通過開顱手術(shù)植入芯片,還是利用聲波技術(shù)無創(chuàng)讀取腦信號?腦機(jī)接口領(lǐng)域的兩條技術(shù)路線正迎來關(guān)鍵對決。
10月下旬,奧爾特曼悄悄創(chuàng)立的腦機(jī)接口初創(chuàng)公司Merge Labs浮出水面,并邀請屢獲獎項的生物分子工程專家米哈伊爾·夏皮羅加入。
這一舉動被視為與馬斯克的Neuralink正面競爭。不同的是,奧特曼選擇了非侵入式技術(shù)路線,試圖通過聲波和磁場實現(xiàn)人腦與計算機(jī)的交互。
技術(shù)路線
無創(chuàng)與有創(chuàng)的本質(zhì)差異
Merge Labs與Neuralink的核心區(qū)別在于是否為侵入性。
Neuralink目前的方案需要開顱植入電極,讓信號直接與大腦神經(jīng)元交互。任何腦部手術(shù)都存在風(fēng)險,對普通人而言,僅為了“用意念玩手機(jī)”去接受開顱手術(shù)不太現(xiàn)實。
相比之下,Merge Labs走的是非侵入式路線。
夏皮羅長期深耕神經(jīng)成像與控制的非侵入性技術(shù),核心研究方向是通過超聲波與人腦交互,從根本上規(guī)避了Neuralink 式的開顱操作。他還提出通過引入基因改造腦組織的思路,讓其能對超聲波做出針對性反應(yīng)。
這一技術(shù)已具備扎實的理論基礎(chǔ),夏皮羅曾于2018 年、2019年分別在《Nature》和《Science》發(fā)表相關(guān)論文,為非侵入式腦機(jī)交互提供了重要支撐。
醫(yī)療應(yīng)用
腦機(jī)接口的當(dāng)下與未來
在Merge Labs引發(fā)關(guān)注的同時,中國的科研團(tuán)隊也在腦機(jī)接口領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。
10月下旬,由天津大學(xué)腦機(jī)交互與人機(jī)共融海河實驗室與企業(yè)合作研發(fā)的全球首套腦機(jī)交互定制化磁共振平臺“神工-神觀”正式啟用。
該平臺成功實現(xiàn)微米級結(jié)構(gòu)功能特征的在體無創(chuàng)高時空分辨全腦解析,為下一代高性能腦機(jī)接口研發(fā)提供關(guān)鍵支撐。
這一平臺既可同步開展核磁成像與腦電記錄,精準(zhǔn)捕捉腦部活動的細(xì)微變化,又能通過超聲、電刺激技術(shù)對腦部進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控。
在醫(yī)療應(yīng)用方面,腦機(jī)接口技術(shù)已展現(xiàn)出巨大潛力。
在浙江,一位61歲的完全性截癱患者在今年3月接受了國內(nèi)首例“閉環(huán)脊髓神經(jīng)接口植入手術(shù)”后,兩個月后便可獨立行走,生活基本自理。
脊髓損傷這一度被認(rèn)為是“不可逆”的醫(yī)學(xué)難題,腦機(jī)接口技術(shù)為患者帶來了重建功能的希望。
另一位飽受癲癇折磨的患者,在接受植入式國產(chǎn)閉環(huán)自反應(yīng)神經(jīng)刺激器Epicure手術(shù)后,發(fā)作頻率大幅減少。這枚由杭州佳量醫(yī)療科技有限公司自主研發(fā)的刺激器被植入顱骨,能夠?qū)崟r監(jiān)測腦電活動,在第一時間抑制、反饋、刺激癲癇癥狀,阻斷病灶信號。
產(chǎn)業(yè)化挑戰(zhàn)
技術(shù)成熟度與泡沫風(fēng)險
腦機(jī)接口技術(shù)在發(fā)展中面臨技術(shù)成熟度與產(chǎn)業(yè)化預(yù)期脫節(jié)的結(jié)構(gòu)性風(fēng)險[1]。
根據(jù)技術(shù)成熟度等級(TRL)框架評估,穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位、運動想象、P300等主流BCI范式普遍停留在TRL4-6階段,缺乏TRL9的穩(wěn)定應(yīng)用[1]。
具體而言,EEG-BCI等非侵入式腦機(jī)接口的TRL范圍在3-6之間,仍處于實驗驗證和小規(guī)模人群試驗階段[1]。
其核心優(yōu)勢是安全、成本較低和易用,但面臨空間分辨率和信噪比低、帶寬低、解碼能力有限等問題[1]。
有研究指出,BCI技術(shù)存在泡沫風(fēng)險,源于BCI定義泛化、解碼性能導(dǎo)向、轉(zhuǎn)化節(jié)奏失衡及術(shù)語濫用等四維錯位,致使科研資源錯配與公眾認(rèn)知偏差[1]。
政策支持與未來前景
在產(chǎn)業(yè)化挑戰(zhàn)面前,各國政府正積極推動腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展。
2025年3月,中國國家醫(yī)保局發(fā)布《神經(jīng)系統(tǒng)醫(yī)療服務(wù)價格項目立項指南》,專門為腦機(jī)接口新技術(shù)單獨立項,設(shè)立了非侵入式腦機(jī)接口適配費、侵入式腦機(jī)接口植入費、取出費等價格項目。
這意味著一旦腦機(jī)接口技術(shù)成熟,快速進(jìn)入臨床應(yīng)用的路徑已經(jīng)鋪好。
地方層面的政策支持也在2025年加速落地。
《加快北京市腦機(jī)接口創(chuàng)新發(fā)展行動方案(2025-2030年)》中提出,突破腦機(jī)接口電極、芯片、編解碼算法等關(guān)鍵核心技術(shù),打造世界領(lǐng)先的智能腦機(jī)系統(tǒng)。
咨詢公司麥肯錫預(yù)測,2030年至2040年間,腦機(jī)接口在嚴(yán)肅醫(yī)療與消費醫(yī)療的潛在規(guī)模分別為150億至850億美元和250億至600億美元。
在業(yè)內(nèi)專家看來,“隨著腦機(jī)接口領(lǐng)域相關(guān)成果的不斷突破,2025年有望成為腦機(jī)接口應(yīng)用的關(guān)鍵一年,技術(shù)迭代將迎來大規(guī)模爆發(fā),應(yīng)用場景也將更加豐富?!?/span>
人機(jī)融合的未來
從奧特曼的過往言論中,我們可以窺見其對腦機(jī)接口的期待。
2017年,他就在一篇博客文章中表示:“硅谷的一個熱門話題是討論人類和機(jī)器將在哪一年融合(或者如果沒有融合,人類將在哪一年被高速改進(jìn)的AI或基因增強(qiáng)物種超越)。大多數(shù)猜測似乎集中在2025年至2075年之間”。
他當(dāng)時預(yù)言:“基因增強(qiáng)終將出現(xiàn),腦機(jī)接口終將出現(xiàn)……我們將成為有史以來第一個設(shè)計自己后代的物種?!?/span>
Merge Labs的公司名稱正是源于硅谷流行的“融合”(the merge)概念,指的是人類與機(jī)器的深度結(jié)合。
對于兩位科技大佬的技術(shù)路線分歧,有專家指出,“AI一定會加速腦機(jī)接口的發(fā)展,腦機(jī)接口也會反向給予AI發(fā)展更多的助力?!?/span>
“人工智能只是智能科技的一種形態(tài),人腦智能并不會在AI的沖擊下變得毫無意義,人和機(jī)器如何和諧共存,是非常重要甚至是永恒的命題,人機(jī)混合智能形態(tài)將是未來人類社會發(fā)展的重要形態(tài)。”
腦機(jī)接口的未來可能不會只有一條技術(shù)路徑。在醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域,非侵入式設(shè)備已幫助偏癱患者完成抓握、放置小球等精細(xì)任務(wù);侵入式技術(shù)則讓完全性截癱患者重新站立。
隨著國家醫(yī)保局為腦機(jī)接口技術(shù)單獨立項,明確收費標(biāo)準(zhǔn),一條快速進(jìn)入臨床應(yīng)用的路徑已經(jīng)鋪開。下一個突破可能在醫(yī)療診斷、康復(fù)治療乃至人機(jī)交互的各個場景中爆發(fā)。
參考文獻(xiàn):
[1]:Fu Y, Lu H. [Technical maturity and bubble risks of brain-computer interface (BCI): Considerations from research to industrial translation]. Sheng Wu Yi Xue Gong Cheng Xue ZaZhi.2025Aug 25;42(4):651-659. Chinese. doi: 10.7507/1001-5515.202507053. PMID: 40887178; PMCID: PMC12409503.
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