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經(jīng)濟(jì)觀察報 記者 張鈴 戴上貼滿金屬片的頭罩，盯著模擬鍵盤，體驗者想打的字母就一一出現(xiàn)在屏幕上。這是經(jīng)濟(jì)觀察報記者5月29日在中關(guān)村(000931)論壇看到的一幕。
這項技術(shù)，是近期科技、醫(yī)療領(lǐng)域最火的賽道之一：腦機(jī)接口。
(資料圖)
腦機(jī)接口，顧名思義，是大腦和計算機(jī)之間的接口。在科幻電影中，殘疾人用機(jī)械臂彈唱，失語者開口說話，失聰者聽到聲音，人類靠意念指揮龐大的機(jī)械……現(xiàn)在，技術(shù)正讓科幻照進(jìn)現(xiàn)實。
5月4日，由南開大學(xué)教授段峰領(lǐng)銜的團(tuán)隊，完成全球首例非人靈長類動物介入式腦機(jī)接口試驗。這項技術(shù)已與國際接軌。
5月25日，馬斯克旗下公司Neu－ralink獲準(zhǔn)進(jìn)行腦機(jī)接口人體試驗，這被視為腦機(jī)接口邁向商業(yè)化應(yīng)用的里程碑。馬斯克希望這項技術(shù)幫助視障和行動不便人士，恢復(fù)視力和行動能力。
中國科學(xué)家段峰，同事們戲稱他“瘋狂科學(xué)家”；世界首富馬斯克，人們視他為“最瘋狂的人”——這或許是人類對技術(shù)還缺乏想象力。
科學(xué)家希望攻克技術(shù)難題，企業(yè)家期待讓消費(fèi)者接受全新的產(chǎn)品。在醫(yī)療和助老端，許多腦機(jī)接口產(chǎn)品落地了，幾年后，或許人們還將戴上AR眼鏡，用意念聽歌、購物，再久一些，癱瘓多年的人也許可以重新站起來。
5月29日，中國工信部宣布，將把腦機(jī)接口作為培育未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向，加強(qiáng)腦機(jī)接口應(yīng)用場景探索，加速推動腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
同一天，中國最早開展腦機(jī)接口研究的學(xué)者之一、清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院長聘教授高小榕告訴經(jīng)濟(jì)觀察報記者，腦機(jī)接口進(jìn)入了一個新的時代。
產(chǎn)業(yè)端，中國腦機(jī)接口概念板塊熱度持續(xù)上漲，多個概念股發(fā)布股價異動公告。截至6月1日，創(chuàng)新醫(yī)療(002173)、新智認(rèn)知(603869)等多個腦機(jī)接口概念股連續(xù)5個交易日漲停。
腦機(jī)接口技術(shù)安全嗎？能造“超人”嗎？能控制人腦嗎？精神自由、公平性如何保證？在人的大腦探秘路上，這些都是無法繞開的部分：倫理。
瘋狂科學(xué)家
愛吃的蘋果就在對面，但小猴子的雙手被綁住了。隨著“想吃蘋果”的意念產(chǎn)生，幾秒后，一兩米外的機(jī)械臂緩緩移動，將蘋果送到嘴邊。
一旁，猴子的主人、科學(xué)家段峰忍不住高喊：“蘋果來啦！”小猴子緩緩張嘴，咬下一塊蘋果，發(fā)出清脆咀嚼聲。
這是5月4日，在全球首例非人靈長類動物（猴）“介入式腦機(jī)接口試驗”手術(shù)后，現(xiàn)場拍攝視頻中的場景。
當(dāng)天上午9:00，中國人民解放軍總醫(yī)院，在肌肉麻醉后，手術(shù)開始了。神經(jīng)外科醫(yī)生吳東東屏息凝神，在猴頸部刺了個小口，將微導(dǎo)絲小心穿過血栓，定位在血栓遠(yuǎn)端，將介入腦電傳感器貼附在猴腦血管壁上，再撤出微導(dǎo)絲。順著血管，傳感器被送至矢狀竇，采集并識別猴子的腦電信號。
通過神經(jīng)介入放入顱內(nèi)支架，這樣的手術(shù)在人身上已很成熟了。這次，不一樣的是，科學(xué)家在顱內(nèi)支架上附加了腦電信號采集裝置，采集到的腦電信號，會被體外儀器解碼，從而實現(xiàn)對機(jī)械臂的控制。
手術(shù)室很安靜，兩個多小時后，手術(shù)完成，醫(yī)生和科學(xué)家都出了一身汗，衣服被浸濕。他們小心監(jiān)測著麻醉藥效還沒過的猴子，心率、呼吸一切正常。三四個小時后，猴子醒來，用意念驅(qū)動機(jī)械臂吃到了食物。
十多年前，段峰開始研究腦機(jī)接口，先后研究過侵入式、非侵入式、介入式（前兩者較為常見）這三大全球腦機(jī)接口技術(shù)路線。侵入式要在顱骨上鑿洞，把設(shè)備直接插入腦子；非侵入式要在頭上如戴帽子般罩一個網(wǎng)；介入式介于兩者之間，將設(shè)備通過血管送入大腦。
段峰曾通過侵入式腦機(jī)接口控制老鼠的行為，也用非侵入式腦機(jī)接口控制輪椅、汽車，近幾年又投入介入式腦機(jī)接口的研究。
他告訴經(jīng)濟(jì)觀察報記者，除了休眠，腦機(jī)接口技術(shù)還可以用在教育、軍事、外太空等多個領(lǐng)域，腦卒中患者可以更快康復(fù)、人學(xué)習(xí)時可以不疲勞、記憶可以被復(fù)制或移植、人類可以實現(xiàn)休眠……
他曾通過刺激，讓大鼠體溫下降到24度，成功實現(xiàn)休眠。這一技術(shù)成熟后也能用于人類，可讓航天員在睡眠中度過孤獨(dú)漫長的宇航生活。
技術(shù)太超前了，段峰被不少同事稱作“瘋狂科學(xué)家”。
不少科學(xué)家有過類似經(jīng)歷。“瘋狂算是好詞，當(dāng)年，大家都說我在搞偽科學(xué)，說這違反唯物主義。”清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院長聘教授高小榕告訴經(jīng)濟(jì)觀察報記者。
他是中國最早開展腦機(jī)接口研究的學(xué)者之一。20世紀(jì)90年代，個人計算機(jī)剛出現(xiàn)，他就開始研究，想解決殘疾人使用個人電腦的問題。
即使在科學(xué)界，也幾乎沒人接受他的研究。他曾在申請項目時被趕下臺。
2000年前后，因為不被大眾理解，腦機(jī)接口領(lǐng)域舉辦學(xué)術(shù)會議時，約定過一項鐵律：不允許記者進(jìn)入腦機(jī)接口實驗室。
現(xiàn)在，高小榕對記者說：“歡迎來實驗室親身感受。”他的實驗室改變過許多學(xué)界同仁的看法，被質(zhì)疑時，他不做解釋，把人請過來看，用眼見之實證明科學(xué)。
過去半個世紀(jì)，全球腦機(jī)接口實現(xiàn)了從科幻到產(chǎn)業(yè)落地的突破，從0到1，又從一生二。高小榕希望各界能協(xié)同攻關(guān)，克服挑戰(zhàn)，在未來50年，推動腦機(jī)接口實現(xiàn)二生三，三生萬物。
中國科學(xué)院院士、世界神經(jīng)外科聯(lián)盟執(zhí)委趙繼宗告訴經(jīng)濟(jì)觀察報記者，國內(nèi)腦機(jī)接口發(fā)展很快，雖離國際最先進(jìn)技術(shù)有一定差距，但讓漸凍癥患者完成打字、血管內(nèi)介入式腦機(jī)接口等技術(shù)已與國際接軌。
大腦神秘復(fù)雜，如果說它是一條1公里的路，人類才前進(jìn)了5厘米。三百多年前，牛頓建立了物理學(xué)大廈，而現(xiàn)在，腦科學(xué)還處在“前牛頓時代”，沒什么規(guī)律可言。“但要小心翼翼、一步步往前走，如同人類對癌癥知之甚少，卻嘗試用各種方式治療它。”柔靈科技首席科學(xué)家劉冰說。
馬斯克就希望能借助腦機(jī)接口，幫助視障者復(fù)明，讓行動不便人士恢復(fù)行走。出于對安全性的擔(dān)憂，美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）曾幾度拒絕其人體試驗申請，但最終在5月25日批準(zhǔn)，這令行業(yè)感覺振奮。
宣武醫(yī)院神經(jīng)外科主治醫(yī)師馬永杰告訴經(jīng)濟(jì)觀察報記者，在3-5年前，人們把馬斯克視作瘋狂的人，但隨著人體試驗的開展，這項技術(shù)的確能夠照進(jìn)現(xiàn)實。
科學(xué)家可以瘋狂，臨床醫(yī)生必須謹(jǐn)慎。馬永杰會幫科學(xué)家把關(guān)，看技術(shù)的應(yīng)用場景是否真正符合臨床需求，而不是噱頭、熱點(diǎn)或概念。他曾在一年前與段峰合作，在一只羊身上放置介入式支架電極，那是中國第一例介入式腦機(jī)接口動物試驗。
科幻照進(jìn)現(xiàn)實
5月29日，在中關(guān)村論壇“腦機(jī)接口創(chuàng)新發(fā)展分論壇”上，高小榕發(fā)表完《腦機(jī)接口50年》的演講，下臺時，他穿過了由行業(yè)里科學(xué)家、企業(yè)家、醫(yī)生、投資人組成的“人墻”。
熱鬧前所未有。高小榕感慨，坐了多年“冷板凳”，板凳終于“熱”了。
2022年12月，馬斯克分享了一段視頻，猴子通過意念控制鼠標(biāo)和鍵盤打字。因為他自帶的明星光環(huán)，人類迅速建立對腦機(jī)接口的認(rèn)知。進(jìn)入2023年，腦機(jī)接口一路“狂飆”，學(xué)界密集披露研究進(jìn)展，業(yè)界忙著融資、產(chǎn)業(yè)化。這一年也被部分從業(yè)者視為神經(jīng)技術(shù)的“分水嶺之年”。
往前看，技術(shù)早已照進(jìn)現(xiàn)實。2014年，一位癱瘓患者借助腦機(jī)接口，用意念控制機(jī)械外骨骼，完成巴西世界杯開球。2020年，浙江大學(xué)團(tuán)隊借助腦機(jī)接口，幫助一名四肢癱瘓者控制外部機(jī)械臂與機(jī)械手，完成進(jìn)食、握手動作。
馬永杰介紹，3-5年內(nèi)，腦機(jī)接口能收發(fā)短信、接打電話；未來可能承載意識、下載記憶甚至情感；在軍事領(lǐng)域，理論上可制造出“超級戰(zhàn)士”。
已經(jīng)有產(chǎn)品出現(xiàn)了，它們主要用于醫(yī)療和助老。在中關(guān)村論壇，博瑞康、華腦技術(shù)、柔靈科技、臻泰智能等企業(yè)展示了最新產(chǎn)品，包括腦控打字系統(tǒng)、腦控復(fù)健設(shè)備、輔助睡眠腦機(jī)設(shè)備、能夠監(jiān)測精神狀態(tài)的安全帽等。
醫(yī)學(xué)界人士對腦機(jī)接口有最多期待。趙繼宗說，作為一名醫(yī)生，他希望腦機(jī)接口能為患有意識障礙、偏癱截癱、阿爾茨海默癥、癲癇、抑郁等疾病的病人解決痛苦。
相關(guān)的臨床試驗有三類：
一是對意識障礙的病人，通過腦機(jī)接口判斷昏迷程度、有沒有可能蘇醒，“這對病人沒什么損害，臨床上在天壇醫(yī)院已普及了”。
二是關(guān)于脊髓損傷。一旦截癱，病人四肢或雙下肢就不能動，現(xiàn)在已成功在損傷階段放一個電刺激器，電刺激器發(fā)出信號后可幫助病人恢復(fù)行走。
“這已在臨床應(yīng)用，脊髓的刺激器已經(jīng)國產(chǎn)化。如何通過腦而不是刺激器來控制它，是下一步的研究方向。”趙繼宗提到，國內(nèi)有望今年或明年攻關(guān)這個項目。
三是在采集信號領(lǐng)域。通過術(shù)中清醒把麻醉病人喚醒，就可以精確采集信號，為腦機(jī)接口電極精準(zhǔn)放置提供技術(shù)支持。
高小榕相信，腦機(jī)接口將帶給人類顛覆和想象，與智能手機(jī)、ChatGPT屬于同一級別，甚至更加重要。這一觀點(diǎn)，獲得了多位受訪者的認(rèn)同。
技術(shù)的革命性進(jìn)步，總是以“廢除肢體”為代表，廢除腳，有了汽車；廢除手，有了機(jī)器人；廢除了眼，有人工視覺。“腦子是唯一不能廢的，未來人類要讓AI機(jī)器完全可控，必須依賴于腦機(jī)接口技術(shù)。”高小榕說。
柔靈科技創(chuàng)始人兼CEO孫瑜舉例說，通過神經(jīng)交互實現(xiàn)的AR眼鏡即將面世，人們可以不通過手，通過眼鏡自動購物、聽歌，做到無所不在的人機(jī)交互。
高小榕認(rèn)為，人類跟機(jī)器交流需要方向盤、鼠標(biāo)、鍵盤，隨著AI的進(jìn)步，它們都不足以滿足需求，腦機(jī)接口是那個有革命性突破的交流技術(shù)。現(xiàn)在，腦機(jī)接口的性能只達(dá)到觸屏的一半，但未來十年會超過手機(jī)觸屏速度，達(dá)到人機(jī)交互的終極形態(tài)——人機(jī)合一。
掘金產(chǎn)業(yè)化
“投資市場對腦機(jī)接口技術(shù)信心不斷增強(qiáng)。”5月29日，腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副秘書長張倩提到，近年，資本市場看好以腦機(jī)接口為代表的神經(jīng)技術(shù)的發(fā)展前景，相關(guān)投資金額和投資筆數(shù)不斷增多，在資本孵化下神經(jīng)相關(guān)初創(chuàng)公司數(shù)量也在逐年增多。
國際市場研究機(jī)構(gòu) IMARCGroupe的數(shù)據(jù)顯示，全球腦機(jī)接口的市場規(guī)模在2021年達(dá)到了15億美元，預(yù)計到2027年，全球腦機(jī)接口市場規(guī)模將達(dá)到33億美元，約合238億元人民幣。
國信證券預(yù)計，腦機(jī)接口相關(guān)市場規(guī)模在2030-2040年期間可達(dá)700億-2000億美元。數(shù)據(jù)顯示，截至2023年4月，全球有1394起腦機(jī)接口相關(guān)融資事件，大多投融資以種子輪和A輪為主。
目前，中國已形成覆蓋基礎(chǔ)層、技術(shù)層與應(yīng)用層的腦機(jī)接口全產(chǎn)業(yè)鏈，并在醫(yī)療、教育、工業(yè)、娛樂等領(lǐng)域應(yīng)用落地。
2021年，馬斯克宣布腦機(jī)接口有望幫助癱患者恢復(fù)全身功能，同一年，美國宣布禁止腦機(jī)接口在內(nèi)的部分技術(shù)向中國出口。這讓許多投資機(jī)構(gòu)開始注意這一賽道，包括當(dāng)時重點(diǎn)布局元宇宙賽道的敦鴻資產(chǎn)。
敦鴻資產(chǎn)董事總經(jīng)理鄭華良說，他們將國內(nèi)腦機(jī)接口企業(yè)陸續(xù)聊了一遍，認(rèn)為侵入式是未來方向，但短期內(nèi)難以落地。他跟許多投資人交流過，感到大家普遍偏保守，想等產(chǎn)品出來以后再看。
當(dāng)時，國內(nèi)侵入式腦機(jī)接口最具代表性的公司腦虎科技直接告訴鄭華良：如果希望我們在5年內(nèi)有收入，就不必來投我們了。考慮良久后，敦鴻資產(chǎn)先投了商業(yè)化進(jìn)展更快的非侵入式。
創(chuàng)業(yè)時，孫瑜也選擇了更短時間能看到成果的非侵入式。錢、風(fēng)險、市場，這都是必須考慮的現(xiàn)實問題：“馬斯克的顧慮沒有那么多，腦機(jī)接口更像是他的一個‘玩具’。”孫瑜說。
馬斯克旗下公司Neuralink的23個參與芯片植入實驗的猴子中，已有15只死亡，這背后是侵入式腦機(jī)接口面臨的安全風(fēng)險和技術(shù)門檻難題。
高小榕介紹，腦機(jī)接口要把電極植入大腦，需要翻過三座大山。一是物理，要把世界上最硬的硅植入人體最軟的組織“腦”，如同把一根針立在豆腐上，要既接觸又不傷害豆腐；二是生物兼容性，解決人體免疫系統(tǒng)的排斥和感染風(fēng)險；三是信息，即如何解讀腦內(nèi)受到的海量信息。“我知道腦機(jī)接口代表未來，但你憑什么說它可以賺錢？”孫瑜經(jīng)常收到投資人的靈魂發(fā)問，他認(rèn)為這不單是柔靈科技的問題，是整個行業(yè)的問題。
瘋狂科學(xué)家可以甘坐冷板凳，創(chuàng)業(yè)者必須去人潮中蹚出全新的商業(yè)模式。
教育醫(yī)生、醫(yī)院、合作伙伴、消費(fèi)者，讓大家打消顧慮，相信這是產(chǎn)品而非科幻，是孫瑜工作的重要內(nèi)容。前幾天，他忍不住問董明珠：“我們現(xiàn)在賣‘沒人知道’的東西，有沒有讓消費(fèi)者接受新產(chǎn)品的思路可以分享？”
另一個讓不少掘金者困惑的新問題是，行業(yè)在迅速從冷清變得擁擠。“存在過熱的問題。”高小榕說。
2013年成立的海天智能，是首家將腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)化的中國企業(yè)。海天智能董事長張海燕告訴記者，五年前，剛剛實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化時，人們都在懷疑技術(shù)的真實性，但現(xiàn)在，好多企業(yè)在模仿、復(fù)制，用類似的模式去做產(chǎn)業(yè)化。
2022年底至今，在投資人普遍的保守態(tài)度中，腦虎科技、應(yīng)和腦科學(xué)、博瑞康、階梯醫(yī)療等侵入式腦機(jī)接口公司均獲得超億元融資，令不少業(yè)內(nèi)人士感到振奮。但劉冰觀察，融到錢后，侵入式賽道存在“內(nèi)卷”，集中做系統(tǒng)和電機(jī)，更核心關(guān)鍵的內(nèi)容如解碼則極少涉入。
在迷局中，人們抬頭看未來，多位受訪者認(rèn)為，未來腦機(jī)接口領(lǐng)域會出現(xiàn)如互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域BAT一般的巨頭。
“這是完全有可能的”，高小榕說，中國在腦機(jī)接口領(lǐng)域有較高的認(rèn)知和研究基礎(chǔ)，跟美國形成交錯競爭的態(tài)勢。
張海燕認(rèn)為，隨著老齡化加深、腦卒中高頻和年輕化，腦機(jī)接口在中國醫(yī)療健康領(lǐng)域的市場將達(dá)萬億級。她透露，公司已實現(xiàn)盈利，正準(zhǔn)備科創(chuàng)板上市：“我有信心，公司未來市值會破千億。”
在中國，心瑋醫(yī)療(06609.HK)是唯一直接參與腦機(jī)接口研發(fā)的上市公司。心瑋醫(yī)療首席財務(wù)官張涵告訴經(jīng)濟(jì)觀察報記者，參與早期研究，是希望更好、更早了解到腦機(jī)接口技術(shù)的原理、通路和機(jī)理，隨著項目得到可行性和安全性論證，投入會有收獲。到了一定階段，公司也會跟支持科創(chuàng)的相關(guān)委辦局交流，看是否愿意支持項目，來自政府的資金和支持非常重要。
“瘋狂”之外
腦機(jī)接口能代替人類思考嗎？
趙繼宗告訴經(jīng)濟(jì)觀察報記者，從理論上說是可以的，從實際上說，涉及哲學(xué)、法律問題。
劉冰認(rèn)為，科學(xué)家一定要“瘋狂”，才能有更前沿的想法，但黑科技是雙刃劍，必須把科技掌握在文明手中。
清華大學(xué)信息國家研究中心助理研究員顧心怡介紹，除了安全性，腦機(jī)接口還涉及關(guān)于腦控、精神自由、公平性等倫理問題。
“必須規(guī)范腦機(jī)接口的使用”，高小榕解釋，其他的技術(shù)工具如方向盤、鼠標(biāo)，都由人在清醒的狀態(tài)下控制，但大腦總有不清醒的時段，而且腦機(jī)接口理論上可把正常人的性能提高幾倍，變成“超人”，這都需要倫理規(guī)范。
腦機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略。此前，“十四五”規(guī)劃第一次將腦機(jī)技術(shù)寫入需攻關(guān)的重點(diǎn)技術(shù)品類中。三個月前，中國信息通信研究院聯(lián)合幾十家相關(guān)領(lǐng)域高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)發(fā)起成立腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（以下簡稱“聯(lián)盟”），對行業(yè)進(jìn)行規(guī)范和引導(dǎo)。
5月29日，聯(lián)盟發(fā)布《腦機(jī)接口倫理原則和治理建議書》，希望引發(fā)更多主體關(guān)注腦機(jī)接口，參與倫理共治。
相關(guān)支持力度在加強(qiáng)，在業(yè)內(nèi)也有擔(dān)憂的聲音。一位科學(xué)家告訴經(jīng)濟(jì)觀察報記者，這是否可能限制探索技術(shù)的自由度？高小榕沒有這樣的擔(dān)心，他認(rèn)為學(xué)術(shù)探索始終應(yīng)該是自由的，但產(chǎn)業(yè)必須有所規(guī)劃和限制。
趙繼宗把聯(lián)盟視為產(chǎn)業(yè)與技術(shù)溝通的橋梁，將為腦機(jī)接口發(fā)展提速。他認(rèn)為，接下來需要讓政府部門參與協(xié)調(diào)產(chǎn)學(xué)研用，讓技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、為更多病人服務(wù)。
多位科學(xué)家提到，腦機(jī)接口需長期穩(wěn)定投入，這個過程可能無法追求回報，只能是國家行為，比如找院士去領(lǐng)頭研究。一個有創(chuàng)腦機(jī)接口的課題組至少需10人，包括主刀醫(yī)生、訓(xùn)練動物的、做材料的、做算法的、做系統(tǒng)的研究者，幾乎只有院士級別的科學(xué)家能把團(tuán)隊聚攏起來，且需要很好的靈活性和考核機(jī)制。
國家做好人才儲備也非常關(guān)鍵。目前，腦機(jī)接口的主要研究力量在高校，許多企業(yè)也是高校的延伸，還未完全獨(dú)立。作為擁有極高壁壘的產(chǎn)業(yè)，腦機(jī)接口涉及計算機(jī)信息處理、神經(jīng)科學(xué)、生物技術(shù)、材料學(xué)等學(xué)科，需要復(fù)合型人才。
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