損毀的治療,隨著技術(shù)的成熟及市場(chǎng)的需求量增大,整容已然形成了消費(fèi)級(jí)應(yīng)用市場(chǎng),在滿足基礎(chǔ)醫(yī)療需求后,更進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者對(duì)美麗的心理需求。

　　腦機(jī)接口技術(shù),一個(gè)被少數(shù)人推崇,被多數(shù)人害怕,但注定會(huì)成為所有人未來愿景的技術(shù),從人工智能到意識(shí)上傳,從海洋深處到超新星禁區(qū),甚至到我們體內(nèi)細(xì)胞空間的微小裂縫,人類的科技所觸及的范圍終有一天將追上我們探索未知領(lǐng)域的野心。

　　當(dāng)我們無數(shù)次仰望無邊無際的天空,大腦中電波涌動(dòng),每個(gè)人都搜尋著各自想要的答案,那些有關(guān)存在、意識(shí)以及周圍一切意義的本質(zhì)解釋,這是記錄科學(xué)誕生的歷史的最好方法。無論是氤氳在熱帶潮濕的夏夜里,還是踏上了一條充滿了希望與冒險(xiǎn)的旅途,這樣的世界、這樣的奇觀不再只出現(xiàn)在科幻作品中,它正在我們的眼前慢慢形成——就在此時(shí)此地。

　　天才物理學(xué)家霍金被上帝屏蔽的智慧大門,通過科學(xué)家們的腦機(jī)接口技術(shù)被重新打開,與外部世界再建交流,使其晚年的著作依舊可以廣泛流傳,影響后世。

　　終有一天,我們將有能力弄明白大腦中的電風(fēng)暴所產(chǎn)生的私密信息的意義,顯然這些神經(jīng)元風(fēng)暴像夏日夜空中劃過的雷暴一樣具有自然天成的優(yōu)美與無邪,解讀這些雷電的秘密必定會(huì)給充滿敬畏的我們帶來絕妙的快樂,星河浩瀚,愿未來如愿而來。

　　關(guān)于腦虎科技

　　NeuroXess(腦虎)是一家通過柔性腦機(jī)接口技術(shù)來保護(hù)及探索大腦的生命科技公司。

　　使命:通過腦機(jī)接口技術(shù)重塑和強(qiáng)化人的感知與認(rèn)知,進(jìn)而保護(hù)、探索并延伸大腦邊界,讓HI(人類智能)與AI(人工智能)實(shí)現(xiàn)從交互、到共生、再到孿生的發(fā)展。

　　愿景:NeuroXess(腦虎)致力于打破國(guó)外技術(shù)壟斷,建立起自身在柔性電極、生物材料、芯片設(shè)計(jì)、核心算法、植入方式、臨床應(yīng)用、生態(tài)建設(shè)等多環(huán)節(jié)的全面領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。我們希望通過自身努力在2025年前成為該領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者。

（責(zé)任編輯：華康）