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后创立的上海脑机接口公司“阶梯医疗”成为全球(quánqiú)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(wánchéng)植入手术后,四肢截肢患者已可通过(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(qíxià)的脑机接口公司Neuralink。
受试者术后(shùhòu)一个月脑控玩赛车游戏(图/阶梯医疗)
年轻人何以带领年轻公司快速实现(shíxiàn)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,扎根中国科学院脑科学与智能技术(jìshù)(jìshù)卓越创新中心,是他们迈向成功的(de)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(chǎnyè)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(xìnhào)采集、神经刺激、植入术(zhírùshù)式等各类技术平台,完成不同适应症的脑机接口产品开发。
走对最关键一步:来上海(shànghǎi),加盟脑智中心
“我(wǒ)希望神经电极(diànjí)能‘一年上猴,三年上人’。”2020年,当赵郑拓在脑智中心的(de)应聘报告中说出这个愿望时,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,赵郑拓自己也没有十足把握。彼时,他只知道自己在美国德克萨斯大学奥斯汀分校攻读(gōngdú)博士时开发的脑机接口技术颇受同行认可,不少实验室专门派人来跟他学习(xuéxí)。但真要做成性能稳定、质量可靠的医疗级产品(chǎnpǐn),显然路(lù)还很远。
没想到这个愿景竟在3年(nián)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临床试验。赵郑拓觉得,梦想成真的最关键一步是“来(lái)上海,加盟脑智中心”。
赵郑拓研究员(刘琦(liúqí)/摄)
早在2018年(nián)的一次国际会议上,赵郑拓的交流(jiāoliú)报告引起了中国科学院院士、时任脑智中心主任(zhǔrèn)蒲慕明的注意,并向他发出了“来上海,来脑智中心”的邀约。
而(ér)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(qí)未来前景,心中仍有迷茫(mímáng)。”他(tā)说,当时(dāngshí)读到了蒲慕明撰写的一篇介绍“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“种草”——如果能在这样一位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(lǐxuě)先后加入脑智中心(zhōngxīn)。博士刚毕业的李雪通过脑智中心“青年研究员计划”直接担任多模式神经界面(jièmiàn)研究组组长,而赵郑拓更是挑起了(le)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“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(shàng)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,扎根脑智中心,他们绝对不可能用(yòng)比Neuralink少得多的研发投入,在(zài)侵入式脑机接口领域与(yǔ)马斯克“扳手腕”。
在上海市科委和脑智中心的支持下,脑机接口实验室建起了专用(zhuānyòng)的微纳加工平台,团队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(jīchǔ)。
脑智中心的非人灵长类实验动物平台为年轻团队实现“一年上猴”的目标提供了独一无二(dúyīwúèr)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(shèjì)出冗余极小的产品。”赵郑拓说(shuō),而阶梯医疗的第一代产品仅用(jǐnyòng)64通道就实现了几乎等效于(děngxiàoyú)Neuralink1024通道的功能。
赵郑拓、李雪等研发的第一代脑机接口产品(chǎnpǐn)植入体(袁婧/摄)
短短几年,赵郑拓和李雪团队(tuánduì)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(nǎojī)接口开发提供神经科学基础研究支撑;另一方面,不断(bùduàn)迭代的脑机接口也(yě)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,在脑机接口这样的新质生产力(shēngchǎnlì)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(xiàngshàng)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(jiēkǒu)行业史上最大一笔融资。赵郑拓说,选择创业,为的是让实验室(shíyànshì)技术更快变成符合上市标准的医疗器械产品(chǎnpǐn)。
但只有真正经历过,才会明白“从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(dāng)2023年底,终于(zhōngyú)拿到电极的(de)测试通过报告,整个团队的兴奋程度甚至超过这次(zhècì)临床试验。
赵郑拓觉得一路走来很幸运,几乎每个难关都得到了(le)支持和帮助: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(tuījìn)医疗产品型检(xíngjiǎn)、启动临床试验,还是融资的促成,上海市科委、市药监局(yàojiānjú)等(děng)部门都积极提供服务。
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(nǎobù)时,对“穿过(chuānguò)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(tuánduì)合作开发人工听觉脑机接口(jiēkǒu),但在如何给神经系统写入(xiěrù)精细听觉信息(xìnxī)上碰到了困难。蒲慕明院士在与团队仔细探讨后,创新性地提出(tíchū)“引入神经可塑性来建立更佳的人工听觉”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(kōngjiān)正在迅速打开。除了大脑,侵入式脑机接口(jiēkǒu)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(de)不同种类电极(刘琦/摄)
不过,针对每(měi)一种不同(bùtóng)的(de)应用场景,都需要(xūyào)进行针对性的技术(jìshù)研发。“每一步(yībù)进展都离不开基础研究与产业发展的密切联动。”在(zài)赵郑拓看来(kànlái),随着《上海市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、芯片等需求也会大幅增加。如能通过政策、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脑机接口赛道,将会释放更大的发展潜力。






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