巨頭湧入,資本押注,腦機接口的風能吹起來嗎?
圖片來源@視覺中國
文 | 連線Insight,文 | 王古鋒 ,編輯 | 黃依婷
腦機芯片,作為一項科幻感十足的產品,人們對其最初的印象還停留在《黑客帝國》《賽博朋克2077》等影視和遊戲中。但隨着腦機接口的發展,科技正在照進現實。
近期,Facebook創始人扎克伯格對未來10年作出展望時提到,在與AR和VR的結合上,“隨着時間的推移,將有一個重要的方面——腦機接口。”
今年2月,特斯拉CEO埃隆·馬斯克旗下的腦機接口初創公司Neuralink,正在通過電腦芯片與猴子的大腦進行連接,從而使猴子能夠通過自己的意念來操控乒乓球遊戲。
馬斯克還表示,“這隻猴子看起來很開心,你幾乎看不到連接電腦芯片的位置,這不會對它造成任何不便,而且這隻猴子看起來很正常。”
前沿技術持續推進的同時,腦機芯片的實際應用也在不斷前進。
在國內,以博睿通為代表的數十家創投公司,正致力於研發腦機設備,幫助癲癇病等患者恢復健康;
巨頭也在進軍,騰訊成立優圖實驗室,阿里公佈“淘寶意念購”計劃,擬在深度學習等方面,展開腦機結合的探索。在近日,遊戲公司米哈遊也與瑞金醫院合作,押注腦機接口,打造遊戲“虛擬世界”。
從醫療、教育,到遊戲、消費、智能汽車,腦機接口均有着豐富的落地空間。
不過現實層面,作為一門極具專業性的學科,腦機接口的發展仍面臨來自技術、政策和倫理等多方面挑戰。
那麼,將大腦與機器相連的成功距離我們還有多遠?腦機接口能商業化落地嗎?
腦機接口的風口來了?作為當前最前沿的黑科技,腦機接口正引來諸多大佬的站台與討論。
2020年12月,阿里巴巴達摩院公佈了2021年十大科技趨勢,達摩院院長張建鋒提到,人腦與機器結合,將幫助人類超越生物學極限,從更高維度空間解析人腦的工作原理,讓很多關於“意念控制”的幻想在未來成為現實。
今年2月,科技狂人馬斯克透露,他的腦機接口初創公司Neuralink已成功在一隻猴子的大腦中植入腦機接口裝置,“如果進展順利,我們可能會在今年晚些時候進行初步的人體試驗。”
對馬斯克激進的技術路徑,扎克伯格卻表達了不同的見解。今年3月,他在接受採訪時提到,“我們不認為人們會為了用VR/AR而願意把頭鑽開”,他提到腦機接口應藉助於佩戴設備,與VR、AR的工作從根本上交織在一起。
對腦機接口的應用前景,有大佬強烈憧憬,也有人表示擔心。
360集團董事長兼CEO周鴻禕曾公開表示,馬斯克這項技術相當於打開了“潘多拉魔盒”。在其看來,人類應該嚴格限制腦機接口的使用範圍,僅允許其在臨牀醫學上,用來治療和幫助一些殘障人士、精神疾病患者等,但在廣泛的人類世界中使用腦機接口卻是“一件可怕的事情”。
周鴻禕在ISC 2020大會,圖源ISC官微
雖然關於腦機接口的爭議不休,但從現實情況來看,近些年在腦機接口領域,不論是融資次數,還是融資數額都在呈現加速趨勢。
根據連線Insight對公開信息的梳理, 2018年以來,國內腦機接口的融資不斷增多:
2018年12月,妞諾科技獲得TalkingData騰雲天下、和悦資本、探針資本數千萬元的戰略投資;
2019年,臻泰智能獲得了聯想創投數百萬元的天使輪融資;
2020年,腦陸科技獲得了中關村協同創新基金1億元的A輪融資;
2021年,國內腦機接口公司NeuraMatrix獲得了數百萬美元的Pre-A輪融資,博睿康獲得了過億元的B輪融資,由紅杉資本獨家領投。
歷數幾個典型案例,連線Insight發現了以下幾個特點:
首先,腦機接口企業融資數額不斷擴大,至2020年,已出現上億元融資規模;其次,腦機接口企業的融資進度不斷跟進,2019年及以前,行業普遍以戰略投資和天使輪融資為主,而到今年,已有企業挺進到B輪融資;而投資方的身份,也逐漸由小資本機構過渡到明星資本機構。
創業公司衝鋒帶頭,巨頭也沒閒着。
在國外,不僅有馬斯克為旗下的腦機接口公司Neuralink奔走呼籲,五大科技公司(蘋果、亞馬遜、谷歌、微軟、臉書)中,除了蘋果和亞馬遜外,剩餘三家都已經明確支持發展腦機接口。
谷歌意圖切入教育領域,2020年9月,谷歌已經與BrainCo、Somos等腦機接口企業合作,為學生研發專門的設備,並搭配特定的教材,幫助學生提高學習效率。
微軟則曝光了一項新專利,其打算在操作系統上實現腦機結合,也就是説,未來微軟的操作系統,不需要鼠標、鍵盤,僅僅通過人腦發出指令信號就可使用。
臉書則是在VR上繼續發力,讓VR和腦機接口結合,讓人可以通過眼睛看到大腦的所思所想。在今年3月的專訪中,扎克伯格也表示,其最終目標是實現虛擬技術與人腦的結合,改變人類的工作方式。
而國內來看,阿里的腦機接口將用於電商老本行。2020年,阿里推出“淘寶意念購”計劃,也許在將來,人們不用手機電腦,動動腦子就能實現購物、下單。
阿里申請腦機接口專利,圖源國家知識產權總局官網
作為騰訊旗下頂級的人工智能實驗室,優圖實驗室也在探索腦機接口。優圖實驗室總監鄭治楓表示,腦機接口未來將有廣闊的應用場景,將繼續攻堅這一領域,推動腦機接口的落地應用。
就連米哈遊這樣的遊戲公司,也對腦機接口頗感興趣。近日米哈遊爆出與瑞金醫院合作,米哈遊CEO蔡浩宇也提到,“希望在2030年,打造出全球十億人願意生活在其中的虛擬世界。”
腦機接口在哪些領域落地了?腦機接口最初源自於實驗中一項有趣的發現。1969年,美國科學家菲茲發現,猴子大腦的神經元活動可傳遞至極細的金屬絲上,使得生物反饋儀的指針發生偏斜。
這是科學家首次證實腦電波可以控制外部設備,但菲茲沒有意識到,他創造了世界上首個腦機接口。
沿着菲茲的發現,此後的科學家發明了“非侵入式”腦機接口,即在大腦皮層塗上導電膏,再貼連各類傳感器,從而實現對大腦神經信號的收集。
與此同時,另一種與大腦結合更緊密的“侵入式”技術也在發展。它需要將芯片塞進大腦裏面,就像馬斯克演示的三隻小豬,在接受了外科手術後,其大腦被植入芯片,可在顱內收集神經信號,再通過無線電波的形式傳輸到顱外的機器設備。
相比於“侵入式”,“非侵入式”技術更温和,對人體風險小,因而是目前業內的主流技術方向。
基於上述原理,腦機接口已經有了初步的應用,尤其在醫療健康和教育領域,不論是國內還是國外,都有一些落地的案例。
難有人想象,在2014年的時候,巴西世界盃足球賽上,28歲的截癱青年朱利亞諾·平託身穿基於腦機接口的“機械戰甲”為當屆世界盃開球。這項技術正是由腦機接口的權威專家米格爾·尼可萊利斯主導發明。
當時的電視轉播解説員激動不已:“平託行走的一小步,腦機接口發展的一大步。”
而這僅僅揭開了腦機接口在醫療健康應用的一角。
2016年,荷蘭一名肌萎縮側索硬化(ALS)的閉鎖綜合徵女患者de Bruijne接受了外科手術,大腦被植入腦機接口芯片。28周後,她已經能夠準確和獨立地控制計算機打字程序,準確率達到95%。
今年年初,約翰斯·霍普金斯大學醫學院和應用物理實驗室公開了一種人工智能技術,他們將腦機接口應用在一位四肢癱瘓的人身上,通過“大腦意念”控制兩支機械臂,在無需他人的幫助下吃下蛋糕。
腦機接口在幫患者進食
而在商用領域,腦機接口正用於幫助患者作肢體康復、神經訓練等活動,提高大腦機能。以國內企業博睿康為例,其所研發的腦機接口設備,也可以通過微創手術,讓人腦信號和腦機接口設備連接起來,從而起到治療癲癇病的效果。
腦機接口與醫療健康領域天然高度契合,醫療健康領域一直在研究腦科學,同時其作為一個經久不衰的熱門賽道,也足以撐起腦機接口產品的廣大市場。
德勤諮詢發佈的《2021年中國醫療器械行業報告》顯示,自2015年以來,中國的醫療器械行業一直保持20%左右的增速,至2020年,中國醫療器械市場規模將達到8000億元。
中國醫療器械市場規模,圖源德勤諮詢
不僅在醫療健康領域,教育、遊戲、電商,但凡是大腦可以操控的現實場景,都可以通過腦機接口來實現。
例如,美國科技公司Cognixion在今年2月展現了一款基於腦機接口的AR頭顯,通過這款頭顯,消費者在屏幕、遊戲、電話、辦公影音等多個場景均可以實現沉浸式體驗。
對於一些遊戲用户來説,也可以想象,像《刀劍神域》一樣,戴上一款腦機接口設備,就可以成為遊戲裏面的主角,闖蕩迷宮、橫掃野怪。
Valve(知名遊戲公司)創始人Gabe Newell在接受IGN採訪時直言,腦機接口的時代已經不遠了,“在2022年,如果你是一個軟件開發者,你的實驗室裏沒有腦機接口頭盔,那麼你就是在犯蠢。”
距離商業化還有多遠?2020年8月,在Neuralink腦機接口芯片發佈會上,馬斯克直言,腦機接口可以實現“意念控制”,甚至在不久的將來,利用人腦數據讀取,人類可實現“數字永生”。
他認為,在所有大腦能觸及的領域,腦機接口都能作為“AI利器”,幫助人類實現“半機器人”的酷炫設想。
然而,理想很豐滿,現實卻很骨感。
“技術”、“政策”、“倫理”,是腦機接口大規模商用的路上,不得不翻越的三座大山。
理論上,侵入式腦機接口將芯片植入大腦,可以更準確地採集腦電信息,但“開顱”這種操作,存在着巨大的風險。
據澳大利亞新南威爾士一所醫院的數據,在其71個癲癇手術前植入電極的人中,死亡率高達2.8%。與此同時,由於人體排異反應,很多芯片在插入人體後,表面被結膜,導致信號急速縮減。
而植入三隻小豬大腦的Neuralink芯片,尺寸如同硬幣大小,對人腦而言並不合適。
如果想保住“頭蓋骨”,採用相對温和的非侵入式技術路線,卻又面臨“信息失真”的問題。以目前導電材料和傳感器性能,即便在大腦皮層塗上厚厚一層的導電膏,都很難實現腦電信號的精準攔截。
即便邁過“技術”這道難關,倫理問題亦無可避免。
例如,如果有一項腦機接口設備,可用於增強你的思維能力或記憶力,那麼誰將擁有你的大腦信號,又有誰有權讀寫、篡改你的大腦信號?
以目前的應用情況來看,所有技術掌握在芯片廠商手中。
再進一步來説,改變了記憶能力、感知能力、情緒能力的你,還是原本的你自己嗎?
若有錢人通過腦機接口,擁有愛因斯坦般聰明的大腦,而普通人只能依靠肉體學習,那麼人類社會“生而平等”的理念,是否會就此打破?
一系列倫理問題背後,都需要嚴格的政策約束。但在當前,我國甚至沒有專門的腦機接口產品審批程序,在具體的產品形態上,也沒有作出相應的劃分。
三座大山阻礙,註定了腦機接口很難實現大規模商用。而目前,腦機接口所產生的大部分產品,如神經治療、智能義肢等,或是尚在臨牀試驗,或是僅僅應用小部分羣體。
據市場研究機構Valuates Reports的報告,2019年全球腦機接口市場規模估計為13.6億美元,預計到2027年將達到38.5億美元,年均複合增長在13%。
整體來看,腦機接口還處在市場培養階段,短期內難以盈利,商用前景依然迷茫。高額的研發投入讓大多數的初創企業陷入“嗷嗷待哺”的處境,也註定了他們暫時只能依靠融資支撐繼續前進。
所有的創新都是痛苦的。相比於資金充裕的巨頭,在腦機接口領域衝鋒陷陣的中小企業,將面臨一場嚴峻的生存戰。