“脑机接口”在医疗中的应用即将落地，市场需求潜力大

就像《三体》中，遭遇灾难的叶文杰并没有意识到，她按下发射键的那一刻，已经彻底改变了人类的命运致力于脑机交互研究的胡涛博士没有想到，曾经停留在实验室的前沿技术，能够如此迅速地进入人们的生活，并最终改变我们的生活方式

在刚刚结束的世界人工智能大会上，《国际金融报》健康栏目记者专访了脑虎科技创始人兼首席科学家胡涛博士从他的描述中可以知道，脑机接口不再只是科幻电影中的虚拟名词在真实案例中，它已经可以为患者提供健康服务目前，胡涛的研究团队已与上海华山，瑞金，九院，经纬中心，宣武，天坛等三甲医院合作，从高位截瘫，渐冻人，癫痫等终末期疾病和重症病例探讨脑机接口临床应用的更多可能性

脑机接口市场潜力巨大。

脑机接口这是一个数千亿美元的市场，连我都可能低估了它的市场规模短期内，我们希望脑机对接能够成为一种非常严肃的医疗仪器，在包括渐冻人，高位截瘫，失明，失语症等严重脑部疾病的诊断和治疗中发挥力量其实我们内心真正的目标是在短期或中期内把病人变回正常人，但从中长期来看，我们更愿意把正常人变成‘超人’胡涛预言

以渐冻症为例中国大约有10万患者，而且每年还在增加50万到10万众所周知，渐冻人患者的平均生命周期只有两到三年，目前还没有治愈的方法对于这类疾病，脑机接口将是患者的唯一选择

胡涛说，我们可以通过手术将电极直接植入相应的脑部病灶，通过电极的刺激和反馈来调整相应的功能，达到治疗的目的这只是一种疾病的临床应用脑机接口可以直接高效地治疗所有与脑功能相关的疾病，如高位截瘫，失明，失语症，甚至阿尔茨海默病，抑郁症，烟酒成瘾等所以这项技术未来的市场一定是巨大的，不可估量的

日前，我们做了第一例术中癫痫手术的临床植入，效果非常好！胡涛很高兴地说，这也让我们看到了这项技术的未来应用。

脑机接口实际上是一个革命性的工具从另一个角度来说，它会改变我们的生活方式，思维方式，甚至我们的生活方式纵观地球50多亿年，人类进化30多万年，人类进化在地球的一个进化室里是一个很短的周期，但为什么现在人类还能主宰地球其实都是因为大脑的原因，人类的五官或者四肢在整个生物地球的进化史上并没有太大的作用哺乳动物的大大脑越来越复杂，而昆虫的大脑越来越简单，但因为生存和避障，效率越来越高这就是为什么它飞起来那么难的原因，因为它的大脑功能就是快速躲避障碍物

以视力为例人类最好的视力看不到红外线和紫外线，看不到微光但是，如果我们有红外传感器，弱光传感器等，我们可以获得比眼睛更高，更远，更强的图像想象一下，如果这些信息通过脑机接口直接输入到我的视觉皮层，可以增强我们的视觉胡涛认为，未来的脑机接口可以改善和加强我们身体许多部位的功能

小丝扮演大角色

其实说到脑机交互技术，它是一门交叉学科，包括神经科学，微电子学，材料学，计算机科学，临床医学等，甚至还有一些伦理学，这是一门非常综合的科学胡涛说，在组成上，它包括读写脑电波的电极，处理这类信号的芯片，相应的解码和算法，为整个系统提供能量的电池等所有这些功能都需要封装在一个小模块里，所以这是一个非常复杂的系统我们更多地将其视为一种工具:神经科学家的科研工具，临床医生的医疗工具

谈及目前世界脑机接口的技术发展现状以及与美国的差距，他解释道:过去20年，三次重大技术革命都发生在美国已知最早的是通过100根钢针将电极插入大脑治疗渐冻人，但这种开颅手术创伤很大就是这两年异军突起的‘支架电极’在支架上缠绕电极后通过静脉注射植入，不需要开颅，但只能通过血管测量大脑活动所以虽然它的侵入性更小，操作更方便，但是它的信号质量和功能也会相应变差

其中最知名的是马斯克的Neurolink如果说前面提到的两种方法只是传统医疗设备在脑机接口领域的一种创新应用，那么Neurolink则完全改变了一个轨迹他用芯片和集成电路制作脑机接口它的单芯片集成了1000多个通道，再用半导体集成电路集成芯片和无线通信模块

在脑机接口领域，中国的一些技术可能更先进胡涛强调，我们与Neurolink的技术路线基本一致，所以在技术成熟度上，虽然在传统医疗器械方面，我们与美国还有很大差距，但从这个新赛道来看，我们与美国基本处于同一位置，在某些技术上我们甚至比Neurolink更先进

Neuralink的技术不需要在大脑中插入钢针，而是进行柔性连接作为长期载体会更好因为植入大脑的一个硬载体，就像一个刀片一直插在豆腐里，当你在运动的时候，这个‘刀片’就在不停地搅动这个‘豆腐’，时间长了肯定会造成器质性损伤但如果在豆腐里插一根线，会伴随着豆腐的移动而移动，不会造成二次创伤

脑虎和Neurolink都走的是柔性植入的道路，但是我们都知道一根线很难插进豆腐里，所以Neurolink的方法是用钢针把它扎进去再拔出来，类似缝纫机的原理但是除了大脑中的神经元和血管，钢针一旦接触到血管，就会造成颅内出血，所以Neuralink必须开颅，肉眼植入，避开血管胡涛耐心地解释道

我们的技术是用蛋白质包裹一个柔性电极，形成一个柔性物体其实血管的硬度和脑组织有6个数量级的差别，而丝蛋白的硬度正好介于脑组织和血管之间，就像我们武侠小说里的软鞭一样它插入脑组织后，穿过并绕过血管，不需要开颅，可以直接微创植入，也就是我们所说的盲插我们只需要做一个类似于通常抽血针孔的小孔，伤口大小几乎可以忽略不计，完全自愈，所以这也是我们在某些技术上优于Neuralink的一个原因，尤其是在关键应用点上

在提到为什么想到用蚕丝蛋白作为原料来包裹电极时，胡涛说，首先，蚕丝是自然界中机械强度最好的天然纤维之一仅次于蜘蛛丝，但是蜘蛛不能养殖，也就是说不能批量生产所以蚕丝基本上是目前能找到的力学性能最好的天然纤维而且丝蛋白植入大脑后是可降解的，可以人为可控降解降解的产物是氨基酸，氨基酸对我们人体来说还是一种营养物质，所以这项技术可以保证我们基本上可以以微创甚至近微创的方式达到有创脑机接口的目的

技术壁垒已经攻克，算法解读有待提高。

在采访中，钟还提到了的一些关键技术瓶颈其实在‘脑机接口’领域，我们国家并不存在所谓的技术瓶颈，因为所谓的一千个通道甚至一万个通道指的是可以同时采集多少个神经元，每个电极点实际上需要大概一个神经元的大小神经元的大小从几微米到几十微米不等，远没有到纳米级，所以现在我们国内的光刻机技术完全没有问题，不会被‘勒死’

和Neuralink有什么差距胡涛实话实说:目前我们之间的差距可能还在工程成熟度之上虽然我们的电极和芯片并不比别人差，但是要把它们集成到一个系统中，我们之间还是有差距的，而且在使用这么友好的产品时，我们还得像Neuralink一样集成总之，Neuralink虽然没有特别好的科技，但是马斯克的工程做得非常好无论是特斯拉还是SpaceX，他的产品都不是颠覆性的，但他在工程上做到了极致脑机接口也是如此

胡涛一再强调，从技术上讲，脑机接口和植入不是难点，难点其实在后面的算法和数据解读上他说，伴随着我们可以记录越来越多的大脑数据，如何准确地翻译这些数据非常重要有一个技术问题，就是如何保证算法的快速可移植性和可重复性

比如对于同一个人，我希望今天的算法和明天的算法可以通用之前的算法因为身体不适，情绪变化甚至天气变化都无法使用只有解决了这个问题，脑机接口才能成为一项可复制，可推广的技术

人机结对的愿景可期

采访开始时，胡涛显得有些拘谨，带着科学家特有的内向气质但伴随着面试的深入，尤其是谈到自己擅长的技术问题时，他渐渐开朗起来作为一名站在行业前沿的科学家，陶博士在2010年放弃了在美国的成熟职业，选择回国发展

提到创办脑虎科技的初衷，胡涛显得有些激动:脑虎科技其实是一家生命科技公司，而不是传统的医疗器械公司，但我们最初的应用会落实在脑部疾病上，帮助患者恢复正常。但从长远来看，这项技术势必会彻底颠覆我们的生活方式，可能会把我们带到一个我们想都没想过的生活状态！

胡涛还阐述了脑虎公司的三个五年计划:我们的第一个五年计划叫做‘人机交互’，实现人脑和机器的无缝交互，第二个五年期是‘人机共生’，用技术增强我们人体的各种功能实现碳基生物和硅基生物的有机结合，打造‘超人’，第三个五年期也是我们的终极目标，就是‘人机结对’到那时，也许我们连身体都不需要了，只需要保持头脑就能满足我们所有的欲望就像希拉里·普特南曾经阐述的‘罐子里的大脑’假说一样，2021年我们也将拥有一个原型DishBrain

胡涛简介:

中科院上海微系统所副所长，脑虎科技NeuroXess联合创始人兼首席科学家主要从事生命科学和信息技术的交叉研究，包括脑机接口，人工智能，生物材料和植入式医疗器械，传感技术国家重点实验室副主任，2020 X—Lab创始总监，2021年获得世界人工智能大会最高奖SAIL奖，上海市杰出青年科技贡献奖，中科院青年科学家奖等凭借柔性脑机接口技术，2010年，他从波士顿大学毕业

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