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腦機接口大盤點:從科幻到現實,誰在引領這場“讀心術”革命?

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撰稿 :陳茜

1月1日,馬斯克突然在X上宣布:Neuralink的腦機接口設備將于今年大規模量產。截止到現在,Neuralink已經為13名患者植入了腦機接口設備。他們可以用“意念”打字、瀏覽網頁、玩游戲。


圖片來源:X

腦機接口——這個聽起來像是《黑客帝國》里的技術,現在正在從實驗室走向現實。盡管Neuralink是腦機接口這個領域最知名的公司,但是這個領域也正在變得熱鬧起來:一批老將和新秀奮起直追,非侵入/微創路線的項目在悄然崛起,包括OpenAI的CEO Sam Altman在內的不少大佬也已經入局。

可以確定的是,全球腦機接口市場正在爆發式增長。根據報告,僅僅在美國,腦機接口的市場規模就可能達到4000億美元。而這,可能只是開始。

這篇文章,我們就來聊聊,腦機接口這個可能改變人類未來的技術,到底走到哪了?誰在領先?誰可能彎道超車?這樣的技術什么時候能對普通人開發呢?

01

腦機接口的原理從“讀心術”到“控制萬物”

腦機接口,英文全稱叫Brain–Computer Interface,簡稱BCI,簡單來說,腦機接口就是在人腦和外部設備之間建立一條直接的通信通道,它繞過了我們傳統的神經-肌肉-感官系統,讓大腦可以直接“對話”機器。

打個比方:我們平時用電腦,需要通過手指敲鍵盤、移動鼠標來實現操作;但腦機接口技術能讓你跳過這個中間環節,直接用“想”的就能控制電腦。這不是讀心術,而是通過捕捉大腦發出的信號,然后用算法把這些信號“翻譯”成機器能理解的指令。


Chapter 1.1 核心原理:四個步驟連接大腦與機器

想象一下,你的大腦里有860億個神經元,每時每刻都在“說話”,也就是通過電信號交流,你現在能看到這段文字、理解這些概念,本質上就是你的神經元在放電。腦機接口的工作原理其實很簡單:

第一步:采集信號。通過電極或超聲波記錄神經元的活動,就像在大腦中數以億計神經元組成的“聊天群”里,安裝了一個高精度的監聽器。

第二步:解碼信號。用AI算法翻譯這些信號,理解大腦想干什么。比如,當你想移動手指時,運動皮層的特定神經元會按特定模式放電,AI學會識別這個模式,就知道你想做什么。

第三步:輸出指令。把解碼后的指令發送給外部設備——電腦光標、機械臂、輪椅,甚至未來的人形機器人。

第四步:反饋閉環。最先進的腦機接口還會反向工作:設備執行動作后,會把反饋信號傳回大腦,形成交互式的閉環系統。比如腦機接口操控機械手抓起一個杯子,大腦能“感覺”到觸感和重量,這就形成了一個完整的閉環。


Chapter 1.2 三大技術路線:安全性vs性能的博弈

腦機接口“能做什么”我們已經知道了,但是“怎么做”是個大問題。因為這涉及到這在人類最重要且脆弱的大腦上開洞植入芯片,最不可忽視的是它的安全性。所以,腦機接口也發展出了三大技術路線,在安全性和性能之間做出了不同的權衡。

第一類就是非侵入式:好處是最安全,但壞處是信號最弱。這類設備就像一頂“讀心帽”,戴在頭上就能用,工作原理就是通過放置在頭皮上的電極,檢測大腦活動產生的微弱電信號。


優點在于完全無創,不需要手術;使用方便,即戴即用;價格相對便宜,消費級的才幾百到幾千美元。缺點也很明顯,信號非常微弱,就像隔著一堵厚墻聽音樂一樣;精度低,只能做一些簡單的控制,還容易受到頭發、汗水和外部電磁場干擾。

目前市場上不少腦機接口產品采用非侵入式方案,它的簡單易用適合消費級場景。但是,它的效果也遭遇到了一些專業人士的質疑。


劉嘉 哈佛大學工程與應用科學學院助理教授: 我們要尊重物理事實,大腦每個神經元處在的頻率的帶寬是大概300到3000赫茲的范圍。而更重要是在3000赫茲這個范圍,就是它的神經元的動作電位。 我們大腦的顱骨和大腦的表面那層膜,它是一個非常好的Low-Pass Filter(低通濾鏡),所有高于40赫茲的信號全部都被過濾掉了。如果是非侵入式的,從物理的本質上來講,就得不到單個神經元的信號,得到的是一個平均的結果。


葉天楊 Axoft聯合創始人兼CTO: 我們的顱骨是一個非常完美的絕緣體,所以我們大腦里面發展的電信號絕大多數都被這個顱骨給遮擋住了。我們打個比方,如果大腦里所有的思維是非常精彩的交響樂,那我們的顱骨就是音樂廳。你在顱骨的外面放上電機,用非侵入的方式來測量大腦的電信號,就相當于在一個音樂廳的外面聽交響樂,不管這個交響樂有多么的精彩,不管你在音樂廳外面放上多高級的收音設備,因為隔著這個音樂廳,你最終聽到的信號都是一個非常微弱的、非;祀s的信號。這就是現在非侵入式的腦接口所面臨一個問題,它一直沒法得到高精度的、高帶寬的信號。


第二派別的中間路線,叫“半侵入式”。半侵入式是一條“中間路線”,需要開顱,但電極只放置在大腦表面或硬膜外,不穿透腦組織,或者通過血管植入。優點是信號質量比非侵入式好,但風險比完全侵入式會略低一些;缺點則是通道數相對較少,性能不如全侵入式。

但這個派別有點尷尬,因為嘉賓告訴我們,其實最高的風險就是開顱手術,但開了之后又不深入去采集數據,就像你去買票聽音樂會,進了音樂廳,但卻坐在了最后一排。

葉天楊 Axoft聯合創始人兼CTO: 侵入式腦機接口,市面上分兩大派,一派叫Surface Brain-machine Interface(表層式腦機接口),另外一派叫Depth Brain-machine Interface(深度式腦機接口)。當我們把顱骨拿掉、大腦展現出來之后,你可以選擇把電極貼在大腦的表面進行電信號的測量,也可以選擇把電極插到大腦的里面進行信號的測量。貼在大腦的表面,好處是保證大腦結構的完整,但它帶來的壞處是大腦的電信號實際上都在深度。
所以說依然會有在音樂廳里面聽音樂的問題,只不過現在你進入到音樂廳里面了,但你是坐在音樂廳的最后一排。坐在最后一排,拿著最好的麥克風和坐在第一排,拿著比較差的麥克風,到底哪個得到效果更好?這是大家正在討論的一點。而深度電極相當于把電極插入進去,插到真正每個產生電信號的神經元細胞旁邊,得到最第一手的、最精確的、最高通量的信號,通過這種方式來最完整的還原大腦的想法。這是侵入式腦機接口里面分的兩個流派。

所以開顱之后,怎么去收集數據,要進入多深?這是行業目前在積極探討和尋找解法的關鍵點。


第三派:侵入式腦機接口。顧名思義,侵入式的這類設備會直接刺入大腦皮層,和神經元“零距離接觸”。它通過微小的電極針,直接插入大腦組織,記錄單個神經元的活動。

優點是信號強度高,就像聽高清立體聲一樣;而且精度極高,可以實現復雜的控制;帶寬大,能傳輸更多信息。缺點則是需要開顱手術,風險高;電極針長期植入可能引起排異反應、甚至造成感染,電極也可能隨時間降解。

同時還有一個問題,就是植入的材料。


劉嘉 哈佛大學工程與應用科學學院助理教授: 大腦,特別是一個活體的大腦,是個非常柔軟的組織,就像個豆腐一樣。但是所有的金屬或者是硅基的探針都非常堅硬,它就像一把鋼刀。所以你把這個東西插進大腦,而大腦是無時無刻不在活動的。首先這個電極就會像鋼刀一樣,在微尺度下切割大腦,不僅造成了長時間的力學的損傷,并且會使得電極在大腦內部進行漂移。
飄移的結果就是,即使你能測到神經元信號,你也不能夠穩定地測量來自同一個神經元信號。另外一方面,會造成大量的在大腦里面的免疫排異反應。隨著時間的推延,在植入的器件的地方就會造成神經元的凋亡,同時會造成大量的免疫細胞的增生,最終就會使得你一開始能測到的Single Unit Action Potential(單一神經元動作點位),慢慢地就測不到了。而對于病人,有這種深度腦電極叫做Deep Brain Stimulator Implanted(已植入深部腦刺激器),每過幾個月甚至一年的時間,你都需要重新改變你刺激的位置,去有效的治療這個疾病,因為它也會造成大量的深度腦組織的損傷。

為了避免柔軟如豆腐的人類大腦被植入的電極和芯片“反復切割”,材料一定要軟。劉嘉就帶領團隊做出了突破,和葉天楊一起創立了Axoft,他們認為,把硬材料做到極薄,它就能變軟。


就像厚厚的鐵塊打成錫紙就能隨便彎,厚塑料板變成保鮮膜就柔軟多了,這一發現立刻啟發了整個行業。Neuralink等公司也用上了類似思路——因為更薄的導線更柔軟,不容易傷到腦組織。

不過新的問題也來了:電極太薄就容易斷,斷了還可能拔不出來;而且太薄的材料容不下太多電子元件,想增加通道數就得多插幾根電極,于是才有了Neuralink那臺復雜的“縫紉機”手術機器人。


所以,劉嘉團隊接著往前邁了一步:與其把硬的材料變薄,不如直接造一種天生柔軟又堅韌的新材料。他們用了一種特別的高分子材料,既像橡膠一樣有彈性,又能抗體液腐蝕,還能承載更多通道,并且可以反復插拔不易斷。

劉嘉 哈佛大學工程與應用科學學院助理教授: 其實你如果真的看過那種材料,它幾乎是肉眼都很難看到的,所以說它就算植入到大腦里面,斷里面其實也沒關系。但是在臨床上,這是完全不可接受的,這是第一。第二就是整體的器件不具有可擴展性,可能每個器件上就只有10個傳感器,我要植入1000個電極或10000個電極,我要植入100個或者是1000個腦探針。
所以就是為什么Neuralink非常重視它的手術機器人,因為它需要植入很多很多腦探針,才能達到它想要的通道數目。原因就是還是因為,你把用一個非常硬的材料做得非常薄,然后去做腦機接口,它每一個腦探針上的通道數就是非常有限的。如果是要想擴展它的通道數,就要集成更多的材料、更多的器件到一個腦探針里面,它就又變硬了。它變硬了之后,所有的問題就又會回來了。所以需要發展真正的柔性的電子材料才能解決這個問題。

劉嘉告訴我們,在斯坦福的時候,他就專門就花了很多時間去研究這個問題,然后真的讓他們找到了一款特別的光刻膠。


葉天楊 Axoft聯合創始人兼CTO: 而我們的材料,你可以想象它是一種橡膠,你去拉伸,它是有彈性的。我們的大腦實際上也是一個有彈性的材料,我們的大腦在呼吸的時候是不膨脹的。而我們這種材料,它因為是柔性的、具有彈性,同時它表面是非常舒滑的。所以在你的手上刮過的時候,是完全沒有任何切割的感覺。我們經過這些對比之后,我們覺得我們的材料相比市面上經常使用的聚氰亞胺材料,是一種更適合用來做腦機接口的材料。也正因為如此,我們以這個材料為基礎,制作目前市面上最柔軟的腦機接口。


劉嘉 哈佛大學工程與應用科學學院助理教授: 它是非常柔軟的,然后它依然會像正常的電子材料一樣的運作。傳統的很柔軟的材料為什么不能拿來做光刻,不能拿來做這種腦機接口呢?因為當一個材料非常柔軟的時候,你可以想象它為什么柔軟,它其實叫做玻璃化轉變溫度是小于室溫的,你可以想象它在室溫下其實是一個交聯的液體,或者是一種大孔的交聯的材料,它就很容易被多層光刻的時候使用的有機或水溶劑把它給溶脹,它就不能達到非常精準的光刻的目的。
另外一方面呢,我們體液里面的鹽溶這些離子,都很容易侵蝕它,慢慢地這個電子器件就全部都失效了。從化學角度來講,怎么解決這個問題?如果要一個彈性體或者是一個柔軟的材料,它既能夠拿來做光刻,能夠克服所有的水溶劑或者是油性的溶劑, 同時它能夠不讓離子對它進行侵蝕。從化學角度來講,就只有全氟彈性體能做到這一點,所以我們就發展了一系列全氟彈性體的光刻膠,然后就把這個問題解決了。

當材料問題解決后,新的挑戰又冒出來——信號量爆炸了!從過去幾百個通道,變成上百萬個。數據量大得可怕,算法和芯片都得重新設計。而這,就得靠AI了。

02

AI革命

腦機接口的“最強外掛”

AI正在徹底改變腦機接口領域的游戲規則。如果說電極和芯片是腦機接口的“身體”,那AI就是它的“靈魂”。沒有AI,就沒有今天你看到的那些“用意念打字”“靠腦波說話”的奇跡。


想象一下十年前的科學實驗——研究人員最多能同時監聽二十個神經元,大腦信號少得可憐,還能慢慢分析、手動標注,就像工匠打磨一件首飾?涩F在,動輒上萬個神經元同時發信號。Neuralink能監測幾千個通道,已經是學術界最多。每個通道每秒都在吐出成千上萬條數據,整個系統每秒就是一個GB級的“數據海嘯”。

這種規模下,靠人去看信號?根本不可能,就像讓你一秒鐘數完一萬粒沙子。這個時候,AI不再是“幫個忙”的角色,而是腦機接口能不能跑起來的關鍵。但AI的作用遠不止幫忙處理數據,腦機接口的終極任務,其實是一個超級難的“翻譯”問題——把大腦的電信號,翻譯成人類能理解的動作或語言。

機器翻譯中文成英文,還能查字典、看語法;而腦機接口的輸入,是幾千個神經元亂成一團的放電信號,輸出卻可能是一只機械手抬起杯子,或者一句完整的話。這就像在翻譯一種沒人聽得懂的“外星語”,但AI,尤其是深度學習,恰恰最擅長干這種事。

2025年,加州大學伯克利分校和舊金山分校的團隊就創造了一個突破:一位因中風失語18年的女士,靠腦機接口重新“開口說話”。


科學家在她的大腦語言區域植入了256個電極,AI實時把她腦中的電信號翻譯成語音的最小單位——音素,準確率超過90%。再結合大語言模型和N-gram模型,讓系統理解上下文、自動修正錯誤。最后一步,用她過去的錄音訓練出一個語音克隆版本——用她自己的聲音,把想說的話讀出來。

結果如何?整體準確率高達97%,延遲不到一秒,她在家里就能和家人聊天,不需要工程師在旁邊調試,這聽起來像是科幻片情節,但現在AI真的讓它變成了現實。


劉嘉 哈佛大學工程與應用科學學院助理教授: 這更多的是我覺得現在大家越來越發現,特別是AI時代往前走,腦機接口跟AI是密不可分的。因為它有兩種情況,第一種情況,現在新的腦機接口的技術,使得神經帶寬,就是對神經元的測量一下子爆炸,它就需要大量的AI算法對它進行解碼,現在AI算法已經準備好了。另外一方面,本身對大腦的理解就是未來進一步提升AI的一個重要的方面。所以說,你可以看到所有的,凡是做AI相關的人,他一定會想到要往腦機接口這個領域去走。所以說它更多的是一個未來技術布局的爭奪。

如果說“讀取”大腦信號離不開AI,那“寫入”大腦信號,也就是神經調控,就更需要AI來出手相助了。

所謂神經調控,就是用電刺激影響大腦的活動,大腦更像一支龐大的交響樂團,上千種神經元各司其職,演奏著節奏極其復雜的樂章,你能想象用大錘去“指揮”交響樂嗎?這就是傳統技術的問題——太粗、太笨。

現在,隨著電極數量暴漲到上千個通道,精準的神經調控終于有了可能。但要想讓上千個電極像樂手一樣協調配合,就得有一個足夠聰明的“指揮家”——也就是AI Agent。

AI不需要完全理解大腦為什么這樣工作,它靠的是強化學習——不斷嘗試不同的刺激方式,看大腦怎么回應,再根據結果調整策略。它能在毫秒級的時間內實時調節刺激的頻率、強度、時長,甚至是哪些電極該同時工作,從而為每個人定制最合適的刺激方案。


這有點像AlphaGo下圍棋:大腦是個黑盒子,AI也是個黑盒子,但兩個黑盒子不停對弈,最后居然能摸索出最優解。

為什么AI對腦機接口這么關鍵?總結一下有四點:

第一,數據量爆炸過去只看幾十個神經元,現在要同時處理上萬個,人工根本做不來。

第二,實時性要求高從“想到”到“做到”的延遲必須小于100毫秒,否則體驗就不自然。

第三,個體差異大每個人的大腦信號都不一樣,AI能自動學習并適應。

第四,大腦是動態系統信號會隨著時間變化,AI能持續學習、不斷校正,讓性能一直在線。

AI不是腦機接口的“助手”,而是它能不能真正落地的“核心大腦”。沒有AI,這場“人機共生”的夢想,就只能停留在實驗室里。

03

腦機接口五大勢力詳解

Chapter 3.1 Neuralink:馬斯克的“人機共生”夢

這家由馬斯克在2016年就創立的公司,可以說是把腦機接口真正帶入大眾視野的“網紅”。Neuralink的系統由三部分組成:N1植入芯片、Thread柔性電極與R1手術機器人。


首先,N1植入芯片,這是整個系統的大腦,大小和一枚硬幣差不多,被植入顱骨下方。芯片集成了1024個信號采集通道,能同時記錄成百上千個神經元的活動,是目前通道數最多的植入式設備之一,可無線傳輸和感應充電,是系統的信息中樞。


彭雷 格式塔Gestala創始人兼CEO: Neuralink能記錄到1000-2000個神經元的信號,我覺得是可以的,這是它從數量上來講。那2000個神經元對于860億來講其實是忽略不計的,所以說它是一個局部的信號解碼,這是從空間的角度來講?臻g的角度也可以給一個數據,馬斯克的Neuralink把電極插在腦區表面的面積占整個大腦表面的面積是1.3/1000,而整個大腦的表面面積的999/1000都還沒有被記錄下來。
但時間上的話,電學的信號是做得比較好的。因為現在直接電極跟神經元是接觸在的,神經元的放電,電極就能記錄的下來,這個時間已經可以做到10微秒以內。一秒鐘采集多少個spike(神經元放電的信號)都能記得下來。你可以理解電學腦機接口的特征就是,電信號的時間做的已經非常接近實時了,但是它的空間覆蓋只有1.3/1000,這只是表面還不包括大腦內部,大腦內部還有大量的功能區腦區,它是永遠滲透不進去的,它只能插到表面3毫米,如果你要插到深腦,那要8厘米。


其次,Thread柔性電極,這是Neuralink最核心的創新之一

傳統的電極是剛性的,用傳統電極,就像在豆腐里插鋼針,時間長了會造成損傷。Neuralink的Thread電極卻是柔軟可彎曲,隨大腦一起“呼吸”,導線僅5微米寬,可貼合腦組織的微小運動,每根擁有32個記錄點,R1機器人會將64根Thread精確植入皮層數毫米深處,使其在腦組織微動中保持穩定。


最后是R1手術機器人,這可能是整個系統中最酷的部分,馬斯克把它稱為“縫紉機”。Thread由于導線極細且腦血管密集,Neuralink開發了R1機器人來執行植入:這臺“縫紉機式”設備每分鐘可植入約6根導線,自動識別并避開血管,完成手術僅需數小時。

三者結合,使Neuralink成為目前通道密度最高、無線化程度最完整的侵入式腦機接口之一。2024年,Neuralink完成了首例人體植入,患者叫做Noland Arbaugh。手術很成功,幾周后Noland就能用意念控制電腦光標,甚至創造了一個世界紀錄:每秒8比特的信息傳輸速率——這是當時所有腦機接口中最快的。


到2025年,Neuralink已經完成了13例人體植入。而Neuralink最近公布了一個20分鐘的完整手術視頻,展示了他們如何把芯片植入人腦。這次公開的信息量很大,我們來看看這到底是怎么做到的:

整個手術的核心是一臺精密的手術機器人,醫生首先在患者頭骨上開一個硬幣大小的洞,然后這臺機器人有一根比紅細胞還細的針,它要抓起100多根比頭發絲還細的柔性電極線,一根一根地“縫”進大腦皮層。


聽起來很簡單?其實難度極高,因為人的大腦像豆腐一樣柔軟,而且里面密布著血管,這128針必須一針都不能扎到血管。

最讓人震撼的是速度的提升:舊版機器人扎一針需要17秒;新版機器人只需要1.5秒這意味著整個手術時間大幅縮短,患者的風險也隨之降低。

為了做到這一點,Neuralink用了6套顯微鏡加上OCT掃描技術,組成了一個超級精密的“眼睛”。這套系統可以在毫秒級別追蹤大腦組織的運動,提前預判路徑,精準避開所有血管。


目前已經有13個人植入了這個設備,使用時間超過1.5萬時。除了意念控制電子信號,在最新的演示中,還可以通過意念控制機械臂,F在的芯片只植入了4毫米深,就已經能實現這些功能。Neuralink的下一個目標是植入50毫米以上,這樣就能接觸到大腦更深層的區域,實現更復雜的功能。

現在有超過1萬人在排隊等著做這個手術,針頭夾具的制造成本已經降低了95%,原本昂貴的實驗級部件現在可以量產了,機器人也能適配全球99%的人群,這些都在為大規模應用做準備。

Neuralink不只是在做一個實驗性的醫療設備,他們在建立一整套可以規;瘡椭频南到y:從手術機器人,到植入芯片,再到神經信號的解碼算法。


馬斯克的夢想依然非常宏大,他說:“任何可以用電腦或手機控制的設備,將來都可以用Neuralink來控制。這是一個極其深遠的突破。這將從根本上改變‘成為人類’這一概念的含義。

當然,這項技術還面臨很多挑戰:倫理問題、數據隱私、長期安全性等等,但從技術角度來看,腦機接口正在從科幻走向現實,而Neuralink的這些進展,可能是這個領域商業化的關鍵一步。


在未來規劃中,Neuralink希望從“恢復功能”邁向“增強功能”。公司正研發“言語解碼”項目,嘗試在言語皮層植入電極,將“心里想說的話”直接轉換為文字或語音。另一項名為Blindsight的研究則獲得FDA突破性醫療器械認證,目標是通過刺激視覺皮層讓盲人恢復部分視覺感知。

馬斯克甚至設想,這種視覺未來可能感知紅外或紫外波段。更瘋狂的是馬斯克描繪的未來:到2028年,植入裝置中的電極數量預計將超過2.5萬個,能夠與更深層的大腦區域交互,并進一步探索與AI系統的融合。

而更長遠的目標,是讓癱瘓患者通過腦機接口控制Tesla的人形機器人Optimus,從而在物理世界中重新獲得行動能力。這個情節聽上去好耳熟,《阿凡達》不就是這樣嗎?


彭雷 格式塔Gestala創始人兼CEO: 因為以他們的技術來講,每兩年把通道翻一番,這也是我覺得之前做電學腦機接口的時候,我們行業里面講過了一個概念叫摩爾定律,就是基本上每18個月我們能夠插在腦子的電極數翻一倍,這個是可以做到的。但它是一個設備還是幾個設備植進去,這個不一定,它可能是個組合。
但是現在的電極只能插在腦子3-5毫米,他們確實計劃在做下一代的電極,可以通過大腦插到深腦核團,大概能夠插6-7厘米的這種電極。我覺得一年半翻一番吧,因為它翻一番需要的要求還是很高的,芯片得擴張、通訊能力、計算能力、體積大小、發熱控制等等,所有它像一個水桶一樣,每一塊短板都得翻一番,整體才能翻一番,所以我覺得一年半翻一番已經是非常不錯了。


雖然這些設想仍停留在研發階段,但Neuralink已獲得資本市場的強力背書——2025年6月,公司完成6.5億美元E輪融資,估值約90億美元.

但Neuralink也面臨挑戰:包括首例患者出現了85%的電極信號回撤,雖然官方說是手術問題,但也暴露了技術穩定性的隱患;其次,FDA的審批之路艱辛,它被拒絕過至少6次,還曾因動物實驗倫理問題被調查;還有技術路線爭議,它使用的是把硬質材料做薄的“柔性”方案,而不是真正的柔軟材料,存在材料易碎、難以取出等問題。

但不論如何,Neuralink作為這個賽道中最值得關注的公司,最近有非?焖俚倪M展。

Chapter 3.2 Synchron:血管里的“特洛伊木馬”

如果說馬斯克的Neuralink是“開顱插電極”的硬核玩家,那Synchron走的就是完全不同的一條路——它從血管里進入大腦,不用開顱、不用機器人,也不需要漫長的恢復期。


這家公司成立于2012年,創始人Tom Oxley是一位做腦血管手術出身的醫生,公司的核心理念是:“解鎖大腦的自然高速公路”,也就是血管系統。

Synchron的設備叫Stentrode,外形有點像心臟支架,醫生只需在頸部靜脈開個小口,把它沿著血管“送”到大腦,最終停留在運動皮層附近的血管壁上,設備會像支架一樣展開并固定。整個過程只要兩個小時左右,第二天病人就能出院。


Stentrode上有16個電極,貼在血管壁上,而血管壁幾乎緊貼著大腦表面,所以電極能記錄到附近神經元的電信號。信號再通過胸部的一個小裝置無線傳到電腦上。

2020年,Synchron就完成了全球第一例人體植入手術,比Neuralink早了整整四年,幾位漸凍癥患者借助它實現了用意念發郵件、瀏覽網頁,甚至打出了人類歷史上第一條用腦發出的推特:“Hello World”。Synchron也拿到了美國FDA的“突破性醫療設備”認證,是首個獲準在美國做長期植入試驗的腦機接口公司。


截至2025年,Synchron已完成了多位患者的植入測試,累計融資約3.45億美元,投資人陣容包括多名首富大佬,比如貝佐斯家族基金、蓋茨基金會等。

更有趣的是,他們已經開始和蘋果設備做適配測試——讓患者能用意念操作iPad或Vision Pro。


雖然Synchron的通道數量才16個,比不上Neuralink的上千通道,但它的路線更“現實”也更垂直:想先讓癱瘓者能真正地溝通、表達和生活。很有可能,這家公司很可能成為第一個把腦機接口帶進醫院、帶入普通人生活的玩家。

Chapter 3.3 Paradromics:數據高速路的極限玩家

如果說Synchron追求的是“安全、實用”,那Paradromics追求的就是“性能極限”。這家公司2015年成立在美國德州奧斯汀,創始人Matt Angle是個從斯坦福出來的神經科學極客。

他的想法很簡單——要讓大腦和電腦真正無縫交流,就得讓數據通道更寬、更快,所以他們把大腦無法治愈的問題變成可解決的技術問題,要在性能上超越所有競爭對手,打造“大腦的超級高速公路”。


Paradromics的研究設備叫Argo,最引人注目的數字是它能同時記錄65536個通道的神經信號,是Neuralink的64倍。Argo使用微絲電極陣列,可以說是全球密度最高的侵入式BCI設備,能同時記錄數萬個神經元的活動,相當于在大腦里裝上幾萬個“監聽器”。

為什么需要這么多通道?因為大腦的某些功能,特別是語言功能,會涉及多個腦區的協同工作,要實現流暢的語音解碼,需要記錄大量神經元的活動。注意一下,這并不是他們現在植入人體的芯片,而是一個實驗系統,用來展示他們能采集到多得驚人的腦電信號。


他們真正面向臨床的產品叫Connexus,目標是做到“高速、高密度”的數據傳輸,讓機器能更準確地理解我們想說什么或想做什么。

他們的理念很形象:過去的腦機接口就像“撥號上網”,能用但很慢;Paradromics想做的是“光纖入腦”,讓信號像寬帶一樣暢通。尤其在像語言、思維這樣的復雜腦區活動中,通道越多、信號越快,AI解碼就越準確。

2025年6月,Paradromics在密歇根大學完成了第一次人體測試——在一位癲癇手術患者的大腦中臨時放入Connexus設備,成功記錄到了神經信號,手術全程只用了二十分鐘。這次只是短暫試驗,設備隨后被取出,但標志著他們真正踏入臨床階段。


Paradromics已獲得美國FDA的“突破性醫療器械”資格,并被納入TAP加速計劃,這個計劃是為創新醫療設備開辟的“快車道”。資金方面,公司在2023年完成了3300萬美元A輪融資,總融資規模接近1億美元。

這家公司的核心優勢在于能記錄更多神經元,更適合復雜任務,如自然語言處理,為未來的認知增強應用打下基礎。

Chapter 3.4 Blackrock Neurotech:“隱形冠軍”

如果說Neuralink是腦機接口界的“網紅”,那Blackrock Neurotech就是行業的“老前輩”(順便說一句,這個跟金融公司Blackrock沒關系)。Blackrock Neurotech成立于2008年(前身是Blackrock Microsystems),總部在猶他州鹽湖城,地位相當于腦機接口領域的英特爾。

為什么這么說?因為Blackrock的Utah Array電極陣列,幾乎是侵入式腦機接口研究的“黃金標準”。全球大部分腦機接口研究,都在使用Blackrock的設備和平臺。


Utah Array是由猶他大學的Richard Normann教授在1990年代發明的,2005年獲FDA批準,成為首個獲批的高通道數植入電極。從2004年至今,幾乎所有的侵入式BCI人體研究都用它,你在新聞里看到的那些“癱瘓者用意念控制機械臂”“失語者重新說話”的案例,背后很可能都有Utah Array的身影。

它有96個硅針狀電極,每個系統最多1024通道,能記錄單個神經元的尖峰放電,信噪比極高。


長期安全性是Blackrock最大的優勢,最長植入時間達8年以上,并且仍在正常使用,累計植入時間超過30000天,還有零FDA報告嚴重不良事件。相比之下,Neuralink的最長植入時間才2年不到。

而在臨床應用上,目前也發展得比較廣泛。Blackrock的Utah Array已經在多個領域取得突破,包括運動功能恢復,比如控制機械臂抓取物品,操作輪椅,恢復握手等基礎動作,還能讓癱瘓者“感覺”到機械手的觸覺。

2017年,斯坦福大學的研究中,患者用Utah Array實現了每分鐘打40個字符的速度,創下了當時的腦機接口世界紀錄。


2021年11月,Blackrock的MoveAgain系統獲得了FDA的突破性設備認證,系統由三部分組成:植入大腦的電極陣列、解碼運動意圖的AI算法和無線傳輸模塊,設計目標是讓癱瘓患者用意念控制鼠標鍵盤、輪椅、假肢等。

2022年,Blackrock發布了下一代技術概念Neuralace。這是一種超高通道數的柔性電極,目標是實現“全腦數據捕獲”。

作為行業老大哥,Blackrock有2000+篇研究論文使用Blackrock設備、1000+家研究機構是客戶,還發表了116篇同行評審期刊文章。這種生態優勢,是Neuralink和Paradromics短期內難以復制的。

如果說上面幾家都是行業老兵蓄勢已久,那還有一些聲名鵲起的初創公司,都選擇了非侵入路線。

Chapter 3.5 后起之秀另辟蹊徑


就在2025年,OpenAI CEO Sam Altman創立了一家名為Merge Labs的腦機接口公司,目標融資約2.5億美元、估值約8.5億美元,探索一種結合基因療法與超聲技術的方案:即通過改造神經元使其響應超聲信號,從而實現更少侵入或不同于傳統電極植入的接口方式。


同期,Coinbase聯合創始人Fred Ehrsam的非侵入式腦接口公司Nudge宣布完成1億美元A輪;另一個采用超聲BCI的項目Forest Neurotech獲得前Google CEO Eric Schmidt的1400萬美元資助,目標是用超聲在不開顱、無需腦內植入電極的前提下感知與調控大腦活動。


此外,還有一家走“無手術”路線的腦科技公司SPIRE Therapeutics。它們開發了一種叫Diadem的設備:眼下看上去有點像用“聚焦超聲”往大腦深處打聲音波,而不用做開顱、也不用植入電極,它的目標人群是慢性疼痛或抑郁癥患者,也就是那些“藥物+治療都管不了”的難題。

在這里總結一下:Neuralink用馬斯克的野心和資源押注人機共生;Synchron用血管植入的巧思押注安全實用;Paradromics用極致性能押注技術高地;Blackrock用20年積累押注穩扎穩打;硅谷新秀們用非侵入式押注另辟蹊徑。這里面,你最看好誰呢?


04

人與機器的邊界模糊

腦機接口將把我們帶向何方?

2025年的腦機接口競賽全景我們已經梳理完畢,一場關于人類未來的豪賭,正在硅谷和全球范圍內展開。但技術進步總是伴隨著倫理挑戰,腦機接口更是如此——因為它直接觸及人類最核心的部分:大腦。

腦機接口的進步,正迫使我們重新思考作為人的意義,它讓思維可以被讀取、情緒可以被感知、行動可以被外部系統控制,而這也讓隱私、意志和身份的界限變得前所未有地模糊。我們的腦電數據歸誰所有?當機器能影響情緒或決策時,自主意志是否仍然完整?那些能負擔得起“增強大腦”的人,是否會在未來獲得不對稱的優勢?

誰會贏或許不重要,因為腦機接口的意義不僅在于“用意念控制機器”,更在于重新連接被切斷的通路,讓癱瘓者重新行動,讓失語者重新表達,也可能幫助盲人重獲視覺。

對普通人而言,腦機接口還代表著一個新的方向:“思維”也許終有一天能像“觸摸”一樣被數字化感知與傳遞,而人與機器的界限,正變得比以往更模糊。腦機接口,會把我們帶向何方?或許不久,我們就會看到答案。

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