脑科学生态的开源之路：彭雷深度解读

本期嘉宾简介：

彭雷，脑虎科技创始人兼CEO、原客如云创始人兼CEO、原阿里巴巴本地生活资深副总裁；2024年上海市创新创业五十人，上海东方英才创业领军人才，四川省天府峨眉创业领军人才。

Key pionts：

1、脑机接口是脑科学研究的底层核心工具，脑机接口技术通过直接连接人脑与外部设备，为医疗康复领域带来新希望，并开辟人机交互的新维度。

2、与AI领域相比，脑科学领域缺乏统一的开源平台。脑虎科技的开放平台MindExplorer旨在统一软硬件产品线，共享数据和算法，促进全球脑科学家的协作。

3、AI和脑科学研究是一个双向模拟的过程。脑机接口技术能够实现人脑工作方式的解码，推动AI与人类智能（HI）的深度融合。

4、科技初创企业往往都面临科研和商业化的双重考验。脑虎科技采取科研与商业化并行的模式，首先在科研市场产生收入，然后逐步进入医疗市场，

在科技迅猛发展的当下，脑机接口（BCI）技术以其独特的跨学科特性和革命性的潜能，正逐步从科幻走向现实。这项技术通过直接连接人脑与外部设备，不仅为医疗康复领域带来了治疗脑部疾病的新希望，也为人类与机器的交互开辟了全新的维度。

在各国政策的大力支持下，随着市场需求的不断扩大及产业链的日益成熟，脑机接口行业正迎来前所未有的发展机遇。人类探索大脑的终极目标是什么？860亿个神经元，人类要如何解码人体最神秘最复杂的器官？作为新兴的未来产业，脑机接口企业如何平衡科研与商业？第一财经近日专访脑虎科技创始人兼CEO彭雷，一起探索脑科学的无限可能。

探索大脑的终极问题

著名哲学家康德曾言：“有两样东西，我们越是思考越是深邃，一个是天上的星星，一个是心中的道德。”

“人类永远不会停止探索宇宙的奥秘。同时，我们也在反思自己为何成为人类，为何我们的大脑赋予我们与其他动物不同的能力。我们拥有知识、记忆、情感和意识，而我们终其一生都在不断认识自我。在这个过程中，人类探索宇宙和人脑的奥秘一直是吸引我最深的领域。”

彭雷是一名互联网行业连续创业者，他创立的SaaS公司客如云在2019年被阿里以10亿元全资收购，彭雷本人也加入阿里担任本地生活资深副总裁。已经创业成功的彭雷，在2021年与相识20多年的中科大大学同班同学陶虎联合创立了脑虎科技。

“脑虎从诞生之初就定好了公司的目标，就是探索大脑的终极问题。”彭雷表示。

脑机接口是脑科学研究的底层核心工具，是大脑与外界交互的信息渠道。目前脑机接口技术主要分为侵入式、半侵入式和非侵入式。电极植入位置越贴近生物神经组织，所获得的脑电信号质量越好、频率越高。

“我们的目标是探索大脑的终极问题，必须对神经元进行尽可能高通量的读与写，选择侵入式脑机接口是唯一解。”彭雷表示，“侵入式需要解决三个核心问题：高通量、低创伤和长期在体，我们所研发的各种技术和材料创新都是为了服务于这三个价值点。”

高通量指的是脑机接口能够同时记录和解码大量神经元的活动，以实现精确的信息传递和控制。为了达到高通量，需要高密度的电极阵列，以捕捉更多神经元的信号；需要高速的数据传输技术，以实时处理大量数据；需要先进的信号处理算法，以从噪声中提取有用的神经信号，并进行有效的解码。与此同时，侵入式脑机接口更重要的是需要实现低创伤和长期在体，以保证患者的手术安全和使用体验。

脑虎科技自主研发的“蚕丝蛋白深部柔性电极”，把固化的蚕丝蛋白液包裹在柔性电极表面，利用蚕丝蛋白天然抗菌、机械性能佳、可控降解等优势，可实现长期在体稳定记录脑电信号，且对大脑的损伤小、排异反应小、安全性更高，采集通道数则可达256通道以上。

“马斯克的Neuralink批准接入人体的脑机接口植入体采用的是1024个通道的柔性电级，我们是256个，大概落后4倍。我们认为在脑机接口领域也会有自己的摩尔定律，脑虎的目标是每隔18个月读写的神经元细胞数量翻一番，我们追求高通量的持续提升，以更多通道更多脑区的数据，追求最终解析大脑的终极目标。”彭雷表示。

在保证手术植入安全方面，脑虎科技自研的“智能手术植入机器人”，可实现指定脑区的精准定位，从而实现柔性电极的快速精准植入。整个过程安全高效，极大地减轻了对大脑的损伤，提高了手术实验成功的概率，保证了实验数据的有效采集。

“追求通量越来越高、创伤越来越小、在体时间越来越长，是脑虎科技未来要继续攻克的技术难关。”彭雷表示。

搭建一个脑科学“开源生态”

人类的大脑拥有大约860亿个神经元，数量之繁密，胜过整个银河系的星辰。脑科学经历了50多年的发展，人类对于大脑的认知仍十分有限，一方面受制于技术和伦理问题，导致脑电数据难以大规模采集，另一方面则缘于脑科学研究缺乏统一的开源平台生态。

脑机接口作为新兴行业，许多科研机构基本都采取自研自用的模式，缺少高兼容性的底层平台提供高性能软件和算法，导致本就稀缺的脑电数据难以复用、科研成果难以转化。

近几年，AI技术的迅猛发展离不开像Hugging Face这样的AI大模型开源生态平台，丰富的开源AI模型库和易于使用的平台降低了技术门槛，促进了全球开发者和研究者的协作与知识共享，加速了AI技术的创新和应用。与AI领域相比，脑科学领域缺乏统一的开源平台来共享数据、工具和方法。

“无论是AI还是脑科学研究，底层平台基础越收敛，上层的开发和研究才能百花齐放，如果底层平台百花齐放，上层根本无法收敛与生长。”彭雷表示，脑虎科技未来的一大愿景就是做脑科学领域的Hugging Face。

对于脑机接口产品的多样化和软硬件不统一、数据和算法不统一等问题，脑虎科技发布了面向全球脑科学家的开放平台MindExplorer，将软硬件产品线进行统一架构，共享实验数据，开源信号处理、神经网络解码、频谱动捕、运动轨迹预测等核心算法。

“目前我们已经开源了在狗、猴等动物上的实验数据、训练范式和算法，后续我们还将进一步开放在人体实验上的语言运动解码。我们的目标是在未来5年内，让全球4万脑科学研究人员的一大半能够在这个平台的基础上进行研究，这将极大地提高人类社会对脑科学探索的速度”彭雷表示。

打通AI和人脑的双向融合

最新一波的人工智能技术是高度基于机器学习的，最先进的机器学习系统使用的是神经网络算法。神经网络通过模拟人脑神经元的连接和信息处理机制，构建了复杂的数据处理模型。这些网络由多层神经元组成，每层在信息传递过程中对数据进行转换和抽象。随着训练的进行，网络通过调整神经元之间的连接权重来学习，类似于人类大脑中神经连接的强化或减弱。

然而，尽管这些模型在图像识别、语言处理等任务上表现出色，它们的决策过程往往难以解释。这种不透明性使得人工智能在某种程度上像一个“黑箱”，可以看到输入和输出，但对其内部的工作原理和决策逻辑却知之甚少，这与人类的大脑是一个“黑箱”类似。

“AI和脑科学研究其实是一个双向模拟的过程。AI用芯片、算法模拟人脑，而脑机接口把已经训好了的‘人脑大模型’打开，插入电极，然后把人脑的工作方式反向解码出来，AI（Artificial Intelligence，人工智能）与HI（Human Intelligence，人类智能）正好是一个桥的两边，在往中间相向而行。”

“人类通过语言或者肢体传递信息的速度是有上限的，人类思维速度比表达速度要更快。未来如果我们能够完全解析大脑神经元之间的运行机理，精准控制神经元之间的放电状态，就能打通人与AI,甚至人与人之间的带宽。”彭雷表示，放长远来看，脑机接口研究的终极目的就是AI与HI的深度融合，探索人类与机器之间更高效、更直接的交互方式。

有人问，从这个桥的两边相向而行，哪边进步会更快？彭雷的答也非常清楚，AI往HI的进化会更快，因为这个路径满足Scaling Law，只需要堆叠GPU，增加参数集和训练语料，就可以不断逼近，这也是GPT3到3.5到4再到5的进化路径，目前这个路径看上去只有工程问题和成本问题。而用脑机接口对大脑的解码，受制于医学的严肃性，包括获得数据需要隐私、伦理、人道等各方面的考虑，所以进步会稍微慢一点，因此脑虎希望通过开放平台的生态，整合全球脑科学研究者共同来加速数据和算法的累积和进化的过程。彭雷坚信，“在不远的未来，我们这代人肯定可以看到HI和AI在桥上汇合，这也就是碳基生命和硅基生命融合共生的那一天，也就是我们期待的‘奇点’”。

科研与商业化双轨并行

任何一家未来科技的初创企业，都面临科研和商业化的双重考验。

科研和商业化的驱动目标和评价体系有很大区别，商业化关注的是市场、估值、收入和PE，科研关注论文及学术影响力，并且影响力越大的科研成果往往离工程化、商业化越远。

在探索大脑的过程中，总会有一些问题需要科学家去寻找答案，在找到答案之后，再将这些答案找到相应的商业机会，变成商业化产品，才能支撑公司的商业化价值。对此，脑虎科技有很清晰的商业化路径。

“在脑科学领域，特别是关于大脑的终极问题探索这件事情，我们想得很清楚，一定是科研与商业双轨并行、互补互进的商业模式。”彭雷表示。

彭雷介绍到，脑虎科技商业化的第一个台阶是科研市场。作为一个严肃的医疗器械产品，脑机接口产品必须严格按照国家药监局的要求去做临床试验以及产品注册，在没有拿到证之前，主要销售到科研市场供动物实验使用，以此产生收入。

根据医疗行业咨询机构DelveInsight的数据，2022年全球脑电采集设备市场规模10.5亿美元，科研市场是重要组成部分，预计2023年至2028年CAGR为9.96%，2028年达到18.5亿美元。

第二个台阶是进入医疗市场。医疗市场有一个典型的逻辑，即根据不同的适应症计算市场空间。例如渐冻症是第一个适应症，全球性人数不多，可能五六十万人，每年市场空间大概为27亿美元；例如脊髓损伤，全球大约有300万患者，市场空间约为37亿美元，还有类似帕金森、癫痫、抑郁症等适应症场景。

第三个台阶是未来市场，是人类与AI共存的终极状态，相信脑机接口的终极状态是患者、普通人都能够使用的。

“我认为一家脑机接口公司或者硬科技公司，最重要的是核心岗位的核心人才。现阶段脑虎团队规模80余人，只有5、6个销售人员，其余基本上都是研发人员和研发支持人员，并且我们仍在求贤若渴地寻找这个领域里的顶级人才。”

脑虎科技从2021年底成立，成立1个月就获得了9700万天使及Pre-A轮融资，2022年底完成数亿元的A轮和A+轮融资。

“脑虎在整体的融资节奏上把握的是比较好的，估值和融资是支撑远景人才和技术的基础，我们融资的目的是为了支撑我们的愿景。”对于下一步的资金计划，彭雷透露，脑虎科技目前正在进行新一轮的B轮融资，未来计划在2028年左右在科创板或者港股上市。

(本文来自第一财经)