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(búdào)5年,由两名(liǎngmíng)90后创立的上海脑机接口公司“阶梯医疗”成为全球第二家进入注册临床阶段的侵入式脑机接口公司——近日完成植入手术后,四肢截肢患者(huànzhě)已可通过(tōngguò)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游戏(图/阶梯医疗(yīliáo))
年轻(niánqīng)人何以带领年轻公司快速实现赶超?阶梯医疗(yīliáo)(yīliáo)创始人赵郑拓、李雪在(zài)接受(jiēshòu)本报记者专访时表示,来到上海,扎根中国科学院脑科学与智能(zhìnéng)技术卓越创新中心,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2028年上市,同时公司已在开发第二、第三代产品,有望在未来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(píngtái),完成不同适应症的脑机接口产品开发。
走对最关键(guānjiàn)一步:来上海,加盟脑智中心
“我希望神经电极能‘一年上猴,三年上人’。”2020年,当赵郑拓在(zài)脑智中心的(de)应聘报告中说出这个(zhègè)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),赵郑拓自己也没有十足把握。彼时,他(tā)只知道自己在美国德克萨斯大学奥斯汀(àosītīng)分校攻读博士时开发的脑机接口技术颇受同行认可,不少(bùshǎo)实验室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。
没想到这个愿景竟在3年后实现了,而且5年内完成了整套(zhěngtào)脑机接口系统的开发并进入临床试验。赵郑拓觉得,梦想成真(mèngxiǎngchéngzhēn)的最关键一步是“来上海(shànghǎi),加盟脑智中心”。
赵郑拓研究员(yánjiūyuán)(刘琦/摄)
早在2018年的(de)一次国际会议上,赵郑拓的交流报告引起了(le)中国科学院院士、时任(shírèn)脑智中心主任蒲慕明的注意,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(nián)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,当时读到了蒲慕明撰写的(de)(de)一篇介绍“中国脑计划”的综述(zōngshù),其中关于神经科学前景的论述,至今记忆犹新。这不仅让他坚定了自己的选择,更让他心底(xīndǐ)“种草”——如果能在这样一位(yīwèi)战略科学家领导的科研机构发展,将是年轻科学家的幸运。
2020年,赵郑拓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“青年研究员计划”直接(zhíjiē)担任多(duō)模式神经(shénjīng)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)首席科学家、中国科学院神经所(suǒ)“十四五”攻关团队(tuánduì)“脑机接口技术及其临床应用”首席科学家等重担。
用少得多的研发(yánfā)投入“四两拨千斤”
“恐怕世界上找不到第二个地方,如此有利于脑机接口技术发展。”赵郑拓说,如果不是来上海,扎根脑智(nǎozhì)中心(zhōngxīn),他们(tāmen)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(bān)手腕”。
在上海市科委和脑智中心的支持下,脑机接口(jiēkǒu)实验室建起了专用的微纳加工平台,团队(tuánduì)得以迅速搭建起脑机(qǐnǎojī)接口部件从设计、研发、生产、测试到质控的完整体系,为技术和产品的快速迭代奠定工具基础。
脑智中心的非人灵长类实验动物平台(píngtái)为年轻(niánqīng)团队实现“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(kēxuéjiā),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(shuō),而阶梯医疗的第一代(dìyídài)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(yǐ)与脑智中心超过1/3的课题组(kètízǔ)建立了合作:一方面(yìfāngmiàn),不同课题组为他们(tāmen)的脑机接口开发提供神经科学基础研究支撑;另一方面,不断迭代的脑机接口也为其他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(de)新质(xīnzhì)生产力赛道上,基础研究与产业发展已(yǐ)密不可分,在“为人类造福”的价值牵引下,正形成日趋紧密的双螺旋结构,不断向上延展。
今年(jīnnián)2月,阶梯医疗完成3.5亿元(yìyuán)B轮融资,这也是国内侵入式脑机接口行业史上最大一笔融资。赵郑拓说,选择(xuǎnzé)创业,为的是让实验室技术更快变成符合上市标准的医疗器械产品。
但只有真正经历过,才会明白(míngbái)“从(cóng)1到(dào)100”甚至比“从0到1”更难(gèngnán)。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。
赵郑拓觉得一路走来很幸运,几乎每个(měigè)难关都得到了支持(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(yīliáo)产品型检、启动临床试验(línchuángshìyàn),还是融资的促成,上海市科委、市药监局等部门都积极(jījí)提供服务。
基础研究与产业联动,打开更(gèng)多想象空间
“当顶尖资源汇聚,原先(yuánxiān)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血管将神经电极植入脑部时,对“穿过血管壁(bì)”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“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合作开发(hézuòkāifā)人工(réngōng)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了困难。蒲慕明(púmùmíng)院士在与团队仔细(zǐxì)探讨后,创新性地提出“引入神经可塑性来建立更佳(gèngjiā)的人工听觉”的建议。“无论是医生还是我们,完全没想到过这条路径。”赵郑拓说。
如今,更广阔的发展空间正在迅速打开。除了大脑,侵入式脑机接口还可能(kěnéng)对脊柱神经、外周神经进行信号读取,未来有望帮助脊柱神经损伤患者(huànzhě)重建神经回路,让面瘫患者恢复自然(zìrán)的笑容。
实验室展示的不同种类电极(diànjí)(刘琦/摄)
不过,针对每一种不同的(de)应用场景,都需要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(zhèngtuò)看来,随着(suízhe)《上海市(shànghǎishì)脑机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(děng)需求也会大幅增加。如能通过(tōngguò)政策、产业链布局整合等手段,将上海集成电路产业的优势嫁接到(dào)脑机接口赛道(sàidào),将会释放更大的发展潜力。






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