国产脑机接口能否挑战马斯克？

激石Pepperstone(http://www.paraat.net/)报道：

大脑功耗仅有15--30W，却能运算如此复杂深邃的思维活动。

脑机接口的终极追求是人类永生，6年前《Black Mirror》第三季对此有过演绎。马斯克的想法是将大脑存放于在特斯拉人形机器人上，原型机将在今年9月30日特斯拉AI Day推出。

实现数字永生，难度堪比穿越虫洞。

脑机接口在具有赛博朋克式科幻感同时，也传递出强烈的疼痛感，植入的电极阵列一直在切割大脑。马斯克不会告诉你，几乎所有颅内植入电极的恒河猴都经历过极端痛苦：重复性感染，抽搐，极度疲惫，甚至一只猴子弄断自己的手指脚趾。23只实验用猴中至少15只死亡。

有线脑机接口（来源：匹兹堡大学）

脑机接口是人机交互的顶级形式，信息采集（从脑到机）和信息回输（从机到脑）的技术难点可能长期不能解决。

大脑有860亿个神经元，迄今能够被同时记录的仅为千的量级，可谓沧海一粟。为确保采集的神经信号精度和强度，需要将大量记录位点密布于大脑各个区域，但是即使未来植入上万个电极，也是不够的。

发展方向是柔性电极，对大脑不会造成切割，免开颅极微创，创口大约为0.1mm，科学家称，物理尺寸相当于蚊子的吸管。但是，一个人全身同时被上万只蚊子叮咬已经细思极恐，何况是大脑。

把大脑意识转为数字信号还在起步阶段，而向大脑回传意识，形成完整的信息流闭环，尚是一片黑暗的未知。

脑机接口距离消费级商业化还没有时间表，在个别医疗化应用上初现曙光，永远不要低估人类探索未知的潜能。

脑后拖着一根导线，无异于科学怪人。脑机接口需要解决无线传输的问题。

去年，来自美国的 BrainGate 团队首次实现人类大脑信号与计算机之间的无线高带宽传输，在受试者大脑皮质内植入96 个电极，在体外头部固定2英寸大、1.5盎司重的无线发射器，捕捉神经元发出的信号并翻译为电脑指令。

一名脊髓损伤而四肢瘫痪受试者，通过意念（无线脑机接口）在电脑上打出一句话 ：“Beata，我知道你可能有一只借来的猫。”

位于大脑皮质内的2个电极阵列在24小时内可收集1 TB 数据信号。

马斯克脑机接口公司Neuralink最新一代设备实现无线传输，使用感应充电。

植入式脑机接口目前只能用于改善个别重度瘫痪患者的生活状态，在国内仅骨髓损伤患者就超过200万。而最悲惨的是闭锁综合征，意识清醒，却不能动，不能言语，常被误认为昏迷，仿佛被上帝重新封印。这种疾病曾经出现在在大仲马的著名小说《基督山伯爵》中，检察官韦尔福的父亲只能通过眼睛与外界交流。

一个德国和瑞士联合团队使用一种新型脑机接口让完全闭锁综合征患者首次“说话”，拼出短语：“伙计们，这很容易。”

马斯克的脑机接口需要开颅，甚至切除患者的一大块头骨。针对大脑创口的痛点，澳大利亚墨尔本大学Oxley教授开发出支架式脑机接口，全过程使用成熟的神经介入技术，不需开颅，医生在病人的颈部做一个切口，通过颈静脉导管将支架送入位于大脑运动皮层内的血管。当导管被移除时，支架——16个电极组成的空心金属网——在血管壁内打开扩张，采集神经元的放电情况。缺点是未能实现无线传输，还需第二步手术将支架通过导线连接到植入患者胸部的计算设备上。

这项技术催生的初创公司 Synchron 已经将设备植入澳大利亚的4名患者身上，没有出现副作用，并能执行网络聊天、在线购物的任务。本月6日，Synchron在美国做第一例人体植入手术，领先于埃隆·马斯克的脑机接口公司。

脑机接口技术框架图（来自加州理工学院Richard Andersen）

6月25日，国内首例介入式脑机接口动物试验成功完成，采用的也是支架式脑机接口方案，由神经介入头部公司心玮医疗与南开大学人工智能学院教授段峰团队联合研发。

心玮医疗上市产品达到15个，仅今年已获批7个产品，销售收入几何级爆发增长，为国内商业化前景最确定的创新器械公司。

本次试验是国内首次在羊脑内实现介入式脑机接口，突破了介入式脑电电极、血管内脑电采集的核心技术，完成支架、导管的神经介入器械产品研制，标志着我国在脑机接口、介入机器人研究领域达到国际先进水平。采用治疗脑卒中的神经介入技术，通过静脉将脑电传感器植入大脑运动皮层、视觉皮层后，神经支架膨胀，将电极挤压在靠近大脑的血管壁上，从而获取相应脑区信号。

A股、港股中直接参与脑机接口研发的仅有心玮医疗一家，更多上市公司间接涉及脑机接口技术。

创新医疗2021年初与浙江大学教授许科帝共同创办杭州博灵科技，运用脑机接口技术帮助偏瘫患者恢复对残疾肢体自主控制的研究工作取得一定进展，第一代原理样机已经试制完成。汉威科技子公司在苏州纳米技术博览会上推出类脑相关应用，可读取脑部压力相关信息，目前仍在技术研究阶段，不涉及脑机数据的读取。科大讯飞与相关高校和科研院所已开展合作，部分脑科学产业项目在明年应用落地。

国内初创脑机接口企业遍地生长，有几家能走到商业化阶段？

博睿康科技成立于2011年11月，核心团队来自清华大学神经工程实验室以及临床神经领域的医疗市场专家，是国内脑机接口独角兽中最早成立的企业之一，从非侵入式脑机接口切入，目前正向更高带宽的接入方式拓展。

NeuroXess脑虎科技今年1月成立，专注微创侵入式柔性脑机接口，计划临床试验首期招募的患者将以渐冻症和高位截瘫群体为主。创始人兼首席科学家陶虎为中科院上海微系统与信息技术研究所副所长，其带头研发的“免开颅微创植入式高通量柔性脑机接口”项目获得2021年世界人工智能大会（WAIC）的最高奖项—SAIL奖（卓越人工智能引领者）。

新氦类脑智能是上海市类脑芯片与片上智能系统研发与转化功能型平台的承载主体，打造类脑智能与人工智能芯片的产业发展引擎。

强脑科技（BrainCo）创立于2015年，非侵入式脑机接口技术解决方案供应商，在康复、人机交互领域具有优势，拥有北美领先的科学家团队，目前拥有数百余项脑机接口领域核心专利，其中60%左右为发明专利。

臻泰智能开发脑控康复机器人，用意念控制机器人，强化神经中枢刺激反馈进行神经康复。提供脑机接口技术解决方案，进行脑控虚拟现实游戏、脑机接口-人工智能教育及脑控外骨骼机器人操作系统的底层技术研发。

脑机接口商业化尚需时日，但另一人机交互领域——机械外骨骼却发展成熟，充满赛博朋克风的半机械人走入现实。限于篇幅，我们将在以后关注这一领域的进展。

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