腦機接口 不再只是科幻 資料圖片

腦機接口 不再只是科幻

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過去一兩個月,筆者團隊走訪了多家腦機接口(BCI)公司,亦與不少臨床醫生、行業前輩交換過意見。把這些觀察先記下來,與其說是研究報告,更接近一份還未收口的筆記。

腦機接口這件事,今天處在一個有點微妙的位置——科幻敘事仍在主導大眾想像,工程上的真實難度卻已浮面,資本的耐性同時在消耗。
一邊是有真實需求的患者;一邊是熱度極高的賽道,中間夾着一批「科學家型創業者」,也混着一批蹭熱度的團隊。
筆者團隊的判斷是:未來12個月,這個行業的分化,會比市場預期來得更快。

三種模態三條活路

(一)技術路線:三種模態,三條不同的活路。
BCI的發展,已由基礎理論階段走入系統工程階段。比併的不再是單點論文,而是材料、算法、臨床、量產四項能力的整體配合。結合這次走訪所見,我們對侵入式、半侵入式、非侵入式三條路徑,分別給出以下判斷。

(1)侵入式:性能上限最高,風險也最高。
代表玩家是Neuralink。將電極陣列直接植入大腦皮層、記錄單個神經元的放電信號,是目前取得高帶寬神經數據最直接的一條路徑。
技術現狀:Neuralink目前的N1芯片系統已實現「腦控電腦」及機械臂操作,並正向量產推進,亦在拓展語言重建、視覺重構等新適應症。順帶一提,中文圈流傳的「Nora」系統其實是誤傳,官方代號一直是N1。
筆者團隊的判斷是:應用必須與風險對稱。對完全無法自理的高位截癱患者而言,BCI是「最後一根稻草」,開顱風險他們承擔得起。
真正的問題在於——這群剛性需求患者的基數,能否撐起早期量產?這是所有全侵入式公司都繞不過的一道課題。

平衡成最重要問題

(2)半侵入式:最現實的商業化切入點。
半侵入式不動皮層,在安全性與信號質量之間求平衡。
目前主要分兩條路:一條是Synchron的血管支架式電極(Stentrode),不開顱、經血管路徑植入,受限於16通道,主要應用在運動控制;另一條是覆蓋於硬膜外或硬膜下的柔性薄膜電極(ECoG)。兩者的安全性都明顯高於全植入。
筆者團隊的判斷是:臨床剛需會帶動商業化。腦腫瘤與癲癇手術一直存在一個老問題——如何在精準切除病灶的同時保護功能區。
(3)非侵入式:腦電圖(EEG)走向消費級,超聲波是新變量。
EEG有逾百年累積,問題出在信噪比過低。真正讓它跑起來的,是Transformer這一波人工智能(AI)模型——「注意力機制」令信號解碼效率出現量級跳躍。目前正大量轉化至睡眠、焦慮、ADHD等消費級場景。

超聲信號——筆者團隊認為這是真正帶有範式轉移意味的方向。
人腦約有860億個神經元(資料來源:Azevedo et al., 2009),Neuralink這類皮層電極只能覆蓋很表層、很局部的區域;而經顱聚焦超聲在理論上可以觸達更深層的腦區,並具備「讀寫一體」的潛力——既可被動讀取,亦可透過聚焦超聲進行無創調控。這條路若能跑通,BCI的天花板將被重新定義。
走訪期間亦聽到一類較前沿的看法:未來未必只屬於矽基芯片。
透過iPS自體細胞培養視覺神經元、構建「細胞芯片」,以「生長」取代「植入」,理論上可以從根本上解決排異問題,把感覺重建的「最後一公里」打通。這個方向距離臨床仍有相當距離,但值得長線追蹤。

互為母體後果

(二)神經科學與AI:互為母體。
值得留意的是——神經科學與AI並非單向關係。AI不只是BCI的解碼器,本身亦是大腦功能的某種延伸;反過來,大腦也不只是生物器官,而是AI算法遲早要回去取經的母體。
神經信號正在「大模型化」。在生成式AI介入後,神經元層級的「大模型」開始具備可行性
——AI在學習大腦的「方言」,對複雜語言重建、視覺重構的預測精度持續提升。
硬件層面,「算法-硬件一體化」是下一個台階——把AI解碼能力直接固化於芯片,做到更小、更省電、更接近終端。
如果要做一個前瞻判斷:AI賦予了BCI「聽覺」,而神經科學遲早要為AI補上「常識」。當算法能模擬神經元的發放邏輯,我們得到的將不再是單純的概率模型,而是更接近生物智能的形態。這條路仍很遠,但方向是對的。

(三)行業熱度之下,臨床路徑正在被「踩剎車」。「中國腦計劃」(科技創新2030——腦科學與類腦研究重大項目)已於2021年正式啟動,國家首批撥款約31.48億元人民幣,BCI屬於重點方向之一(資料來源:科技部2021年度項目申報指南;《科學與社會》2024)。
資金已到位,但市場的虛火與監管的滯後,仍然讓人有所憂慮。
筆者團隊的判斷是:IIT(研發者發起的臨床試驗)在早期是必要的彈性,但碎片化的管理,無法真正保障患者的長期安全。創新可以激進,安全不能讓步。

隱私與分化隱憂

(四)仍未想清楚的兩件事。
這次走訪過程中,幾位資深專家不約而同提到兩個隱憂。

其一是隱私。當一個人的「想」也能被讀取、被數字化,人類最後一塊私密領地,該如何守護?
其二是分化。當BCI由「修復」走向「增強」,人類會否衍生出一種新的「數字鴻溝」——不再是上不上網的差距,而是有沒有接BCI的差距?
BCI的故事,本質上是人類向內進行的一次工程化嘗試。它既需要資本的推動力,亦需要科學家的理性與政策制定者的耐性。
「萬億市場」是結果,不是目的——真正值得被惦記的,是那些在黑暗中等待一束光的病人。創新的起點是好奇心,終點應該回到人本身。

撰文:戈壁創投