文 | 海若镜

" 一键天堂,一键地狱 "。近日,90 后小伙在大脑中植入脑机接口装置、治疗难治性抑郁症的案例,火遍全网。这一案例的出圈,让大众意识到了 " 脑机接口 " 的潜力。在大洋彼岸,科技狂人马斯克创建的脑机接口公司 Neuralink 也在 8 月再次获得 2.8 亿美元融资,以支持其前段时间由 FDA 批准的人体临床试验。


(资料图片仅供参考)

国内脑机接口的探索也在如火如荼地进行。对标马斯克 Neuralink 的脑虎科技在世界人工智能大会上发布了七项成果,包括探索性人体临床试验:基于柔性皮层脑机接口,实现脑功能分区、汉语言解码与合成等;也包括恒河猴通过意念打游戏等动物试验。

相比于马斯克脑机接口系统工程的激进,国内脑机接口公司要显得更加务实。在技术路线上,纷纷试水半侵入式脑机接口,在商业化上,也尝试输出电极、脑电图仪、芯片、柔性电极植入手术机器人等完整成熟化解决能力,以获得现金流。据了解,脑虎科技 2023 年商业化收入预计会达到 2000 万元。

面对国内生命科学融资环境的变化、脑机接口技术的快速发展,36 氪访谈了脑虎科技创始人兼 CEO 彭雷,讲述一家新锐脑机接口公司的软硬件能力、开源开放的思路;彭雷也回应了脑机接口公司如何选择临床适应症、如何探索脑疾病新机理、蚕丝蛋白作为植入材料所面临的监管等问题。

以下是 36 氪与彭雷的对话:

融资环境:起伏中格外需要定性

36 氪:目前,脑机接口赛道整体融资的行情是怎样的?脑虎科技在资本市场感受到的水温如何?

彭雷:过去一年多,投融资市场行情确实比较冷静。我在互联网领域创业 20 年,脑虎科技是第五次创业,对经济周期的起伏也比较了解。新兴技术发展就如甘特曲线,会经历从众人涌入、备受追捧,到资本看空、跌入深渊,再恢复稳定成长的过程。

脑机接口行业也应该会经历这样的阶段,所以我们对短期、中期、长期的战略都想得比较清楚,在资本市场上也比较有定性。每年我们会召开发布会,展示最新的研发成果,并启动新一轮融资,然后回去安心干一年活,等到来年再次呈现新进展。

有节奏、有定性,长期目标清晰,短期交付结果领先,使得我们在资本市场始终有比较高的关注度,融资也比较顺利。

36 氪:当前侵入式脑机接口公司发展很快,也有公司在定估值时会参考脑虎的估值,您怎么看脑机接口赛道的估值水平?

彭雷:这个问题可以放在全球视野下看,美国脑机接口行业有 5 家代表性企业,领头的 Neuralink 估值 66 亿美元,其余的 Synchron、Paradromics、Precision、Blackrock 各家在过去一年多时间里,也都融了 5000 万至 1 亿美金;Neuralink 的估值和后面几家大约是 5-10 倍的 gap。

总体来讲,脑机接口领域对资源投入的要求巨大,中美是最有可能诞生全球影响力公司的国家。不过,中国和美国相比肯定还存在一定差距,上述五家美国公司在企业的创立时间上更早于我们。目前,脑机接口还处于非常早期的阶段,远没有到到互联网行业那样竞争求生存的地步,当下关键是把行业生态做好,把蛋糕做大。因此,我们抱着开放的态度,希望和国内外友商一起推动脑机接口的产业化进程。

软硬件与系统集成能力:全面开放

36 氪:对于脑机接口公司而言,系统集成的能力是非常重要的,您认为完成集成和工程化的关键点是什么?脑虎科技的产品定型、送检大约会在何时完成?

彭雷:系统集成和工程化能力,是脑机接口产业化过程中最大的问题。我常说 2021 年是脑机接口产业化的拐点之年,是因为 2021 年前大部分研究是纯粹的学术研究,很难重复,更没有办法产业化;但在 2021 年后越来越多的研究是以临床应用为导向。

对于一家商业化公司而言,要解决的最重要的问题就是工程化、产品化、商业化。从一个学术的 idea 到产品,再到商业价值,其中每一步跨越都有百倍挑战。

所以我们投入了大量人力在做严肃医疗器械的研发,核心团队的经验也很丰富,有医疗器械上市公司的 CTO、神经调控公司的技术专家,包括从海外物色到的资深人才等。我们不仅要了解患者的需求,还要理解药监系统审核的标准,一系列因素决定着产品化的技术指标。量产、型检、进临床试验,是脑机接口公司都必经的过程。

进度方面,我们在猴类、犬类等动物试验上做的几款产品,如皮层电极已经在拿证的过程中;外设的脑电图仪预计今年底会拿到二类证;一体化的脑机接口产品预计明年会进入临床试验阶段,拿证计划还需要 3-5 年时间。我们有足够的耐心来做这项事业。

36 氪:说到皮层电极,脑虎科技的植入电极选用蚕丝蛋白作为包被电极的材料,是一项有开拓性的研究。但目前 FDA 仅批准了硬质硅基材料可用于植入,在监管上,蚕丝蛋白能否获批也是行业内普遍关注的一个问题。

彭雷:蚕丝蛋白确实是我们科学家团队重点储备的技术路线,相关的一些专利和产品已经在报审的过程中。蚕丝蛋白是生物相容性非常好的一种材料,现在作为无源器械材料用于骨钉、鼻假体、颅骨修复等,已经被证明安全、有效。脑机接口的植入电极主要材料还是金,蚕丝蛋白作为有源植入体的包裹辅助材料,随着无源植入材料的技术论证和报证完成,在有源层面,获批也会水到渠成。

我们用蚕丝蛋白包裹金质电极的方案,已经在狗、猴的动物试验上应用,试验进展和效果也很好。我们相信用蚕丝蛋白辅助微创植入电极的路径,在脑机接口领域是非常有竞争力的方案,尽管技术难度很大,但最终的天花板会更高。

现在常用的植入方法还是用钨丝辅助,一个钢针带着一根柔性电极植入脑组织,所以叫做 " 缝纫机 "。未来通过蚕丝蛋白包裹的柔性电极,在植入时是硬质,植入后表面蚕丝蛋白降解、电极变软,无需刚性的钨丝辅助,植入的创伤会进一步变小。

36 氪:在 WAIC 的发布上,脑虎科技发布的脑机接口产品是 256 通道,未来脑电信号采集的通道可能上千,甚至更多。在处理大数据的软件算法方面,目前脑虎科技的能力如何?训练算法所需的大规模数据集,如何积累获得?

彭雷:这正是脑虎要做一个脑科学开放平台的原因,作为一家独立公司,我们肯定无法做完所有脑科学研究所需要的算法和数据。所以我们将脑虎的硬件(芯片、电极、脑电图仪)、软件都开放出来,让更多科学家可以基于同样的标准来做研究,以在各自研究的基础上互相促进。

脑虎的算法库、模型库等随后会正式上线到官网,也意味着后续每次做动物试验,公开发表的数据集和算法,我们都会率先开源出来,我们也相信越来越多的脑科学研究者会在这个平台上继续开源。这样,算法的积累就是一个社会公共行为。毕竟一家公司掌握的数据量,较之于脑科学研究所需的数据规模都是远远不够的。

36 氪:如果大家都开源的话,未来各家在软件、算法方面能力会呈现一种均值状态吗?

彭雷:我认为这个就像 AI 行业一样。今年上半年 chatGPT 之所以爆发,与过去 10 年 AI 领域有大量开源框架密不可分,从数据集、训练模型、底层算力到算法等等,众多 AI 研究者可以在共用的算法模型库、数据集上去做交叉的开发、提升,所以 AI 会出现智能涌现。但脑科学领域多数还是各自为战,尽管现在将数据、算法等开源出来,可能会让大家的研究水位端齐,但我觉得从行业进步的角度来讲,这件事还是值得做。

开源是为了做生态,闭源是为了做收入。但如果生态没做起来,闭源能做的收入盘子会很小。

36 氪:除了电极、算法等,神经芯片也是脑机接口系统中关键的零部件,为什么脑虎会选择自研芯片?脑机接口中应用芯片的发展趋势是怎样的?

彭雷:芯片是脑机接口系统中非常重要的部件,未来演进趋势一定是通道数越来越高,单通道功耗越来越低,前端信号处理的压缩能力越来越强;另外植入式产品的芯片需要满足医疗器械的法律法规,包括温度、功耗等要求。

我们也曾经采购过国外的芯片,但技术指标无法满足我们长期发展的需求,因为国外除了 Neuralink,基本没有直接做 256 及以上通道的产品,Synchron、Precision 等前期可能都是 64 通道或 128 通道。为了满足技术路线的要求,我们在芯片上的持续投入也是非常明确的,会一代一代往下做。脑虎自研的 M2 芯片已经流片,主要是满足自身用途,产品真正成熟后,明年我们也会提供给市场。

商业化:今年将实现 2000 万元收入

36 氪:脑虎科技已经商业化的产品序列有哪些?今年预计可以实现怎样的收入规模?

彭雷:我们构建的脑科学开放平台上,电极、采集芯片、手术植入机器人、脑电图仪等硬件产品;软件、数据、算法;模式动物,乃至动物试验的 CRO 服务都有一定的商业化目标。这也是我们相比于马斯克更务实的地方,Neuralink 有实力可以八年不要一分钱收入,但我们作为商业化公司开始就要有一定的造血能力。

像脑虎开发的柔性电极植入手术机器人,是为了对标 Neuralink 的机器植入,视觉模块设计等功能已经追平 Neuralink,且可以用更低成本实现。针对科研市场上科学家做动物试验的要求,我们还开发了 mini 版的植入手术机器人;手术机器人系列已经开始交付客户。

现在脑虎所有产品都是针对科研市场,随着产品陆续拿到医疗器械注册证,明后年开始会有一定的医疗收入。2023 年公司收入预计会达到 2000 万元,2024 年预计会有超过 50% 的增长。

36 氪:脑科学科研市场的规模有多大?这个市场应该很卷?做脑电图仪、神经芯片的公司也有很多家。

彭雷:我们和美国几家脑机接口公司聊过,美国脑机接口用于科研市场的规模一年至少 1 亿美元以上的销售额,如果放大至整个神经科研市场,空间将更大;国内目前还处于起步阶段,正在快速增长中。

至于内卷,中国哪个市场不卷?正是卷的环境下诞生了 " 中国速度 ",我们一年半才能做出这么多的成果。科研市场本身盘子在变大,我们会继续保持快速输出、快速迭代、快速商业化的特点,提高在其中的市场份额。

36 氪:对于医疗级产品,脑虎科技报证的适应症规划是怎样的?

彭雷:目前来看,我们认为还是遵循从绝症、到重症、再到轻症的逻辑,像渐冻症可能就是一个比较合适的突破口;在被验证安全性、有效性后,再进行适应症的拓展,用到帕金森、癫痫等重症;进而到抑郁症、成瘾等神经类疾病。

用脑机接口系统干预抑郁症,相比于 DBS(深部脑刺激)应该可以提供更有效的调控、更精细的刺激,但这可能是四年之后可能实现的事。如今做神经调控的公司,都是创业十多年的公司,才从帕金森拓展到抑郁症。一个新适应症的拓展,离不开时间上的积累,我们也会尊重这样的行业规律,毕竟我们才成立一年半,还是要稳步前行。

技术跃迁:进一步探索脑疾病机理

36 氪:对于发病机理尚不明确的脑部疾病,脑机接口可能先于脑科学的发现实现突破吗?

彭雷:这是一个很好的问题。" 脑计划 " 是人类第四大科学计划,而脑机接口是这个计划得以实现的工具,重要程度就像离心机之于原子弹。因为过去医疗市场上,从没有哪个技术平台能够读写大脑多脑区神经元的实时、连续的变化,而脑机接口具备这样的能力。在这种能力加持下,很多脑部疾病的治疗方式可能被改变,刺激的靶点可以做调整,设计方案可以从开环升级为闭环。

脑机接口公司与传统医疗器械公司的最大区别在于:传统医疗器械公司是先明确适应症,寻找针对该适应症最安全、有效的医疗器械,然后去规模化。而脑机接口公司在探索中,先考虑的是如何对神经元活动进行尽可能多通道的读、写,以此去了解患者神经元细胞的变化。在此研究平台的基础上,再决定选择某个适应症是否可以做出最好的医疗器械。由此,脑机接口的技术路线有可能做出下一代的 DBS(脑深部刺激)、RNS(反应性神经刺激)、VNS(迷走神经刺激)、SCS(脊髓刺激),而且机理和刺激方式都完全不一样。

尽管这可能是 4 年之后的事,但我认为想象空间是这样。脑机接口公司是在探索对大脑更精确的解析和认知能力,和传统神经调控的医疗器械公司应该是合作,而非竞争关系。未来如果我们寻找到更有效的靶点和刺激方式,也可能和业内传统医疗器械公司一起开发新一代的产品。

36 氪:也就是说,通过脑机接口技术能够更进一步探索神经疾病的发病机理?

彭雷:对,像 DBS 治疗帕金森,只有效果依据,没有明确的发病机理依据。如果能够有上千通道的信号采集系统,对不同脑区、不同深度的神经元活动进行读写,那就可能发现更明确的理论,比如探索渐冻症患者神经元细胞的凋零等,以此可能发现更多可以刺激的点位。

举个例子,就像我们要了解上海市的交通,并不需要在每一台车上做标定,而只需在关键路口放置摄像头,就能调控整个城市的交通。神经环路也是如此,无需对 860 亿神经元都做读写,而是在关键脑区进行监控。当能够对全脑神经环路做准确读写、调控时,可能就会发现刺激某两个神经元就可以治疗某种疾病。等到这一阶段,便是行业真正迎来跃迁的时候。

所以脑机接口公司不是在做离应用很远的前沿探索,我们的研究能够推动功能神经外科、神经调控类技术的发展,推动新靶点、新原理、新调控机制,乃至新的医疗器械诞生。

36 氪:发展一年半后,脑虎科技和 Neuralink 相比的不足和优势可以如何理解?

彭雷:首先,Neuralink 的工程能力远远领先于我们,毕竟马斯克自身就是工程师,而且八年几亿美金的投入,使得它的工程化能力遥遥领先。在技术路线上,我们其实是相似的,但对比之下,脑虎可能更加务实一些,产品也更加多样。比如我们既有皮层电极,也有脑深部电极,都会让我们更好地了解、调控大脑。再者,在动物资源、临床资源方面,国内也更具优势。我们也评估过和 Neuralink 技术上细节的区别,尽管阶段上有不同,但背后推动脑机接口行业发展的愿景应该是一致的。

36 氪:FDA 已经批准了 Neuralink 的人体临床试验,试验结果的好坏对国内脑机接口赛道的影响会很大?

彭雷:Neuralink 的临床获批对我们肯定是一个重大利好。如果他做成,对我们一定是加分;如果遇到问题对我们也不一定会减分,就像我说的,我们的技术路线和方案和 Neuralink 还是有比较明显的区别。激进的路线遇到挫折,可能反而能说明务实的技术路线更适应现阶段的技术能力。

不管外界如何变化,我们都会有自己的定性。

交叉学科团队:价值观与 OKR 体系共建

36 氪:脑机接口作为前沿交叉科学,对人才的需求很多样。现阶段脑虎科技主要有哪几部分人员构成?团队规模和比重是怎样的?

彭雷:对于创业公司而言,战略、组织、人才是核心。脑虎现阶段团队规模 80 余人,主要由三种不同背景的人才构成:一是科学家团队,负责神经科学、材料学等前沿方向的探索,追求科学边界的突破;二是严肃医疗器械方面的人才,需要将技术产品化,且产品能够满足临床安全性、有效性的严谨要求;三是 AI 算法和互联网背景的人才,负责算法模型、开放平台搭建等。

所以脑虎科技主要是科学家、医疗器械、算法三种背景的人员组成。目前来自工业界的医疗器械、芯片等方面人才比重最高。

36 氪:怎样让不同专业背景的人理解彼此的诉求,并落实到产品中?

彭雷:脑虎的价值观里,很重要的一点是乐于分享、相互成就。在完全不懂某个行业的情况下,人是很难欣赏别人在这个行业内所做的事情,所以我们强调分享。在团队内部,会经常组织跨部门的分享,将自己行业的 know-how 讲给不同背景的同事听,比如医学专家去讲临床上如何设计,芯片专家去讲芯片行业的运转规则。让别人先听懂你在说什么,进而在相互配合上就会更顺畅。

除了文化层面,在管理上我们会通过 OKR 体系,在制定目标和行动计划时,让部门与部门间形成相互衔接咬合的关系。比如一个临床科学的目标,具体的 KR 是由算法、硬件等团队承担,以此让团队形成合力。

36 氪:管理中会出现某一方在业务上特别强势,其他专业团队的需求都要为之让步的局面吗?

彭雷:其实还好,我们业务的终极目标是带给临床医疗和患者的价值作为判断依据。面对具体问题,部门与部门之间的分歧肯定是有的,研发、产品、临床动物试验等方面总会有判断不一致。但我们有开放的文化,大家摆事实、讲道理,问题都可以拿到桌面上的讨论。专业层面问题,通过充分论证和角色,总能形成共识;暂时还没答案的,我们也会求同存异地让问题再跑一跑,先把想清楚的事情做了。

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