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脑机接口“卷起来”了吗？

发布于：2024-06-17 编辑：匿名来源：网络

你愿意接受大脑手术吗？因需要对头部进行“手术”而引起的医学争议可以追溯到三国时期，曹操为此杀死了神医华佗。

现在，马斯克创办的脑机接口（BCI）公司Neuralink再次把问题抛给了患者。

据该公司9月19日披露的信息，为了测试脑机接口产品的安全性和有效性，该公司公开招募了自愿接受脑机设备大脑植入第一人受试者。

这也意味着，侵入式脑机接口首次进入人体试验阶段，目标是推向市场。

一旦真人和受试者愿意接受这一挑战，人类距离用脑电波控制世界又近了一步。

消息一出，引起行业内外热议。

有人称其为“心跳加速的测试”，也有人对这项技术本身感到好奇；有人还在担心没人敢于接受测试，有人已经开始讨论这项带有科幻色彩的新技术。

，未来商业化的问题。

马斯克这几年普及脑机接口，也让人们对它产生了很多不切实际的幻想。

事实上，脑工程是21世纪以来各国都高度重视的领域，投资额从数十亿元到数百亿元不等。

2016年，中国还提出了数百、千亿元的国家计划。

中秋、国庆假期前夕，脑机接口概念股在A股掀起一波投资热潮——创新医疗、三博脑科、冠豪生物、爱鹏医疗等均涨幅不等度。

其中，创新医疗9月18日至28日10天内涨幅超过12%，冠豪生物、神州泰岳涨幅超过7%。

作为脑机接口领域的龙头公司，创新医疗一年内至少有12次涨停。

节后，热情仍在延续。

10月9日开盘时，近2亿元资金流入A股脑机接口概念领域。

热潮中，中国的脑机接口进展如何？与全球先进水平差距有多大？中秋、国庆假期前脑机接口概念股的涨跌。

来自：东方财富网中国的脑机差距并不是很大。

脑机接口，简单来说，就是一种让大脑“跳过”周围神经和肌肉系统，直接与外部设备进行通信的设备。

在这个过程中，脑机接口提取大脑信号，进行翻译，然后向外部设备发送指令。

期望聋哑人能够听到外界的声音并重新说话，也期望患有ALS的患者能够重新获得行动能力。

能力。

在最疯狂的想法中，脑机接口甚至可以让人类摆脱肉身的束缚，实现永生。

它被认为是碳基生命对抗硅基生命的重要手段。

目前，美国、中国、日本、欧洲等多个主要国家和地区都在积极布局脑相关项目。

其中，美国计划10年投资45亿美元，欧盟计划投资10亿欧元。

后来在实施过程中，美国将该计划延长至2016年，总投资增加至52亿美元（约合人民币7000万元）。

脑机接口是关键。

虽然起步较晚，但中国也在2016年提出了“大脑计划”，并有数百亿、数千亿的投资计划。

2019年9月16日，科技部正式发布重大科技专项“重大科技创新工程之一——脑科学与类脑研究”。

当年部署了59个指导方针，国家预计拨款31.48亿元。

马斯克脑机接口已向商业化迈出了一大步。

中国脑机接口进展如何？ “我们的国家仍处于追赶状态。

”就在Neuralink宣布招募受试者进行人体试验后不久，临港实验室研究员李成宇在“第十二届中国医疗器械行业大会”上分享其团队的研究进展时说道。

业内人士认为，中国落后国外5至10年。

然而，中国追赶的速度并不慢。

重庆邮电大学经济与管理学院袁野等研究员撰写的文章指出，中国仍处于增长阶段，而且增长时间很长——需要24年。

这“表明中国未来还有很多技术处于追赶过程中”。

“这些问题亟待解决。

”研究人员还预测，“今年左右将实现重大转折”。

在一些领域，如非侵入式采集和传感技术，中国仍处于领先地位。

从专利布局来看，中国在脑机接口领域申请的专利甚至比美国还要多。

据中国信息通信研究院周杰等人统计，在侵入式电极专利方面，中国的专利占比达到42%，甚至超过了美国39%的份额。

前瞻产业研究院数据显示，仅今年一年，我国就有脑机接口相关专利申请。

图为全球及中美植入式电极专利申请比例及趋势。

摘自：《信息通信技术与政策》如果从个案的临床应用来看，患者在中国已经有很多通过脑机接口重新获得语言和运动能力的案例。

就在今年，浙江大学脑机接口团队与浙江大学医学院附属第二医院神经外科合作，完成了国内首例侵入式脑机接口临床研究。

患者用“意念”控制机械臂和手来拾取食物和饮料，还可以打麻将。

2016年，中国科学院深圳先进技术研究院李小健团队完成了将超通道柔性电极阵列长期植入猕猴大脑中，并同时采集各通道的神经信号，打通中国的整个脑机接口。

技术链。

在更多前沿领域，中国也与世界接轨。

例如：南开大学段峰教授团队今年5月完成的“全球首例非人灵长类介入脑机接口试验”，采用了与Neuralink的“老对手”澳大利亚Synchron相同的技术路线。

。

无需在颅骨上打孔，通过在脑血管中插入支架即可采集脑内信号。

业内人士预计，五年后该技术将在中国进入临床。

在细节上，国产侵入式脑机接口也有创新。

例如：在中国对标 Neuralink 的脑虎科技，采用丝蛋白包裹技术，将电极厚度降低至 1 微米——低于 Neuralink 电极的 5 微米。

还可以在动物身上进行更长时间的稳定记录；李成宇研究中使用的柔性材料可以在空气中变硬，进入大脑后变软，可以解决柔性材料难以进入大脑的问题。

从现实来看，Neuralink的脑机接口确实是领先的。

按照马斯克的说法，这个芯片将在10年内为全人类所用。

从目前进展来看，如果一切顺利，Neuralink脑机接口的人体试验可以在6年内结束，10年的承诺确实有望实现。

中国距离这一天并不遥远。

中国脑机接口还存在哪些问题？虽然中国取得了一些科研突破，但也不得不接受现实，脑机接口要想造福更多患者人，就必须成为商品，以医疗器械的形式获得监管部门的批准。

需要克服的“山头”有很多，而且比其他医疗器械更难。

中国的脑机接口研究与其他医疗器械不同。

博士主导的研究并不多，大多是科研机构推动的。

此外，该领域还融合了计算机科学、神经科学、生物工程、机械工程等多个学科。

为了实现商业化，研究人员需要解决更多问题。

从实验室到工业，再从工业到临床，几乎每一步都非常艰难。

脑机接口主要分为非侵入式（电极贴在头皮上）、半侵入式（脑机设备植入脑外颅腔内）和侵入式（设备植入大脑内），降低安全性和清晰度。

逐渐地。

近年来，为了以较低的成本获得清晰的神经元信号，介入方法也得到了发展。

Neuralink 选择的路径是最具侵入性、清晰度最高、安全风险最高的路径。

该型号最终获得FDA批准，也与其公认的“工程”突破有关。

其中包括：将柔性电极植入人脑的手术机器人“缝纫机”。

早期只能植入老鼠体内，但现在可以将数千个电极植入人和动物体内；以及芯片的小型化和无线传输能力——根据公开信息，之前版本的Neuralink产品还带有USB接口。

新版本是无线的，只有硬币大小，安装在头骨上，并且可以在外观上隐形。

不过，问题还是很明显的。

在最关键的安全方面，即使企业证明了产品的安全性，仍然存在无法消除的风险。

例如，电极植入过程中神经元损伤等问题是不可避免的。

某种程度上，药品、医疗器械等最终能否进入临床、是否有人选择使用，是安全性和有效性权衡的结果。

不管产品风险有多大，仍然会有患有重病的人愿意冒险一搏。

疾病治疗的前景足够诱人，仍然会有“勇敢的人”愿意对大脑进行手术。

从商业化的角度来看，这些风险将导致此类产品的受众更加有限，至少目前如此。

在中国，这意味着审批过程更加严格和谨慎。

目前国内尚无脑机接口审批指南。

对于侵入式脑机接口的监管，中国相关专家呼吁关注脑机接口的安全风险和伦理问题。

包括：关注“植入电极的手术风险以及术后感染和排斥反应的风险”；当脑机增强或刺激神经元时，“必须确保不对神经元和神经系统造成损害”； ”读到“去除患者的神经活动信息和潜意识内容”时，应注意“是否构成对患者个人隐私的侵犯。

”在中国，基础研究的缺乏也可能影响产业发展的潜力。

“中国真正以神经科学命名的院系很少。

”不少脑机接口领域的从业者都公开表示，大脑是一个非常复杂的器官，每个大脑至少有1亿个神经元，每个神经元又拥有数千个连接，它是如何运作的。

绘制“人脑图”也是跨国“大脑计划”的新重点除了神经科学之外，脑机接口也受到当前工程学、计算机科学和技术发展水平的限制。

其他学科比如：Neuralink这次进入临床的产品，它的N1植入物（脑机芯片）有64根比头发还细的电线，上面分布着电极，可以直接连接神经元并进行记录。

也就是说，该设备最多可以同时监测一个通道神经元的活动，而这仅是人脑神经元总数的十亿分之一。

实际上，由于该产品选择通过蓝牙实现无线操作，因此不得不牺牲电极数量。

在无线通信设备带宽有限的情况下，信道已经是唯一的。

从实验上来看，这个数据确实足够猴子玩电子游戏，但不足以解决实际问题。

中科院上海微系统与信息技术研究所副所长、脑虎科技创始人兼首席科学家陶虎在一次科普活动中表示，一个大脑的电极数量至少要10万个。

- 在应用层面上计算机接口要丰富。

取得进展。

要分析如此庞大的信息量，现有的计算能力很难满足——研究认为，人脑神经网络的复杂程度堪比宇宙中的星系，而整个过程涉及的数据规模人脑连接组可达10亿个。

TB（10^21，ZB）。

更令人担忧的是，在产品上市路径尚未明确、安全伦理争议尚未定论的同时，脑机接口领域却出现了投资过热、卷入度等一系列问题。

中国已经开始崛起。

脑机接口工作流程示意图来自《生物化学与生物物理进展》这么前沿的技术能滚起来吗？在中国，脑机接口也成为近年来的投资热点之一，过度的火爆让专业人士感到担忧。

“脑机接口的最终发展可能是一个竞争非常激烈的领域。

”在前述医疗器械论坛上，李成宇关切地表示，十年前我们开始做真正的脑机接口实验时，大概只有二十、三十家公司。

近年来，不少脑机接口公司迅速崛起。

“我想一定有一个。

” 统计数据也在一定程度上证实了他的担忧。

据动脉网统计，今年以来，我国脑科学领域的融资进入逐渐升温的阶段。

2004年至2017年，该领域融资事件总数达到1.5%，其中脑机接口排名第二，仅次于脑辐射图像智能分析，占比近30%。

短时间内至少涌现出43家医疗级脑机接口及芯片相关初创企业。

值得一提的是，Neuralink的阶段性成功也让中国投资者看好这一赛道。

红杉中国、鼎晖投资等知名风投机构也纷纷退出，想要投资中国版的Neuralink。

A股中，也有至少12只脑机接口概念股。

其中包括此前股价曾暴涨的创新医疗、三博大脑、冠豪生物、爱鹏医疗等。

从公开信息来看，我国脑机接口商业化领域主要集中在相对安全的非侵入性脑机接口。

康复领域是目前脑机接口发展的主导方向，可以落地的领域有很多，包括：中风、阿尔茨海默病（俗称阿兹海默症）、多动症、自闭症等。

人工耳蜗作为一种技术相对成熟的侵入式脑机接口，也是康复领域商业化良好的典型案例。

近年来，我国脑机接口研究也渗透到介入脑机接口等前沿领域，但仍处于早期阶段。

中商产业研究院统计数据显示，非侵入式脑机接口占据中国脑机接口市场的86%。

主要应用于康复训练、教育娱乐等领域。

侵入式脑机接口，壁垒较高，主要应用于医疗健康领域，占比仅14%左右。

例如鹏医疗部署的相关产品主要用于手术麻醉过程中的监测、睡眠监测等；持股40%的创新医疗和博灵科技，由浙江大学求是高等研究院徐克弟教授创立，脑机接口也是非侵入性的，是帮助偏瘫患者控制的可穿戴设备前臂和手的动作。

就连走在脑外科最前沿的三博脑科，在脑机接口方面也主要聚焦于康复领域。

短期来看，应用于康复领域的无创脑机更安全、更容易变现，但从长远发展来看，该技术的应用范围有限。

也容易陷入某一方面而无法在前沿领域取得突破。

表面上的繁荣实际上并不利于产业发展。

特别是对于阿尔茨海默病、多动症、自闭症等疾病，由于发病机制尚不清楚，很难找到治疗靶点。

脑机接口的作用也很有限，所以应该给予更多的关注。

产业方面，还是以基础研究为主。

在备受争议的脑机接口领域，仍然存在不少硬伤。