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    腦虎科技帶你探秘前沿科學 腦機接口正走向現實
    來源:互聯網   發布日期:2022-04-06 12:24:14   瀏覽:4808次  

    導讀:人類從未停止對大腦的研究,然而有關于大腦的探秘如今所發現的也僅僅只是冰山一角,作為神秘的研究領域,腦科學直到下個世紀仍是前沿科學。 早在2001年,美國《麻省理工科技評論》首次提出把腦機接口領域稱為將會改變世界的10大新興技術之一。2021年美國Science...

    人類從未停止對大腦的研究,然而有關于大腦的探秘如今所發現的也僅僅只是冰山一角,作為神秘的研究領域,腦科學直到下個世紀仍是前沿科學。

    早在2001年,美國《麻省理工科技評論》首次提出把腦機接口領域稱為將會改變世界的10大新興技術之一。2021年美國Science雜志提出新的125個全球重大科學問題,其中18個與腦科學研究直接相關,結合我國十四五規劃中,腦科學已被列為國家戰略科技力量,腦機接口技術領域亦在其中……

    腦虎科技帶你探秘前沿科學 腦機接口正走向現實

    腦機接口技術研發的第一要務 治病救人

    腦科學既是全球科技競爭的重要焦點之一,重大腦疾病所造成的龐大醫療負擔也越來越嚴重。帶著對腦機接口領域的探索欲,筆者近期采訪了國內腦機接口、人工智能、微納傳感領域的權威專家陶虎博士,現任中科院上海微系統所副所長的陶虎表示,目前團隊開發可免開顱的微創植入式柔性腦機接口技術,目標將瞄準漸凍癥、高位截癱、失明、失語等臨床重大疾病診治。

    目前這項技術或許并不像科幻作品里所描述的那么強大,但筆者發現在過去的20年里,世界各地的科學實驗室在動物實驗和初期的人類研究中已經證明,未來腦機接口技術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,是對人類社會有著強烈現世意義的實用科技。

    腦虎科技帶你探秘前沿科學 腦機接口正走向現實

    圖示:實驗室里,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”通過芯片傳輸到外面。

    在較長的一段時間內,腦機接口的產品落地中主要的科技應用都應該是基于臨床醫生和病人等使用者的需求出發,解決他們現在或將會面臨的問題。無論是神經科學家對于前沿腦科學的研究,或是臨床醫生對于腦疾病診斷研究的需求,核心工具都是腦機接口技術,神經科學家需要用其技術來探索更前沿的腦科學,臨床醫生需要利用腦機接口技術來診治腦疾玻

    陶虎告訴筆者,“腦機接口核心挑戰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。”這一觀點直指目前腦機賽道里的有創和無創,由于腦體的復雜性,陶虎支持有創腦機接口,他認為無創腦機接口在情緒調控、認知評估等領域會起到重要的作用,但是真正意義上的腦機接口,只有通過和神經元細胞直接連接才能實現。

    從學術走向產業 尋找“同路人” 探索腦賽道的星途璀璨

    長期從事新型微納傳感技術領域研究的陶虎,在腦機接口、新型人工智能感知芯片以及植入式醫療器械等生命電子信息交叉領域進行前沿科技探索,取得多項創新性成果。在 Science,Nature等期刊發表了SCI論文80余篇,發表文章總引用超過15000次。2010年獲美國波士頓大學機械工程博士學位后,在美國塔夫茨大學做博士后研究,從事可控降解植入式生物芯片和綠色微納加工技術研究。

    具有豐富的科學研究與產業轉化經驗的陶虎,回國后帶領團隊堅持不懈的專研腦機接口技術,終于當技術儲備達到臨界點,他決定將其進入商業化階段。正可謂天時地利人和,2021年陶虎攜手當年中科大的同學彭雷,聯合創立了腦虎科技,一家提供柔性腦機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,可見資本市場對硬科技的關注和創新人才的渴求度。腦虎科技成立僅3個月時,獲近億元融資,一舉成為國內腦機接口最大規模的早期融資,對標馬斯克Neuralink。

    腦虎科技帶你探秘前沿科學 腦機接口正走向現實

    圖示:歷經八年左右研發,陶虎帶領團隊開發出可剛可柔的高性能電極,在直徑僅0.1毫米、植入體長度可實現幾毫米到幾厘米定制的柔性電極上,利用集成電路技術,單器件集成了2640個電極點,最多可同時傳遞2600多個神經元信號,是馬斯克公司研發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,讀書期間兩人便是黑客帝國的超級粉絲,典型的科技Geek,心懷科學報國的理想,畢業后一個是沉浸于學研海洋的科學家,一個是連續創業成功的企業家,看似平行軌跡的兩個人始終初心不變,經常會一起交流硬科技的創新項目,發揮彼此商業和學研互補經驗,終于在2021年的下半年,技術儲備和商業機會都恰到好處時,兩人從相識相知最終攜手創立腦虎科技,決定集學研產商于一體,共同探索最前沿科學的商業價值,這是一次漫長的腦賽道“旅程”。彭雷表示,“我們從公司成立伊始就考慮得很清楚,腦科學的研究必須是科研與產業雙軌并行、相互促進的形式。”

    正所謂,所守者道義,所行者忠信,所惜者名節。以之修身,則同道而相益;以之事國,則同心而共濟;終始如一,此君子之朋也。在采訪期間,彭雷不斷的強調,“我們是同路人,同路人的標準是志同道合,是始終秉承人道優先科研與商業的企業準則,堅持反哺科研反哺社會的價值觀”,年輕的腦虎科技成立的半年來,一直在尋找“同路人”,彭雷堅定的表示,腦虎科技最終的目標是通過腦機接口的技術實現人工智能和人類智能的共生共存。

    值得一提的是,2012年32歲的彭雷創立的客如云是當時國內規模最大的SaaS服務商之一,2019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象。

    擁有多家公司、創立、融資、管理經驗的彭雷,有著極其敏銳的商業判斷力,能夠對于其商業價值和競爭格局有一個前瞻性的認識和判斷,和陶虎的志同道合,終于驅使他在2021年10月正式告別了阿里巴巴,再次踏上了創業新途,追尋他夢中的星河浩瀚。用彭雷的話說,他始終對這個世界永葆好奇心,這一次他非常篤定進軍腦賽道是正確的。

    腦機接口研發門檻高,是具有潛在顛覆性的技術領域

    眾所周知,目前侵入式腦機接口最具代表性的是馬斯克的Neuralink,2020年8月在Neuralink腦機接口芯片發布會上,馬斯克直言腦機接口可以實現“意念控制”,甚至在不久的將來利用人腦數據讀取,人類可實現“數字永生”。然而,“技術”、“政策”、“倫理”是腦機接口大規模商用的路上,不得不翻越的三座大山。侵入式腦機接口將芯片植入大腦,雖然可以更準確地采集腦電信息,但“開顱”這種操作仍然存在著巨大的風險。整體來看,這個領域必須產學研結合,并以市場和需求為導向,不能在實驗室里閉門造車。

    毋庸置疑的是,腦機接口技術的研發需要大量的資金投入和昂貴的技術設備支持。腦虎科技依托上海微系統所強大的科研背景及前瞻戰略布局,在侵入式腦機接口領域已經完成了核心技術突破以及關鍵器件制造。腦虎科技現有產品的主材料,采用的是蠶絲蛋白這一中國傳統的材料,具有柔軟、在體安全性高等獨特的優勢,目前已有產品在部分性能上超過了Neuralink。去年,陶虎率領團隊研發的柔性腦機接口技術公開在世界人工智能大會亮相,并獲得大會最高獎項SAIL獎Super AI Leader(卓越人工智能引領者獎)。

    腦虎科技帶你探秘前沿科學 腦機接口正走向現實

    圖示:陶虎(左二)2021世界人工智能大會頒獎典禮上

    目前陶虎團隊已在鼠、兔、獼猴等實驗動物身上,成功實現了單腦區、雙腦區的有線、無線等多種方式的腦信號采集,通過柔性腦機接口,不僅能 “讀” 到這些小動物們在 “想” 什么,將活動指令 “寫” 入它們的腦中還能獲得它們執行相應指令后的反饋信息,形成閉環交互。據悉,腦虎科技將于今年7月的上海人工智能大會發布這項前沿技術的階段性新成果。

    實現商業化 不是空中樓閣那般遙遙無期

    整體來看,腦機接口目前還處在市場培養階段,距離實現盈利還很漫長,技術本身與醫療健康領域的天然高度契合,同時其作為一個經久不衰的熱門賽道,也足以撐起腦機接口產品的廣大市場,未來不僅在醫療健康領域,甚至教育、游戲、電商,但凡是大腦可以操控的現實場景,都可以通過腦機接口來實現,隨著腦機接口已成為全球關注的熱點技術,多家咨詢機構對腦機接口的未來持有樂觀態度,單純用腦機接口的科技能力,來進入明確適應癥的醫療市場,就有數百億美金的空間,比如漸凍癥,高位截癱,癲癇,帕金森等每一個適應癥都有數十億美金的市場,而且有大量的腦部疾病都有可能在高通量的腦機接口技術更成熟之后,推動對于致病機理和治療方式的跳躍性變化?傮w而言,每增加一個適應癥就會拓寬一大塊商業市常

    腦科學在近些年成為硬科技投資領域的熱門賽道。據動脈網數據顯示,腦科學相關創企投融資在2016年迎來拐點,當年泛腦科學領域創業發生18起融資事件,此后的2017年-2021年,投融資數量穩定在30起以上,2021年更是達到了38起的歷年高峰。目前腦科學賽道100+國內企業、90+國內腦科學研究機構,超200次融資發生,逾百億資金涌入。其中,腦電(包括腦機接口、腦電圖儀、一次性腦電傳感器)相關項目總計66個,占比超過50%,屬于腦科學領域的絕對主流。

    腦機接口分為有侵入與非侵入兩個技術流派,該賽道國內創新產品多為無創電生理設備及腦電波采集系統,有創產品及侵入式芯片產品幾乎空白。隨著腦機接口向超小型化、無線化、采集刺激一體化方向發展,侵入式腦機接口芯片或將成為未來腦科學發展重要領域。腦虎科技的入局,正是有效填補了國內侵入式腦機接口領域空白。

    盡管目前美國在此領域處于領先地位,但我國也保持著良好的發展態勢,在國家政策、學科合作、產業化整合的支持下,極其有望在短期內實現“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支持中國腦科學研究的樣板,從科研支持到成果孵化再到產業運作的全產業鏈支持,真正讓腦科學成果造福大眾,造?茖W家。

    腦虎科技帶你探秘前沿科學 腦機接口正走向現實

    圖示:陶虎和華山醫院毛穎院長傾聽臨床需求,優化技術方案

    彭雷說,“目前腦科學處在從學術走向產業的轉折點。”腦虎科技獨有的“科研與產業雙軌并行”的商業模式,是陶虎和彭雷兩人在創業初期的默契,有著豐富商業化經驗的彭雷深知在推進公司商業化運作的同時,是需要利用強烈的科技背景跟科學使命去驅動,明確了關鍵技術上的突破以及痛點、難點后,利用這個領域的科技拐點,完美地將科研團隊與商業化團隊無縫連接。腦虎科技的柔性腦機接口目前以治療漸凍癥及高位截癱等重癥為主,后期還會應用于SCS脊髓康復, DBS帕金森康復等重癥,可見商業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”,被無數創業者奉為經典的“站在風口上,豬也能飛起來”,馬斯克的小豬現在就在Neuralink的科學家手中翱翔。腦機接口未來最大的應用在于增強健康人大腦功能的消費級應用,陶虎表示,這里的關鍵在于有創腦機接口消費級的應用所帶來的便利,是否能碾壓式地戰勝植入所產生的風險。陶虎透露自己是近視眼手術獲益者,“這就有點像手術治療近視眼,現在越來越多的人接受,是因為手術手段越來越先進,風險和創傷越來越小,效果越來越好”。也好比現在的整容業,最初的目的也是應用于面部損毀的治療,隨著技術的成熟及市場的需求量增大,整容已然形成了消費級應用市場,在滿足基礎醫療需求后,更進一步的實現消費者對美麗的心理需求。

    腦機接口技術,一個被少數人推崇,被多數人害怕,但注定會成為所有人未來愿景的技術,從人工智能到意識上傳,從海洋深處到超新星禁區,甚至到我們體內細胞空間的微小裂縫,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域的野心。

    當我們無數次仰望無邊無際的天空,大腦中電波涌動,每個人都搜尋著各自想要的答案,那些有關存在、意識以及周圍一切意義的本質解釋,這是記錄科學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的旅途,這樣的世界、這樣的奇觀不再只出現在科幻作品中,它正在我們的眼前慢慢形成——就在此時此地。

    天才物理學家霍金被上帝屏蔽的智慧大門,通過科學家們的腦機接口技術被重新打開,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暴所產生的私密信息的意義,顯然這些神經元風暴像夏日夜空中劃過的雷暴一樣具有自然天成的優美與無邪,解讀這些雷電的秘密必定會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。

    關于腦虎科技

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

    使命:通過腦機接口技術重塑和強化人的感知與認知,進而保護、探索并延伸大腦邊界,讓HI(人類智能)與AI(人工智能)實現從交互、到共生、再到孿生的發展。

    愿景:NeuroXess(腦虎)致力于打破國外技術壟斷,建立起自身在柔性電極、生物材料、芯片設計、核心算法、植入方式、臨床應用、生態建設等多環節的全面領先優勢。我們希望通過自身努力在2025年前成為該領域的全球領導者。

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