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往人体大脑里塞芯片,为什么全球资本都在支持马斯克?

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 Tina Shou • 2024-02-07 09:10:35 来源:前瞻网 E29106G4
100大行业全景图谱

科技界又迎来一重磅事件!

近期,“硅谷钢铁侠”马斯克在社交平台宣布,旗下脑机接口公司Neuralink已为首位人类患者进行了植入手术,目前恢复良好。初步结果显示,神经元尖峰检测很有希望。一石激起千层浪,脑机接口成为市场焦点,受到瞩目。

事实上,作为全球最受关注的脑机接口公司Neuralink近年来在市场中频频动作,资本不断递来闪着金光的橄榄枝。截至目前,它已完成多轮融资,该公司估值预计已超50亿美元。

所谓的脑机接口(BCI)是指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接,实现脑与设备的信息交换。其工作流程包括脑电信号的采集和获取、信号处理、信号的输出和执行最终再将信号反馈给大脑。

不得不说,人们对这一领域存在着敬畏心和好奇,说白了这就是往人体大脑里塞芯片,植入会痛吗?数据和意识能否做到真正的合一?会不会危及生命安全?带着这一系列的问题,我们值得对此探究一番。

前瞻观察1:没有AI,就没有马斯克的脑机接口

这是Neuralink成功完成的首例人脑设备植入手术,确实也代表着产业链的进一步突破,且如今距离首次提出“脑机接口”概念已经过去了半个年纪,颇具里程碑意义。

然而,在脑机接口这一赛道上,马斯克并不是“第一个吃螃蟹的人”。

回顾脑机接口产业的发展轨迹,1929年人类脑电波的存在首次被记载,为人类脑部活动研究开启了全新的可能性。

1969年侵入式脑机接口技术首次被应用于灵长类动物,实现了最早的脑机接口实践;1973年计算机科学教授雅克·维达尔首次在学术期刊上提出“脑机接口(BRAIN-COMPUTER INTERFACE)”的概念;1978年第一例用于视力恢复的侵入式脑机接口设备被成功植入人体;1988年非侵入式脑机接口首次成功应用于控制实物;1998年首例可用于运动模拟的侵入式脑机接口被植入人体;2014年首例非侵入式脑-脑接口实现成功。

2015年开始,脑机接口行业开始出现大量初创企业,脑机接口技术研发成果的产业化开始加速。

脑机接口技术按照信号采集方式划分,主要分为侵入式、非侵入式和半侵入式。从被植入者的角度来看,侵入式的电极容易给大脑造成不可逆的损伤;而非侵入式电极钢针式植入物插入大脑,易引发人体排异反应,导致脑电信号质量随着时间推移逐渐衰减,一旦电极失效,还需要把它从脑组织中重新拿出来,进而在大脑皮层上留下缺口,引发炎症、留下疤痕等问题。

整体来说,上述的案例在当时技术端(电极、芯片、算法等)受限之时,并不能构建相对成熟的脑机接口体验。

那么,马斯克所谓的脑机接口技术又是怎么做到突破的?

Neuralink的植入式脑机接口设备主要面向的群体是因颈脊髓损伤或肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 导致四肢瘫痪的患者,通过这一技术旨在能直接利用其神经活动快速、轻松地操作计算机和移动设备,进而恢复部分能力,甚至强化大脑的功能。

我们发现,手术的过程并不复杂,类似像微创手术通过安全无痛的方式在头部穿孔,向大脑内植入一个只有硬币大小的芯片,这一芯片使用1024个电极记录神经活动,可实时读取脑电波,将其无线传输到一个解码动作意图的应用程序中,并可用手机等移动设备控制。

仔细拆分植入式脑机接口设备来看,关键部件主要包括:传感器设备Link V0.9(该芯片大小为23mm x 8mm,植入位置与头骨齐平,无线传输范围达5-10米)、手术机器人V2(避开大脑表面丰富的血管,把包含1024个电极的植入芯片植入患者大脑)等。

随着政策和技术应用的双重催化,叠加人工智能可以更为高效地处理脑机接口采集的大量脑信号,提升对大脑文字、影像等信息的解读能力,使脑机接口设备更准确、更稳定

马斯克把这一次的突破称为Telepathy(心灵感应),但目前这项技术是有针对人群和针对症状的,即具备局限性。虽说AI帮助脑机接口实现了从0到1的关键一步,但人类看到的是“人机交互”背后的千亿蓝海

前瞻观察2:全球资本掀热潮,争夺“AI+脑机接口”的新红利

当下,基于“脑科学+AI”的脑机接口正成为最具人气的研究方向和投资风口

数据显示,2013年至2023年第三季度,植入式领域风险投资超过40亿美元,全球获投企业超过50家;在非植入式方面,2013年至2023年第三季度其技术风险投资超过60亿美元,全球超过200家企业获得投资。

脑机接口产业的上游包括芯片和脑电采集设备厂商、操作系统和软件厂商、数据分析商等,中游为脑机接口产品提供商,下游包括医疗健康、教育培训、游戏娱乐、智能家居、军事国防等应用领域的企业。

事实上,从产业链来看,上游设备尚未实现标准化量产,从大脑信号采集的电极技术、到高通道低功耗的芯片、再到解码信号的算法系统、植入电极的手术机器人都成为核心技术壁垒,这些部分都十分" 烧钱 ",高投入、高风险、高回报是其投资特点,那么,这就要求入局者一定要有自己的造血能力,进而形成良性的发展循环。

以Neuralink为例,来看它的融资情况,2017年8月Neuralink完成1.07亿美元A轮融资,主要由马斯克投资;2019年Neuralink完成5100万美元B轮融资,由马斯克和Craft Ventures机构共投入;2021年7月完成2.05亿美元C轮融资,共筹得2.05亿美元,由迪拜风险投资公司Vy Capital领投,谷歌、Craft Ventures和“硅谷风投教父”Peter Thiel等人创立的Founders Fund等公司跟投;2023年8月Neuralink完成2.8亿美元D轮融资,由Founders Fund领投。

可以发现,对Neuralink加以青睐的企业不乏是知名的风投和科技龙头,事实上,它们本身就对脑机接口抱有极大的关心,都有各自布局。例如,谷歌早在2020年就联合BrainCo强脑科技及Somos达成战略合作,推出了一套基于脑机接口技术,促进课堂教学的教育科技产品。

另外,Peter Theil也值得一提,他是“PayPal黑帮”的灵魂人物,“PayPal黑帮”的成员是PayPal的创始人和早期高管们,马斯克、Peter Thei都在其中。他们作为硅谷最具影响力的创业者和投资者,紧盯最热门的行业,其投资动向在某种程度上代表着全球科技行业的创新风口

业内流传过这么一句话,如果有人需要资金或建议,他就会给其他成员打电话。如果有人这两样都缺,他会给Theil打电话。

有趣的是,Open AI由马斯克、Peter Theil等人联合创办,结合两人对脑机接口的大力支持,可以看出他们对AI和脑机接口相互赋能的前景存有积极态度

目前,Neuralink具备明确的技术路线,选好适合的“第一适应症”,以小见大,对于这类技术来说,确立好短期的落地目标很关键,能为增强行业的确定性带来重要基础。

而对于入局者来说,人工智能与脑机接口技术的有效融合具备划时代的意义,他们的星辰大海是开启人机融合的新时代。

前瞻观察3:脑科学的前景广阔,千亿级蓝海亟待挖掘

作为新兴行业,脑机接口的应用前景十分广阔。麦肯锡预测,未来10到20年全球脑机接口产业将产生700亿-2000亿美元经济价值,市场潜力巨大。

首先,它在医疗健康领域会发挥关键作用,例如为帕金森、截瘫、阿尔兹海默症等神经相关疾病诊治带来有效的解决方案。根据麦肯锡的测算,全球脑机接口医疗应用的潜在市场规模在2030-2040年有望达到400亿-1450亿美元。

除此之外,脑机接口还可以应用于智能家居、虚拟现实/游戏、工业生产领域等。人们可以通过脑机接口技术,在虚拟世界中体验沉浸式互动,也可以通过意念进行人机协同工作,提高工作效率和质量。

目前我国脑机接口产业链发展不够完善,芯片等环节发展较为薄弱,在一定程度上受制于德州电气、意法半导体等国外厂商。

不过,我国正在加速推进这一产业的发展。从顶层设计上来看,“十四五”规划和2035年远景目标将“脑科学”列为国家重点前沿科技项目

虽说我国脑机接口行业起步较晚,与国外存在5-10年的差距,但我国在这一领域已有了一定的技术积累,在国家各类科技计划的支持下,我国已形成多支在国际上有影响力的脑科学研究团队,具备在国际上参与竞争的条件。例如,在侵入式脑机接口方面,浙江大学脑机接口团队与浙江大学附属第二医院共同合作在2020年初完成国内首例侵入式接口手术,开启国内侵入式接口的市场。

根据前瞻产业研究报告,我国脑机接口行业内大部分企业规模较小。从融资情况来看,强脑科技是全球除Nerualink外唯一一家融资金额超过2亿美元的脑机接口企业。

从产品开发情况来看,目前我国代表性脑机接口企业强脑科技、脑陆科技、柔灵科技等已推出了一系列消费级脑机接口产品,应用范围涵盖儿童教育、娱乐、医疗、健康等多个领域。

近年来,我国脑机接口行业虽然出现了大量的初创企业,专利申请量、融资事件数量及金额都有了大幅增长,而国内脑机接口行业市场规模仅10亿元左右,占全球市场规模的比重不足10%,从应用层面来看,脑机接口产品距离大规模产业化仍有一定的距离

毕竟,虽然脑机接口潜力巨大,但仍处于早期的研究和发展阶段,人们对大脑的认知比想象中还要有限,要知道人类的大脑约有860亿个神经元,每个神经元又有上千个连接,对庞大又复杂的神经网络的探索可谓是任重而道远。

更为重要的是,当技术不断向高度先进发展,我们需要去正视人机交互会引发的伦理问题

试想一下,一旦机器突破人体的生理界限,取代人类而获得对思维和行为的控制后,有一天人类会不会对本我的存在产生疑惑,从身体到灵魂,从想法到行为,“我”还是“我”吗?

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更多行业研究分析详见:《2024-2029年中国脑机接口行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》,前瞻产业研究院

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参考资料:

【1】《脑机接口,进入产业化拐点》,金融界

【2】《脑机接口技术迎来新进展,用它来治疗罕见病能成真吗?》,界面新闻

【3】《脑机接口,离治抑郁、瘫痪很近,离数字永生很远》,ZAKER

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