经典科幻电影《22世纪杀人网络》中，人类大脑能跟计算机连接起来，将各种知识和技能直接下载至人脑。未来，大家脑部只要植入“脑机接口”，都可以拥有类似的特殊能力。科技狂人马斯克创立的脑神经技术初创Neuralink，已获准进行首次人体临床实验，刺激公司估值暴涨至50亿美元。但脑机接口领域真正领跑者却非镁光灯下的Neuralink，而是一直默默耕耘的Synchron。为什么这家小公司可以在技术上领先Neuralink？一旦脑机接口大规模落地使用，将为医疗界带来什么巨大转变呢？

Neuralink拟今年展开人体试验

   2023年5月，伊隆·马斯克（Elon Musk）旗下专门研究“脑机接口”（Brain-Computer Interface，BCI）的初创公司Neuralink宣布，已获美国食品及药物管理局（Food and Drug Administration，FDA）批准，可以开始人体临床实验。马斯克表示，打算将BCI设备植入四肢瘫痪或截肢的病人脑中，将会在2023年内展开试验。

Neuralink是BCI领域中最具知名度的公司，这当然要归功于马斯克的高调作风。（图片来源：X.com@elonmusk账号）

   Neuralink于2022年首度向FDA申请许可，结果遭到拒绝，主要理由包括：BCI设备中的锂电池有机会在脑内移位或过热、植入脑部接线可能导致发炎和血管破裂等；局方又质疑，设备能否在不造成损伤下从大脑中移除。

   为满足FDA的安全条件，Neuralink找来巴洛神经内科研究所（Barrow Neurological Institute）帮手。这是美国最大的脑神经研究所之一，拥有脑神经植入手术的先进技术与丰富经验，可以帮助Neuralink的开脑植入方案变得更加安全。前FDA官员、现任美国科罗拉多大学神经科学副教授克里斯汀·韦尔（Cristin Welle）认为，如今FDA准许Neuralink进行人体实验，象征着该公司已通过临床前安全测试。

Neuralink开脑植入脑BCI设备

   对Neuralink来说，取得FDA人体实验准许等于赢得一场重大胜利。该公司估值从两年前约20亿美元（约156亿港元），暴升至2023年6月约50亿美元（约390亿港元）。2023年8月，Neuralink宣布完成D轮融资，由PayPal共同创办人彼得·泰尔（Peter Thiel）旗下Founders Fund牵头，集资金额高达2.8亿美元（约21.84亿港元）。

   Neuralink的BCI技术要求患者接受开脑手术：由手术机械人在头骨上切开一个小洞，置入硬币般大小的圆形装置“Link”；然后，把Link伸出的幼细接线缝进大脑皮层表面，以侦测脑神经讯号；最后，盖回头骨和头皮，进行缝合。

Neuralink的BCI方案以“Link”为中心，这是一种处理脑神经讯号的小型圆形植入装置。（图片来源：Neuralink官网）

Neuralink手术机械人能够绕开脑部血管，好像缝纫机般把Link的线路缝进大脑皮层表面，以侦测脑神经讯号。（图片来源：Neuralink官网）

   Link接收神经讯号后，透过蓝牙网络向外发送；计算机接收讯号后进行分析，理解个中意思后就会执行指令，例如控制键盘输入文字、操控鼠标光标移动到指定位置等。

   在Neuralink的愿景中，植入Link后，不但肌萎缩侧索硬化症（俗称“渐冻人症”）患者可以恢复活动能力，失明人士也可以重见光明，甚至可以治好脑退化症、忧郁症、或是精神分裂症等。若然BCI成真的话，将为全球医疗科技带来飞跃性的进步。然而，有医学专家警告，植入或移除BCI装置的过程中，仍有很多安全问题需要克服，最终电子零件会否伤害脑部，还有待考证。

日后瘫痪患者只要在脑部植入Link装置，便可以用意念控制计算机鼠标光标的移动。（图片来源：Neuralink官网）

BCI领域真正领跑者Synchron

   尽管Neuralink是BCI赛道上最出名的参赛者，但真正的领跑者却是另有其人——由澳洲墨尔本大学神经科学专家托马斯·奥克斯利（Thomas Oxley）成立的Synchron。早于2007年，奥克斯利提出“Stentrode”技术概念，这是一种可以置入血管用来探测大脑神经讯号的支架。

   2012年，奥克斯利在澳洲创立医疗科技初创公司SmartStent，初期聚焦于研究神经病变瘫痪的新型疗法，后来渐渐将研究焦点转移至脑机接口。2016年，该公司改名为Synchron，并将总部迁移至美国，随后在不同学术期刊上发表多篇关于BCI的研究论文，让外界知晓“Stentrode”的存在。

   2018年，Synchron在无需进行开脑手术的情况下，成功把Stentrode置入羊只脑部，并证明该设备能够刺激脑部，产生类似肌肉插入电极后的收缩反应。2020年，Stentrode被FDA核准为突破性医疗设备（Breakthrough Device Designation）。2021年，Synchron进行B轮融资，取得4,000万美元（约3.12亿港元）资金；同年，该公司获得FDA的医疗器材临床试验豁免，可以展开临床人体实验。

   62岁的渐冻人症患者菲利普·奥基夫（Philip O'Keefe）接受Synchron的人体实验，在脑部植入Stentrode。2021年12月23日，奥基夫在双手无法活动的情况下，单凭意念控制计算机，撰写和发送一则Twitter（X.com）推文：“hello, world! Short tweet. Monumental progress.”（你好世界！简短的推文。巨大的进步。）

Synchron跟澳洲墨尔本大学、墨尔本皇家医院合作，为渐冻人症患者奥基夫植入Stentrode，让他可用意念控制计算机操作。（图片来源：翻摄墨尔本大学官方YouTube影片）

奥基夫透过Synchron创办人奥克斯利的Twitter（X.com）账号，发出首则藉由意念控制写成的推文：“hello, world! Short tweet. Monumental progress.”（图片来源：X.com@tomoxl账号）

Synchron从静脉置入BCI设备

   Synchron指出，这是全球首次有人藉由BCI设备，直接在社交媒体上留言，开启了患者与世界保持联系的大门。造就这项奇迹的Stentrode，不像Link般要在头骨上开个洞、再植入，而是透过颈部微创手术，从静脉置入脑神经传感器。

   当患者接受全身麻醉后，医生会在颈内静脉合适位置进行穿刺，跟着利用一条长度为2厘米的引导管将Stentrode置入，再注入生理盐水把装置推送到大脑的运动皮层。Stentrode拥有16个电极，表面积为0.3平方厘米，能够探测附近皮层的脑神经讯号。

Stentrode取名自“Stent-Electrode Recording Array”，意指支架型电极数组。这个镍钛合金支架上安装了16个电极，植入脑部后即可接收患者发出的脑神经讯号。（图片来源：翻摄Synchron官方YouTube影片）

   Stentrode透过血管中的导线将脑神经讯号传递至锁骨下方的通讯装置“Synchron Switch”，接着以无线方式把讯号传送给外部计算机系统。计算机内的《brain.io》软件利用机器学习（Machine Learning）算法，对脑神经讯号进行解读，理解讯号的意思后即会实现操作。

Stentrode把接收到的脑神经讯号，透过血管中的导线传递至锁骨下方的通讯装置，再无线传输至预载《brain.io》软件的计算机系统；当《brain.io》解读患者想要表达的意思后，便会自动实现操作。（图片来源：Synchron官方图片）

Synchron技术领先Neuralink

   后来，Synchron再为另一位渐冻人症患者罗德尼·戈勒姆（Rodney Gorham）植入Stentrode，2022年11月让他公开示范，如何用意念操控iPad发出聊天短讯。经历两次公开人体实验的成功后，Synchron于同年12月宣布获得7,500万美元（约5.85亿港元）的C轮融资，由美国生物医学创投基金雅琪创投（ARCH Venture Partners）领投，更吸引了亚马逊（Amazon）创办人杰夫·贝佐斯（Jeff Bezos）、微软（Microsoft）创办人比尔·盖茨（Bill Gates）参与投资。

   相比起Neuralink方案，Stentrode的最大优势是不用进行开脑手术，即可在脑内置入BCI设备，减少手术对患者造成的发炎反应。一般来说，患者接受开脑式植入手术后，通常要住院3至7天；采用静脉式微创手术，病人仅需留院48小时就能回家了。

   2023年1月，Synchron发表一篇关于Stentrode临床安全性的论文，显示Stentrode在4名患者脑内运作了一年，未有出现发生不良反应。实验期间，患者几乎每天都会透过Stentrode来回复电邮、进行网购、以及处理网上金融事项，操控准确率高达97%以上。由此看来，正当马斯克为Neuralink取得FDA人体实验许可而沾沾自喜之际，其实对手Synchron早已完成多轮人体试验，技术上遥遥领先。

Neuralink募资远胜Synchron

   虽然Synchron是最接近BCI商业化的公司，但现时仍要面对不少挑战。首先，用于解读脑神经讯号的机器学习算法尚未完善，难以理解较复杂的指示，所以该公司正积极调整现有算法，未来更会考虑自行研发一套全新算法。

   另外，Synchron从没公布产品定价，难以判断产品收入是否足以支撑公司继续发展，目前唯有依靠向外募资来维持营运。经过多轮融资后，该公司集资总额达到1.45亿美元（约11.31亿港元）。相较之下，由马斯克领军的Neuralink单是D轮融资的金额，已差不多是Synchron历年集资额的两倍了。

   私募市场数据平台PitchBook的数据显示，2022年涉及脑神经科技研发的初创公司，总共募集了2.78亿美元（约21.68亿港元）的资金；来到2023上半年，相关初创的整体集资规模已达到1.43亿美元（约11.15亿港元），估计全年集资额有望高于前一年。由是观之，未来将会有愈来愈多资金投入BCI研发领域，为渐冻人症或四肢瘫痪患者带来一丝希望曙光。

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