科学家、投资人和企业家都关注的脑机接口 藏着怎样的未来

　　科学家、投资人与企业家都在关注的脑机接口，到底藏着什么样的未来?

　　“人类出现的历史已经有很多很多年了，计算机出现才100多年。那所谓‘碳基’的生命，怎么更好的有机的与现在‘硅基’的智能结合起来，是一个非常让人激动的挑战。”

　　“站在医学本源的一个角度，我们大脑的潜力到底有多大?大脑的潜力就一定不如计算机吗?我想这个问题可能今天没有一个人敢给出绝对的回答。未来我们需要去思考的可能是怎么把我们植入的芯片与我们的大脑能够有机的融合起来，而不是塞一个芯片进去就代替了人类。”

　　“在科幻里面有很多人与机甲合二为一的场景，其实这涉及到一个很本质的问题，就是我们计算机的信号程序语言和我们大脑的电信号，到底是不是同样的电信号，以及到底能不能交互。而脑机接口这样技术的发展其实是反向让我们更好的去理解大脑。”

　　近日，一则由红杉中国合伙人杨云霞、博睿康医疗科技有限公司董事长胥红来以及著名科幻作家、雨果奖获得者郝景芳三人作为嘉宾参与，以脑机接口的应用与未来为主题的的谈话视频在网络中迅速传播开来，使得脑机接口与脑科学这样一个原本略显晦涩与科幻的概念，再次受到关注。

　　实际上，不管是科学领域还是产业领域，脑科学都已经是一个堪称火热的话题。

　　9月16日，科技部正式发布科技创新2030“脑科学与类脑研究”重大项目2021年度项目申报指南，共计59个研究领域和方向志着酝酿多年的中国脑计划项目已正式启动。

　　产业端，包括博睿康在内的一批以脑机接口、脑科学为主要领域的公司在近两年时间里先后宣布完成大额融资，以加快侵入式/非侵入式等多种脑机产品的开发进程。

　　而一批对于前沿技术具备敏锐嗅觉的投资机构也已经开始了动作。11月17日，红杉中国在上海张江宣布其首个智能医疗加速器正式启用，其中便包括以与脑科学领域科研院校、临床专家深度合作为特点的红杉中国脑科学孵化中心。

　　被认为是“人类自我认知最后一块高地”的脑科学，到底藏着什么样的未来?

　　探索人类自我认知的最后一块高地

　　在生命科学漫长的发展历史中，人类似乎从来没有停止过对于大脑的探索。近100年前，德国医生汉斯·贝格尔(HansBerger)在病人头部测到极为微弱的电流，继而发明脑电图这一医学史上的里程碑事件。而在近50年前，关于“脑机接口”这一术语才被正式提出。

　　到底什么是脑机接口?用严谨的学术语言讲，传统或者狭义的BCI一般指的是输出式脑机接口，即利用中枢神经系统产生的信号，在不依赖外周神经或肌肉的条件下，把用户或被试的感知觉、表象、认知和思维等直接转化为动作，在大脑与外部设备之间建立直接的交流和控制通道。

　　但其实用更通俗的语言来讲，所谓脑机接口，其实指的就是在大脑与外部环境之间，建立一种全新的、不依赖于外周神经和肌肉的交流与控制通道，从而实现大脑与外部设备的直接交互。

　　在红杉中国合伙人杨云霞看来，脑机接口其实是一个信息传递的科学。“我是医生出身，我认为现在的脑科学就像是十到二十年前的‘精准医学’，人的大脑是靠无数的电信号和化学信号来完成工作的，所以如果想要去解读大脑是怎样工作的，首先要获得这些信号、解读这些信号。第二步则是要把我们看到的信号传递出来。这个就是脑机接口的重要性所在了。”

　　实际上，在相当长的一段时间里，绝大多数普通人对于脑机接口的理解还停留在电影大片里关于人与机甲合二为一的科幻场景，著名科幻作家郝景芳在访谈中也表示，“脑机接口其实在科幻里面是一个老概念了。在科幻里面很多人非常关心人与机器到底能不能进行信息交互，其实这涉及到一个很本质的问题，就是我们计算机的信号程序语言和我们大脑的电信号，到底是不是同样的电信号。”

　　在郝景芳看来，脑机接口这样技术的发展其实是反向让我们更好的去理解大脑。而也正是基于对于大脑的更好理解，现在已经有创业者将视线瞄准脑科学领域的巨大应用价值。

　　“从创业者的身份出发，我们考虑更多的是如何运用技术去帮助病人以及普通人，如何去解决一些实际的问题，如何创造现在能产生价值的东西。”博睿康医疗科技有限公司董事长胥红来表示，公司目前已经在一些领域落地，尤其是针对一些有大脑相关疾病的病人，通过脑科学的技术实现更精准的诊疗。

　　脑机接口的医疗应用战场

　　实际上，如果将概念进一步扩大，脑机接口也不仅仅局限于将大脑的信号“输出”，同样有巨大现实应用价值的，还有输入式脑机接口。现在临床上可见的深部脑刺激(DBS)、经颅磁刺激(TMS)、经颅直流/交流电刺激(tDCS/tACS)、颅超声刺激(TUS)等其实都属于这一范畴。

　　而另外一个重要的分类方式则是按照传感器的安装方式来区分，包括侵入式脑机接口与非侵入式脑机接口。

　　“非侵入脑机接口的传感器是无创的，就像是做心电图需要在胸口贴一些心电电极，我们也会在头皮上面放置一些脑电电极，做完之后再把电极取下。”胥红来表示，这个过程是不会产生创伤的，叫做近脑无创，但因为大脑信号都是大脑内部的神经元放电，在传到脑外的时候会经过颅骨，势必有很多信号被阻挡，因此从信息量方面来看不如将电极植入颅内的侵入式脑机接口，而侵入式脑机接口则无法避免因为异物植入而带来的一系列排异反应，所以两种技术路线各有其特点与问题。

　　杨云霞则认为，具体选用侵入式还是非侵入式，需要取决于其应用的场景。“我们把应用场景分为两类，一类是严肃医学，一个是消费场景。两种场景对于信号捕捉精准度的要求不同，人们对于损伤的接收程度也不同，所以还是应该选择最合适的标准进行考量。”

　　出于更好的探索脑科学领域以及促进产业转化，红杉中国也于不久之前正式对外宣布了“红杉中国脑科学孵化中心”的正式启用。这一中心将专注在被认为是生命科学终极疆域的“脑科学”这一细分领域，与科研院校和临床专家深度合作，打造国际领先的脑科学技术研究与产业孵化平台，加速走通技术产品商业化道路，为推动脑疾病的干预诊疗贡献力量。

　　在红杉中国智能医疗加速器的启用仪式上，中国科学院院士、中科院脑科学与智能技术卓越创新中心学术主任、上海脑科学与类脑研究中心主任蒲慕明的一席话，揭示了脑科学当今发展的现状。蒲慕明院士表示：“脑科学是21世纪前沿科学里最受关注的领域之一，但受限于其系统之复杂，进展还是比较缓慢。一方面我们需要在基础研究领域加强，一方面也需要更多向实用导向、应用导向而转化。”

　　在更多的专业人士看来，脑机接口在医疗场景之中的应用，应当比其在消费型场景市场中的应用更值得期待。中国人工智能产业发展联盟发布的《脑机接口技术在医疗健康领域应用白皮书》就认为，至少在肢体运动障碍诊疗、意识与认知障碍诊疗、精神疾病诊疗、感觉缺陷诊疗、癫痫和神经发育障碍诊疗等几个专业医疗场景中，脑机接口将拥有巨大的空间。