
本文来自微信公众号: 硅基观察Pro ,作者:硅基君,原文标题:《拿下4.2亿天使轮融资!专访格式塔彭雷:做了五年电学脑机接口,我为什么转身押注超声?》
去年,OpenAI创始人Sam Altman联合创立脑机接口公司Merge Labs。更早之前,马斯克创立了Neuralink。
两位AI领军人物,不约而同把下一张牌押向了脑机接口,更像是某种信号。
为什么AI最终会走向脑机接口?格式塔Gestala创始人彭雷提出了一个很有意思的观点:研究人脑和研究AI,本质上是一枚硬币的两面:
一种是在硅基层面打造多模态物理模型,一种是在碳基层面对大脑进行解码的多模态模型。两条路线从不同方向理解智能,最终有可能相互映射、相互解释。当这一天真正到来,人类或许才算真正理解了智能本身。
正是在这种趋势下,脑机接口本身也开始出现分化。相比已经发展近十年的电学脑机接口,超声脑机接口正成为新的技术方向,Merge Labs便是其中最受关注的代表之一。
而在超声脑机接口这条新路线,中国与全球头部公司的距离,比以往任何时候都更近。
作为一个成功的连续创业者,格式塔创始人彭雷分享了他对于脑机接口产业演进的思考。他认为,脑机接口不仅是一门医疗技术,更可能成为连接神经科学与人工智能的关键桥梁。
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脑机接口和AI,一枚硬币的两面
硅基君:为什么放弃电极路线,选择超声脑机接口?
彭雷:我转向超声脑机接口,主要有三个原因:
第一,它更符合我对大脑的理解。传统电学脑机接口记录的是局部神经元活动。以Neuralink为例,它在脑内植入大量电极,目前能够记录的神经元数量仍然只有几百个,但已经足以实现鼠标、机械臂等运动控制。
但我一直认为,大脑真正高级的能力,比如记忆、语言、情绪乃至意识,并不是由几个神经元决定,而是由多个脑区共同组成的大规模神经网络完成的。所以真正重要的,不是某一个神经元,而是整个脑网络(Circuit)。
而超声最大的优势,就是有机会第一次在脑网络层面实现读写,而不仅仅是观察某一个局部区域。这也是我们把公司命名为“格式塔(Gestalt)”的原因。
格式塔心理学提出过一个经典观点:整体大于部分之和。我们希望真正理解和调控的,也是整个脑网络,而不是几个孤立的神经元。
第二,它拥有更大的临床价值,也离商业化更近。我做了五年电学脑机接口,对这个行业非常了解。我很相信,电学脑机接口一定能够形成商业化,它有非常明确的应用价值。
比如,Neuralink现在已经完成28例人体植入,预计到明年,累计病例做到一两百例并不困难。
但它目前主要服务于渐冻症、高位截瘫等运动功能障碍患者。这些患者有明确需求,只是患者规模相对有限。
超声脑机接口走的是另一条路线。由于无需开颅植入,患者接受门槛更低,未来它不仅可以应用于慢性疼痛,还可以进一步拓展到抑郁、焦虑、自闭症、阿尔茨海默病、中风康复等大量神经系统疾病,能够覆盖的市场空间,会远远超过传统侵入式脑机接口。
第三,它与AI结合的潜力更大。
很多人会质疑,超声读取的是血流信号,不如神经元电信号。因为血流存在天然延迟,时间分辨率也不如电信号。但我认为,这恰恰是AI发挥价值的地方。
未来,我们希望建立覆盖血流、电信号、脑磁、核磁共振等多种脑数据的多模态Foundation Model(基础模型),让AI学习不同脑信号之间的映射关系。
举个例子,超声现在可能存在一秒甚至一秒半左右的响应延迟。如果模型能够准确学习血流变化与神经活动之间的对应关系,就有机会把有效响应时间压缩到半秒左右,甚至进一步提升系统性能。
这也是为什么,现在全球都开始关注Neural AI(硅谷流行的一种概念,将AI与神经科学、脑机接口深度融合,去理解、建模、解码和调控大脑)。未来脑科学的发展,很可能越来越依赖Foundation Model,而不仅仅依赖新的传感器或新的硬件。
硅基君:所以,格式塔也算是一家AI公司?
彭雷:我觉得是,不过我们会有点特殊,大约60%是脑机接口,40%是AI for Science。2021年决定做脑机接口时,我就有一个判断:研究人脑和研究人工智能,本质上是同一枚硬币的两面。
今天回过头来看,这个判断越来越得到验证。
现在AI领域最顶尖的一批研究者,很多都有神经科学背景。无论是OpenAI、Anthropic,还是Google DeepMind,很多核心科学家都曾接受过神经科学训练。
所以我一直认为,AI和脑科学未来一定会越来越相互启发、相互融合。
我还有一个更大的判断:AI和脑科学,最终会走向同一个终点。今天整个AI产业都在做同一件事情——不断增加算力、扩大模型规模、提升数据量,希望最终实现AGI。
而脑机接口走的是另一条路线。我们研究的是,去理解目前已知唯一真正具备通用智能的大脑,究竟是如何工作的。
看起来,两条路线完全不同。但本质上,它们都在建立对智能的理解:一种是在硅基层面打造出来的多模态物理模型,一种是在碳基层面对大脑进行解码的多模态模型。
如果未来这两套模型能够彼此映射、彼此验证,那么硅基智能和碳基智能之间,就有可能建立起真正的连接。
我很喜欢用"罗塞塔石碑"来形容这个过程。罗塞塔石碑之所以重要,是因为它让人类能够把两种不同的文字互相翻译。
未来,也许AI模型和脑模型会成为新的"罗塞塔石碑"。如果它们最终能够相互解释、相互映射,人类或许就真正理解了智能本身。我认为,这件事情有可能在未来十五年内发生。
硅基君:回到脑机接口,为什么超声是解码大脑整体的最好方式?
彭雷:超声最大的优势,在于它能够兼顾空间分辨率和时间分辨率。
很多人会拿它和功能磁共振(fMRI)比较。fMRI同样可以观察整个大脑活动,但它测量的并不是神经元放电,而是脑区血氧信号的变化。这是一种间接信号,从神经元活动到血氧变化本身就存在时间延迟,再加上数据采集和计算过程,最终得到的结果通常会滞后几秒钟。
fMRI虽然能够实现全脑成像,但很难捕捉神经活动在时间维度上的快速变化。
而时间,恰恰是理解大脑最重要的维度之一。大脑不是一个个独立脑区在工作,而是由大量神经环路共同组成的动态网络,每时每刻都在进行信息传递和协同。
举个例子,大脑就像一座城市的交通系统。真正维持交通秩序的,不只是单个红绿灯,而是所有红绿灯之间精确的时序配合。如果各个路口都各自运行,或者时间误差很大,整个城市很快就会陷入混乱。
大脑也是一样。所以,要真正理解大脑,就必须尽可能实时地获取神经活动信息。信号采集得越快、越多、越精准,我们对脑网络运行规律的理解就越深入,也越有可能实现更精准的脑机接口和脑疾病治疗。
硅基君:现在世界上最先进的侵入式脑机接口技术在时间和空间上能做到什么程度?
彭雷:我就拿马斯克的Neuralink举例了,按照我们的估算,目前Neuralink大约能够记录1000到2000个神经元的活动信号。但相对于人脑约860亿个神经元来说,这个数量几乎可以忽略不计。
再看空间覆盖范围。按照我们的测算,Neuralink电极覆盖的大脑皮层面积,大约只占整个大脑表面的千分之1.3,超过99.8%的脑表面仍然没有被记录。
Neuralink最大的优势是,时间分辨率非常高。由于电极直接与神经元接触,神经元一旦放电,电极几乎可以立即记录下来,时间精度已经能够做到10微秒以内,几乎接近实时。
硅基君:那格式塔和它相比呢?
彭雷:在空间上,我们的优势还是很明显的。Neuralink是插进去整个大脑皮层的1.3‰,而超声脑机接口放在同样的位置可以对整个大脑体积的25%成像。
时间上,现在我们还做不到像电学那么高的时效性,但这个时效性也可以比fMRI(功能核磁成像)要好很多了。超声可以把血流信号的成像时间,基本上做到1.5秒,或者是0.5秒。而且,能看到的血流信号本身其实在超声下是没有什么延迟的,基本上是实时的。
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慢性疼痛,超声脑机接口瞄准第一个百亿美元市场
硅基君:现在超声脑机接口的商业化到了什么阶段?
彭雷:我们的第一个产品,会先从慢性疼痛切入。
目前,我们已经在美国完成了多轮预临床实验。结果显示,通过超声调控疼痛相关脑区,可以让疼痛程度下降约50%,效果持续1到2周。接下来,我们预计今年年底启动国内临床,同时也会推进中美两地的注册申报。
在疼痛适应症之外,我们还会同步启动5到7条适应症管线,包括焦虑、抑郁、自闭症、成瘾等精神疾病。目前,我们已经与上海、成都、北京多家顶级医院展开合作。
明年开始,这些适应症会陆续进入验证阶段,我们会持续探索超声脑机接口在不同疾病上的治疗潜力。
同时,我们也在建设自己的研发工厂。
医疗器械要拿注册证,不能只有实验室数据,还必须建立符合监管要求的生产体系。我们希望尽快进入注册临床、尽快拿证,因此研发、实验室和生产必须同步推进。这样才能缩短产品迭代周期,也能更快满足后续临床和商业化需求。
从商业化角度看,我们最重要的任务,是先拿下第一个注册证,再把技术能力复制到更多适应症。
只有率先进入这些大市场,完成临床布局,才能真正抢占行业位置,建立自己的知识产权和技术壁垒,并最终形成覆盖多个适应症的平台型能力。
硅基君:超声脑机接口的商业空间有多大?
彭雷:从商业角度来看,几乎每一个中枢神经系统疾病,背后都是一个百亿美元级别的市场。
以慢性疼痛为例,仅美国就是一个数百亿美元规模的市场。阿尔茨海默病更不用说,全球药企过去几十年累计投入近2000亿美元研发相关药物,但真正有效的治疗方案依然非常有限。
这也是我们为什么把慢性疼痛作为第一个适应症。慢性疼痛并不是一种疾病,而是一大类疾病,包括带状疱疹后神经痛、幻肢痛、癌痛、三叉神经痛、纤维肌痛等多个亚型。
虽然病因各不相同,但这些疼痛最终都会汇聚到大脑中的同一个关键脑区——前扣带皮层(ACC)。ACC既参与疼痛感知,也参与情绪调节。我们的目标,就是通过超声精准调控这一脑区,降低异常神经活动,从而缓解患者疼痛。
从目前的实验结果来看,这条技术路线既有效,也具有较好的安全性。如果未来能够成熟应用,它有望帮助一部分长期依赖止痛药的患者,提供一种新的治疗选择。
事实上,美国市场对此的需求更为迫切。长期以来,美国大量慢性疼痛患者依赖阿片类止痛药,也因此引发了严重的阿片危机。如果能够提供一种非药物、非侵入式的治疗方案,其潜在价值会非常大。
当然,疼痛只是我们的第一步。未来几年,我们还会陆续推进焦虑、抑郁、自闭症、成瘾,以及中风康复、阿尔茨海默病等多个适应症。
这些疾病虽然表现不同,但很多都涉及脑网络功能异常。因此,我们认为,超声脑机接口有机会发展成为一个覆盖多个适应症的平台型技术,而不仅仅针对某一种疾病。
从治疗逻辑来看,它和很多精神类药物也有相似之处。
今天大多数精神疾病治疗,本质上都是通过调节神经活动缓解症状,而不是直接消除病因。超声脑调控也是类似思路,只不过它不是通过化学药物,而是通过精准调控脑网络,帮助异常神经环路恢复正常功能。
更长期来看,如果一些精神疾病确实源于脑网络连接异常,那么超声调控有机会帮助大脑建立新的功能连接,实现更持久的改善。
当然,这仍然是一个需要长期验证的方向。目前,超声脑调控领域还缺乏三年以上的大规模随访数据。无论是长期疗效,还是长期安全性,都还需要更多临床研究来回答。
硅基君:现在超声脑机接口最大的难点是什么?
彭雷:最大的挑战,其实不是硬件,而是对大脑的理解。
不同疾病对应的脑网络机制并不一样。到底是哪一个脑区、哪一条神经环路与某种疾病相关;什么位置、什么时机、什么强度的超声调控能够产生最佳疗效;以及哪些患者能够获益,哪些患者不适合,都需要大量基础研究和临床数据去验证。
与此同时,每一位患者都存在明显差异。每个人的大脑结构、颅骨厚度、脑网络连接方式,以及疾病阶段、并发症等都不完全相同,因此,同一种治疗方案很难适用于所有患者。
但从长期来看,我认为脑机接口的发展路径会和精准医疗很像。治疗流程一定会越来越标准化,但具体到每一位患者,调控参数会越来越个性化。
未来,真正的竞争力不只是超声设备本身,而是谁拥有更多临床数据,更深入理解脑网络机制,并能够为不同患者生成最优的个性化治疗方案。这也是我们希望长期积累的核心能力。
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中美站在了同一起跑线
硅基君:作为一个连续创业者,这次创业与过去最大的不同是什么?
彭雷:最大的不同在于,过去企业强调的是产品化能力,如何把技术转化成产品。但在前沿技术领域,未来企业本身就会成为最重要的科研机构。
今天美国最顶级的AI团队,既是科学家,也是工程师。OpenAI、Anthropic、DeepSeek这些公司里的研究人员,不只是提出理论,也要亲自把模型训练出来、把系统跑起来、把产品推向真实用户。
原因也很好理解。很多前沿研究已经越来越难只在高校里完成。因为最重要的资源不再只是论文和人才,还包括算力、数据、真实用户反馈和工程系统。高校没有足够的卡,没有足够的数据,也没有足够大的真实使用场景,很多突破反而更容易发生在OpenAI、DeepSeek这样的公司里。
现在,神经科学也在走向类似的方向。
脑机接口不是纯论文科学。它需要动物实验数据,需要人体临床数据,需要硬件工程,需要算法模型,也需要长期产品迭代。谁能够最早获得这些数据,能够把科研、工程和临床放在同一个闭环里,谁就有机会形成真正的技术壁垒。
所以,格式塔从第一天起,就不是一家单纯等待高校成果转化的医疗器械公司。目前,公司团队总共29个人,其中三分之一是科学家,三分之一是工程师,三分之一是中后台。
我们希望在脑机接口领域,也建设一家全球领先的New Lab,不仅拥有完整的科研能力,科学家可以发论文、发顶刊,也拥有工程转化能力,把科研成果直接变成设备、算法和临床方案。
硅基君:怎么看待中美在脑机接口发展上的差距?
彭雷:我认为,超声脑机接口给了中国一个非常特殊的机会。
如果是电学脑机接口,我们确实起步更晚。我刚开始做电学脑机接口的时候,国内和美国以Neuralink为代表的团队相比,大概落后八年。过去五年,国内发展很快,把差距缩小到了四年左右,但客观上仍然存在代差。
但超声脑机接口不一样。这是一条全新的技术路线,全球都还处在起步阶段。我们和美国最领先团队之间,从一开始就不是八年的差距,而可能只有一年半左右。
这也是我为什么坚定选择超声路线。在这条赛道上,中国第一次有机会与全球最领先团队同步竞争。我有信心,在未来两年内,我们有机会把与美国最领先团队之间的差距进一步缩小,甚至实现并跑。
硅基君:中国追赶的优势是什么?
彭雷:我觉得,最大的优势其实是效率。中国最大的优势,在于拥有一套完整且高效的创新转化体系。从医疗器械供应链、工程化能力,到动物实验、临床资源和监管审批,各个环节都能够快速衔接,形成更高效的研发闭环。
以我们为例,从原型研发、动物实验,到临床试验、注册申报和审批沟通,监管部门都会深度参与。我们在上海、成都推进项目,当地药监部门会定期和团队沟通,帮助我们解决研发和注册过程中遇到的问题,推动项目尽快进入临床阶段。
与此同时,国家近年来也出台了一系列支持脑机接口发展的政策。无论是创新医疗器械审批,还是临床试验和产业化支持,都为行业发展创造了更加有利的环境。
举个例子,Neuralink从成立到获得第一个人体临床许可,大约用了七年时间。而我们的目标是在后年上半年拿到第一个注册证,用两年左右时间完成关键监管突破。
当然,两者不能简单类比。侵入式和非侵入式面对的是不同的技术挑战、监管路径以及患者风险收益比,获批目标本身也不一样。
但从另一个角度来看,这也体现了中国在创新医疗器械领域的效率优势。
这也是为什么,Neuralink原来的临床负责人现在加入了我们,负责公司的全球临床。他也是第一位加入中国脑机接口创业公司的Neuralink高管。
他很清楚,美国虽然技术领先,但临床推进速度并不快,审批周期长、患者招募效率也相对有限。相比之下,中国在临床资源、患者数量以及监管效率上的优势更加明显,能够显著缩短创新医疗器械从研发到临床验证的周期。
依托更高效的研发转化体系、更丰富的临床资源和更快的监管协同,超声脑机接口这样一条全新的技术路线,中国完全有机会走在全球前列。
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