国内有没有可以和马斯克PK的脑机接口公司?
中国质量万里行
2020-08-02 21:35中国质量万里行杂志社官方账号。
本文来源:DeepTech深度科技
作者:胡玮炜
马斯克的脑机接口公司Neuralink已经在中国迎来了对手。清华大学孵化的NeuraMatrix,据说是国内唯一专注于下一代能力接口的底层设备公司。
两位创始人陆佳和叶菲力分别是芯片系统和生化材料领域的专家。陆家曾在一次演讲中表示:“目前,NeruaMatrix是中国市场上唯一一家与Neruallink进行PK的公司。与埃隆·马斯克(elon musk)早前发布的原型相比,我们的原型具有更好的抗噪声特性,可以实现无限的外部交互和与体内神经系统的双向交互。”
图| NeruaMatrix参加七季创坛创业营时展示的PPT
目前,脑科学处于全球科技的前沿。自从1946年世界上第一台计算机“ENIAC”诞生以来,人与机器的距离越来越近。近年来神经接口技术的兴起也意味着人机交互的终极形式:
交互式人机交互大发展时代已经到来。
陆佳从本科到博士都在电子工程系学习。因为工程可以解决具体的问题,这也促使她去行业里测试自己的研究是否能做出点东西来。
正好,她做的研究可以满足神经科学和生物医学研究的前沿研究需求,于是和叶菲丽一起创业。原因之一是两人都是高中同学,而且是唯一一个搞学术研究的。另外,脑机接口正好需要既懂芯片又懂生化材料的人来做。
2019年底,NeuraMatrix诞生。
在谈到公司名称时,叶菲力表示,电影《黑客帝国》(The Matrix)的英文名是the film,很多人对脑机接口的认知都是从这部电影开始的,所以电影也成为了公司名称的灵感来源。
目前NeuraMatrix最重要的两个方向是芯片系统和生化材料。前者主要是陆贾,后者主要是叶菲丽。但这两块并不是分开的,而是交织在一起,共同作用的。
陆佳告诉DeepTech,这不像插座和插针,只要大小合适就行,而是一种跨界合作。
概括地说,BCI和USB有一些相似之处。比如用USB协议连接u盘和电脑,然后两者可以交换信息,也就是可以把文件从电脑拷贝到u盘,或者从u盘拷贝到电脑。
只要是接口,就是双向通道,脑机接口就是在大脑和机器之间建立通道。由于脑机接口可以在大脑和机器之间建立一个双向的信息交换通道,如果该通道通过无线传输信息,就可以实现远距离通信。
目前NeuraMatrix想做的产品是大脑和计算机之间的无线数据交互通道。
芯片系统:麻雀虽小,五脏俱全。
陆家现做的芯片系统比手机小很多,但是麻雀虽小,五脏俱全。脑机接口芯片最大的难点在于一开始就很难获得需求。
比如在芯片里做一个放大器,你只需要告诉制作者这个放大器是什么频段,放大多少倍,也就是把基本的东西解释清楚就可以启动了。
但是对于脑机接口的芯片系统,从一开始就很难描述清楚需求,因为需求不是做电学的人提出来的,而是做生物医学的人提出来的,后者对电学并没有很深的理解。
在这种情况下,生物医学的人其实更像用户,用户只能表达对产品的预期描述,但这种描述并不是从电学的角度。
换句话说,在做脑机接口芯片的时候,生物医药的负责人无法判断芯片应该遵循什么指标。但只要指标明确,脑机接口芯片的难度已经解决了一半。
目前,NeuraMatrix产品中部分关键模块的验证已经结束,进入系统审计阶段。预计到2021,公司首款芯片发布。
一听到脑机接口,大部分人都会认为是和生物医学有关的话题。
但是脑机接口是一个应用驱动的东西。想象一下,如果你能直接从你的大脑中提取信息,或者把外部信息加载到你的大脑中,这是你已经可以想象的。比如电影《黑客帝国》就讲了这样一个场景。
如果脑机接口的前提成立,那么大家一定要想象它的功能。但目前卡在了“如果”上,可以说是典型的应用明确但路径不明的事情。但是如果做出来,大家一看就知道这个产品能做什么。
现在的问题是,谁能做到?这是一个不确定的事情,就像iPhone诞生之前,人们认为黑莓和诺基亚手机就像智能手机一样,但是今天人们在市场上看不到黑莓。
iPhone一诞生,人们才恍然大悟,原来智能手机是这样的。同时,做iPhone的人也不用担心没人来App Store上架产品。因为只要你做了这个平台,就会有无数的应用上架。问题是,谁能提供制造iPhone的解决方案?
脑机接口,某种程度上也是现状。现在,NeuraMatrix是提供解决方案的人。做这个方案的时候,芯片是很重要的一个部分。芯片的特点是可以做得非常小,集成度非常高。
脑机接口要实现的功能很多,在这么小的体积内实现这样的功能需要一些高科技的工业手段。手段之一就是集成电路。
半个世纪以来,凡是能和人类发展相关的东西,都有集成电路。因此,脑机接口的发展也不例外。脑机接口芯片是里面的关键技术。
因为脑机接口产品,无论是佩戴在人体上,还是植入人体,都会和人体产生非常密切的关系。植入人体的产品必须具有良好的生物相容性和友好性,因此在研发过程中必须需要生物材料。
陆佳说,芯片加什么东西,一定是和应用场景有关的。当芯片只用于手机时,不使用生物材料。但是当芯片要植入体内时,必须需要一种能与体内环境相处的生物材料将芯片包裹在里面。
生化材料:包裹芯片的“外壳”
因为脑机接口主要用于大脑和计算机之间的交流,不可避免的要和神经系统连接。所以生化材料是不可避免的。如果你告诉一个人,你应该在他的大脑里植入一个芯片。他可能担心这不是我身体里的东西,所以会不会发炎或者不舒服?
而生化材料,植入体内后还得解决不良反应的问题。脑机接口等终端设备植入后,如何使其快速与人体融合,如何不受免疫系统排斥的影响,如何保证接口设备不会移位放电,这些都需要生化材料。
NeuraMatrix的投资人之一是齐集创坛。七极创坛创始合伙人、首席运营官栾云明在点评公司时对DeepTech表示:“两位创始人的综合能力都非常强。他们有把硬技术落地的能力,也有商业管理上的长期领导力和综合能力。他们非常务实地探索未来,创新性地实现自我造血的能力。”
图|戚迹创坛创始合伙人、首席运营官臧云明
像阿尔茨海默病和帕金森病这样的健康问题可能会得到解决。
目前,NeuraMatrix的原型已经制作完成。接下来就是装备样机,找一些客户体验一下。2021上半年,公司第一代产品即将上市。
此外,NeuraMatrix还将开放从硬件到软件到数据服务的一系列产品。具体来说,硬件包括芯片系统、连接信号采集的上位机、植入活体的电极等。软件是指通过无线方式向手机或电脑传输信息的软件;数据是指NeuraMatrix可以帮助客户分析数据。
谈及未来的规划,叶菲力表示将分三步走,即从动物到人,再到人机交互。
第一阶段,在实际用于人之前,先在动物身上进行实验,为神经药物研发平台和脑科学认知科研机构提供工具,最终实现为他们研发药理学和脑科学,开辟新的途径。
第二阶段,很多患者可以通过脑机接口彻底改善病情。例如,阿尔茨海默病、帕金森病和癫痫等疾病都是由神经系统的异常放电引起的,而脑机接口产品的使用将迎来这些疾病的新解决方案。此外,残疾人还可以通过脑机接口操纵一些机器。
第三阶段,会走向交流。NeuraMatrix的两位创始人认为,未来可以通过植入芯片来完成人与计算机的交互,比如打电话、登录网页搜索信息、网上购物等。
同时,这项技术也可以在不久的将来帮助人类突破自身的身体极限,从而实现人造器官和人体增强。为了实现这一目标,NeruaMatrix开发了一种专用于神经接口和小型化无线设备的芯片。其设备具有高精度、低功耗、海量数据自由交互、长期植入体内等特点。
奇济创坛创始合伙人、首席运营官栾云明也认为,短期内可以为药企提供价值,收集数据,也可以为未来类似新冠肺炎疫情的药物研发提供巨大价值。从长远来看,就像iPhone带来的革命性体验一样,脑机接口技术可以定义新一代的人机交互模式和人与人之间的交流方式(如脑脑交互),可以给人类生活带来更多的体验和更多的可能性(应受访者要求,NeruaMatrix两位创始人的名字均为化名)。