与马斯克Neuralink“扳手腕”,上海两位90后为何能做到
与马斯克Neuralink“扳手腕”,上海两位90后为何能做到
与马斯克Neuralink“扳手腕”,上海两位90后为何能做到
成立不到5年,由两名90后创立的上海脑机(nǎojī)接口(jiēkǒu)公司“阶梯医疗”成为全球第二家进入注册临床(línchuáng)阶段的侵入(qīnrù)式脑机接口公司——近日完成植入手术后,四肢截肢患者已可通过意念顺畅上网、打游戏,产品多项性能指标超越马斯克旗下的脑机接口公司Neuralink。
受试者术后一个月脑控玩赛车(sàichē)游戏(图/阶梯医疗)
年(nián)轻人何以带领年轻公司(gōngsī)快速实现赶超?阶梯医疗创始人赵郑拓、李雪在接受本报记者专访时表示,来到上海(shànghǎi),扎根中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(zhōngxīn),是他们迈向成功的最关键一步。植根脑科学基础研究,背靠上海得天独厚的产业资源和政策支持,阶梯医疗第一代脑机接口产品预计(yùjì)2028年上市,同时公司已在开发第二、第三代产品,有望在未来(wèilái)5到10年内形成脑机接口信号采集、神经刺激、植入术式等各类技术平台,完成(wánchéng)不同适应症的脑机接口产品开发。
走对最(zuì)关键一步:来上海,加盟脑智中心
“我希望神经电极能‘一年(nián)上猴,三年上人(shàngrén)’。”2020年,当赵郑拓在脑智中心的应聘报告(bàogào)中说出这个愿望时,台下笑声一片,当时大多数人觉得这个想法不太可能实现。
其实(qíshí),赵郑拓自己也(yě)没有十足把握。彼时,他只知道自己在美国德克萨斯大学(dàxué)奥斯汀分校攻读博士时开发的脑机接口技术颇受同行认可,不少实验室(shíyànshì)专门派人来跟他学习。但真要做成性能稳定、质量可靠的医疗级产品,显然路还很远。
没想到(méixiǎngdào)这个愿景竟在3年后实现了(le),而且5年内完成了整套脑机接口系统的开发并进入(jìnrù)临床试验。赵郑拓觉得,梦想成真的最关键一步是“来上海,加盟脑智中心”。
赵郑拓(zhàozhèngtuò)研究员(刘琦/摄)
早在2018年的一次国际会议(huìyì)上,赵郑拓的交流报告(bàogào)引起了中国科学院院士、时任脑智中心主任蒲慕明的注意(zhùyì),并向他发出了“来上海,来脑智中心”的邀约。
而赵郑拓对脑智中心早有向往。“2014年申请博士时,我选择了脑机接口方向,但对其未来前景,心中仍有迷茫。”他说(shuō),当时读到了蒲慕明撰写(zhuànxiě)的一篇介绍“中国脑计划”的综述,其中关于神经科学前景的论述,至今(zhìjīn)记忆犹新。这不仅让他坚定了自己的选择,更让他心底(xīndǐ)“种草”——如果(rúguǒ)能在这样一位战略科学家领导的科研机构(kēyánjīgòu)发展,将是年轻科学家的幸运。
2020年,赵郑拓(zhàozhèngtuò)和李雪先后加入脑智中心。博士刚毕业的李雪通过脑智中心“青年(qīngnián)研究员(yánjiūyuán)计划”直接担任多模式神经界面研究组组长,而赵郑拓更是挑起了科技部科技创新2030重大任务(青年科学家项目(xiàngmù))首席科学家、中国科学院神经所“十四五”攻关团队“脑机接口技术及其临床应用”首席科学家等(děng)重担。
用少得多的研发投入(tóurù)“四两拨千斤”
“恐怕世界上找不(bù)到第二个地方,如此有利于(yǒulìyú)脑机接口技术发展。”赵郑拓(zhàozhèngtuò)说,如果不是(búshì)来上海,扎根脑智中心,他们绝对不可能用比Neuralink少得多的研发投入,在侵入式脑机接口领域与马斯克“扳手腕”。
在上海市科委和(hé)脑智中心的支持下,脑机接口实验室建起了专用的微纳加工平台,团队得以迅速搭建起脑机接口部件从设计、研发、生产、测试到质控的完整体系,为技术和产品(chǎnpǐn)的快速(kuàisù)迭代奠定工具基础。
脑智中(zhōng)心的(de)非人灵长类实验(shíyàn)动物平台为年轻(niánqīng)团队实现(shíxiàn)“一年上猴”的目标提供了独一无二的支撑。“Neuralink的研发团队中很缺神经科学家,因此他们无法根据精确的神经反馈,设计出冗余极小的产品。”赵郑拓说,而阶梯医疗的第一代产品仅用64通道就实现了几乎等效于Neuralink1024通道的功能。
赵郑拓、李雪等研发的第一代(dìyídài)脑机接口产品植入体(袁婧/摄)
短短几年,赵郑拓和李雪团队已与脑智中心超过1/3的课题组建立了合作:一方面,不同课题组为他们的脑机接口开发提供神经科学基础(jīchǔ)研究支撑;另一方面(lìngyìfāngmiàn),不断迭代(diédài)的脑机接口也为其他(qítā)课题组提供了观察神经活动的利器,推动基础研究不断深入。
在他们看来,在脑机接口这样的新质生产力(shēngchǎnlì)赛道上,基础(jīchǔ)研究与产业发展已密不可分,在“为人类造福”的价值牵引下,正形成日趋(rìqū)紧密的双螺旋结构,不断向上延展。
今年2月,阶梯医疗完成3.5亿元B轮融资,这也是国内侵入式脑机接口行业(hángyè)史上最大(zuìdà)一笔融资。赵郑拓说,选择创业,为的是让实验室技术更快变成符合上市(shàngshì)标准的医疗器械产品。
但只有(zhǐyǒu)真正经历过(guò),才会明白“从(cóng)1到100”甚至比“从0到1”更难。他已记不清为了优化设计方案,团队进行了多少次尝试。当2023年底,终于拿到电极的测试通过报告,整个团队的兴奋程度甚至超过这次临床试验(línchuángshìyàn)。
赵郑拓觉得一路走来很幸运,几乎每个难关都(dōu)得到了支持(zhīchí)和帮助:在技术攻关上,无论电池供应、蓝牙方案(fāngàn)定制,还是特定算法和专用芯片开发,他们都在中国科学院的不同研究所找到支持;在产业化过程中,无论是推进医疗产品(chǎnpǐn)型检、启动临床试验,还是融资的促成,上海市科委、市药监局等部门(bùmén)都积极提供服务。
基础研究与(yǔ)产业联动,打开更多想象空间
“当顶尖资源汇聚,原先想不到(xiǎngbúdào)、甚至不可能的路径都成为(chéngwéi)可能。”赵郑拓提到,一次,脑机接口团队在研究利用(lìyòng)血管将神经电极植入脑部时,对“穿过血管壁”的操作犹豫不定,复旦大学附属华山医院神经外科团队告诉他们(tāmen)“这在临床上不是问题”。
上海交通大学附属第九人民医院与团队(tuánduì)合作开发人工听觉脑机接口,但在如何给神经系统写入精细听觉信息上碰到(pèngdào)了困难。蒲慕明院士(yuànshì)在与团队仔细探讨后,创新性地提出“引入神经可塑性来建立更佳的(de)人工听觉”的建议。“无论是医生还是我们,完全(wánquán)没想到过这条路径。”赵郑拓说。
如今,更(gèng)广阔的发展空间正在迅速打开。除了大脑,侵入式脑机(nǎojī)接口还可能对(duì)脊柱神经、外周神经进行信号读取,未来有望帮助脊柱神经损伤患者重建神经回路,让面瘫患者恢复自然的笑容。
实验室展示的不同种类电极(刘琦/摄(shè))
不过(bùguò),针对每一种不同的应用场景,都需要(xūyào)进行针对性的技术研发。“每一步进展都离不开基础研究与产业发展的密切联动。”在赵郑拓看来,随着《上海市脑机(nǎojī)(nǎojī)接口未来产业培育行动方案(2025—2030年)》的发布,脑机接口产业已站上“天时地利人和”的起飞跑道。他判断,随着应用需求的涌现,脑机接口相关传感器、芯片等需求也(yě)会大幅增加(zēngjiā)。如能通过政策、产业链(chǎnyèliàn)布局整合等手段,将上海集成电路产业的优势嫁接到脑机接口赛道,将会释放(shìfàng)更大的发展潜力。






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