科學家、投資人和企業家都關注的腦機接口 藏著怎樣的未來

　　科學家、投資人與企業家都在關注的腦機接口，到底藏著什么樣的未來?

　　“人類出現的歷史已經有很多很多年了，計算機出現才100多年。那所謂‘碳基’的生命，怎么更好的有機的與現在‘硅基’的智能結合起來，是一個非常讓人激動的挑戰。”

　　“站在醫學本源的一個角度，我們大腦的潛力到底有多大?大腦的潛力就一定不如計算機嗎?我想這個問題可能今天沒有一個人敢給出絕對的回答。未來我們需要去思考的可能是怎么把我們植入的芯片與我們的大腦能夠有機的融合起來，而不是塞一個芯片進去就代替了人類。”

　　“在科幻里面有很多人與機甲合二為一的場景，其實這涉及到一個很本質的問題，就是我們計算機的信號程序語言和我們大腦的電信號，到底是不是同樣的電信號，以及到底能不能交互。而腦機接口這樣技術的發展其實是反向讓我們更好的去理解大腦。”

　　近日，一則由紅杉中國合伙人楊云霞、博睿康醫療科技有限公司董事長胥紅來以及著名科幻作家、雨果獎獲得者郝景芳三人作為嘉賓參與，以腦機接口的應用與未來為主題的的談話視頻在網絡中迅速傳播開來，使得腦機接口與腦科學這樣一個原本略顯晦澀與科幻的概念，再次受到關注。

　　實際上，不管是科學領域還是產業領域，腦科學都已經是一個堪稱火熱的話題。

　　9月16日，科技部正式發布科技創新2030“腦科學與類腦研究”重大項目2021年度項目申報指南，共計59個研究領域和方向志著醞釀多年的中國腦計劃項目已正式啟動。

　　產業端，包括博睿康在內的一批以腦機接口、腦科學為主要領域的公司在近兩年時間里先后宣布完成大額融資，以加快侵入式/非侵入式等多種腦機產品的開發進程。

　　而一批對于前沿技術具備敏銳嗅覺的投資機構也已經開始了動作。11月17日，紅杉中國在上海張江宣布其首個智能醫療加速器正式啟用，其中便包括以與腦科學領域科研院校、臨床專家深度合作為特點的紅杉中國腦科學孵化中心。

　　被認為是“人類自我認知最后一塊高地”的腦科學，到底藏著什么樣的未來?

　　探索人類自我認知的最后一塊高地

　　在生命科學漫長的發展歷史中，人類似乎從來沒有停止過對于大腦的探索。近100年前，德國醫生漢斯·貝格爾(HansBerger)在病人頭部測到極為微弱的電流，繼而發明腦電圖這一醫學史上的里程碑事件。而在近50年前，關于“腦機接口”這一術語才被正式提出。

　　到底什么是腦機接口?用嚴謹的學術語言講，傳統或者狹義的BCI一般指的是輸出式腦機接口，即利用中樞神經系統產生的信號，在不依賴外周神經或肌肉的條件下，把用戶或被試的感知覺、表象、認知和思維等直接轉化為動作，在大腦與外部設備之間建立直接的交流和控制通道。

　　但其實用更通俗的語言來講，所謂腦機接口，其實指的就是在大腦與外部環境之間，建立一種全新的、不依賴于外周神經和肌肉的交流與控制通道，從而實現大腦與外部設備的直接交互。

　　在紅杉中國合伙人楊云霞看來，腦機接口其實是一個信息傳遞的科學。“我是醫生出身，我認為現在的腦科學就像是十到二十年前的‘精準醫學’，人的大腦是靠無數的電信號和化學信號來完成工作的，所以如果想要去解讀大腦是怎樣工作的，首先要獲得這些信號、解讀這些信號。第二步則是要把我們看到的信號傳遞出來。這個就是腦機接口的重要性所在了。”

　　實際上，在相當長的一段時間里，絕大多數普通人對于腦機接口的理解還停留在電影大片里關于人與機甲合二為一的科幻場景，著名科幻作家郝景芳在訪談中也表示，“腦機接口其實在科幻里面是一個老概念了。在科幻里面很多人非常關心人與機器到底能不能進行信息交互，其實這涉及到一個很本質的問題，就是我們計算機的信號程序語言和我們大腦的電信號，到底是不是同樣的電信號。”

　　在郝景芳看來，腦機接口這樣技術的發展其實是反向讓我們更好的去理解大腦。而也正是基于對于大腦的更好理解，現在已經有創業者將視線瞄準腦科學領域的巨大應用價值。

　　“從創業者的身份出發，我們考慮更多的是如何運用技術去幫助病人以及普通人，如何去解決一些實際的問題，如何創造現在能產生價值的東西。”博睿康醫療科技有限公司董事長胥紅來表示，公司目前已經在一些領域落地，尤其是針對一些有大腦相關疾病的病人，通過腦科學的技術實現更精準的診療。

　　腦機接口的醫療應用戰場

　　實際上，如果將概念進一步擴大，腦機接口也不僅僅局限于將大腦的信號“輸出”，同樣有巨大現實應用價值的，還有輸入式腦機接口。現在臨床上可見的深部腦刺激(DBS)、經顱磁刺激(TMS)、經顱直流/交流電刺激(tDCS/tACS)、顱超聲刺激(TUS)等其實都屬于這一范疇。

　　而另外一個重要的分類方式則是按照傳感器的安裝方式來區分，包括侵入式腦機接口與非侵入式腦機接口。

　　“非侵入腦機接口的傳感器是無創的，就像是做心電圖需要在胸口貼一些心電電極，我們也會在頭皮上面放置一些腦電電極，做完之后再把電極取下。”胥紅來表示，這個過程是不會產生創傷的，叫做近腦無創，但因為大腦信號都是大腦內部的神經元放電，在傳到腦外的時候會經過顱骨，勢必有很多信號被阻擋，因此從信息量方面來看不如將電極植入顱內的侵入式腦機接口，而侵入式腦機接口則無法避免因為異物植入而帶來的一系列排異反應，所以兩種技術路線各有其特點與問題。

　　楊云霞則認為，具體選用侵入式還是非侵入式，需要取決于其應用的場景。“我們把應用場景分為兩類，一類是嚴肅醫學，一個是消費場景。兩種場景對于信號捕捉精準度的要求不同，人們對于損傷的接收程度也不同，所以還是應該選擇最合適的標準進行考量。”

　　出于更好的探索腦科學領域以及促進產業轉化，紅杉中國也于不久之前正式對外宣布了“紅杉中國腦科學孵化中心”的正式啟用。這一中心將專注在被認為是生命科學終極疆域的“腦科學”這一細分領域，與科研院校和臨床專家深度合作，打造國際領先的腦科學技術研究與產業孵化平臺，加速走通技術產品商業化道路，為推動腦疾病的干預診療貢獻力量。

　　在紅杉中國智能醫療加速器的啟用儀式上，中國科學院院士、中科院腦科學與智能技術卓越創新中心學術主任、上海腦科學與類腦研究中心主任蒲慕明的一席話，揭示了腦科學當今發展的現狀。蒲慕明院士表示：“腦科學是21世紀前沿科學里最受關注的領域之一，但受限于其系統之復雜，進展還是比較緩慢。一方面我們需要在基礎研究領域加強，一方面也需要更多向實用導向、應用導向而轉化。”

　　在更多的專業人士看來，腦機接口在醫療場景之中的應用，應當比其在消費型場景市場中的應用更值得期待。中國人工智能產業發展聯盟發布的《腦機接口技術在醫療健康領域應用白皮書》就認為，至少在肢體運動障礙診療、意識與認知障礙診療、精神疾病診療、感覺缺陷診療、癲癇和神經發育障礙診療等幾個專業醫療場景中，腦機接口將擁有巨大的空間。