来源:联想创投
从人工智能、具身智能、脑机接口到量子计算等领域,科技创新在中国大地上浪奔浪流,新一代创业者以原始创新为使命,破土而出。
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当马斯克的Neuralink让瘫痪者用意念下棋时,大洋彼岸的中国科创力量行至何处?
本期“中国式创新”将目光投向选择“Hard模式”的挑战者——智冉医疗。为了听清大脑神经元微伏级的悄悄话,他们避开了容易走的捷径,投注全球最难、风险最高,但也是最接近最佳解法的侵入式技术。
这是一场对标国际巨头的竞速,更是一次关于让瘫痪者行走、让盲人复明的生命探索。作为联想创投生态中的前沿探路者,智冉医疗如何用一根比头发丝还细的柔性电极,搭建起通往人机共生的桥梁?这可能是一篇关于勇气与耐心的故事。
——编者按
当地球人类用“阶梯计划”只把云天明的大脑“送”给三体人后,三体人究竟是如何读懂人类大脑的思维和意识的?
刘慈欣在科幻小说《三体》里并没有更详细地讲述。
现在看起来,脑机接口(BCI)应该是非常可行的一种方式——在大脑与外部设备之间建立直接通路,实现“意念”与机器的对话。
大脑,仅占人体重量的2%,却由约860亿个神经元、数百万亿个突触连接组成。每个神经元,就像一个小小的信息处理器,通过产生和传导电信号,来实现信息处理和指令传输。
我们每一个想法和动作的产生,都对应大脑皮层中一种高度特化的神经电信号活动模式。这种活动模式虽不完全重复,却具有相对稳定的特征。就像我们在不同情境下对话,语气、用词可能变化,但核心意图却能被理解。
这种相对稳定的“神经语言”,让“读脑”成为可能。
自1973年科学家雅克·维达尔首次明确提出这一设想并给出了早期实验验证以来,50多年过去,人们终于窥见脑机接口走向实际应用的可能。尤其是近两年,全球脑机接口竞赛明显加速。马斯克宣布首位人类患者成功植入Neuralink芯片并“恢复良好”;OpenAI首席执行官山姆·奥特曼也亲身下场,发起成立脑机接口初创公司Merge Labs。
在中国,智冉医疗则成为站在这一前沿领域的竞速者之一。它的厉害之处在于,凭借其全球领先的“侵入式高通量柔性电极”及其构建的新一代脑机接口技术,为脑机接口从实验室迈向临床提供了中国版的破局方案。让瘫痪者行走、让失语者“说话”、让盲人“复明”……一系列医疗领域的“不可能任务”迎来解题的希望。
智冉医疗自主研发的全植入式高通量柔性脑机接口系统,由高通量超薄柔性电极和全植入式无线神经信号采集器两部分组成,支持数百个细胞级别动作电位的同时采集。
脑机接口领域创业,为什么现在是最好的时机?在智冉医疗创始人、CEO宋麒看来,全球范围内将脑机接口提升到战略高度,不仅因其能破解医疗难题,更在于它未来与人工智能、具身智能深度融合的潜力,有望重塑人机交互的界面——通过脑机接口,构建一条高速、高效的信息通道,实现人机共生。未来,我们和机器、甚至世界的交互,将不仅是手指、语言,而是意识。
为什么偏要“植入”大脑?
人机交互界面的跃阶革命有多重要?回顾一下IT科技的发展历史就知道了。
计算机诞生之初,人类与机器的沟通方式就是代码,直到图形界面和鼠标的出现,带来物理世界的第一次大规模信息化浪潮。第二次人机界面的革命性突破,则是触屏iPhone手机的诞生,带来移动互联网的大规模应用和发展,其关键就是让触控这个人类最基本的动作成为与机器交互的方式。而以ChatGPT为代表的诸多大语言模型所催生的AGI浪潮,则进一步简化了人类与机器的交流方式:让机器学会人类的语言、通过“聊天”来接受指令。
“由此推断,下一场技术对人类社会的冲击波,很可能是脑机接口,它将再一次从‘界面’这一维度上填平数字鸿沟,改变世界。”IT业资深人士、香港大学中国商业学院学术顾问兼客座教授高群耀在发表于财富中文网上的一篇文章中写到。
新一代侵入式脑机接口将在人脑智能和机器智能之间搭建桥梁,未来让人脑变得更加强大。
知不易,行更难。每个人的脑电信号都是独一无二的,就像指纹一样,想要解码,需要模型通过大量数据提前“学习”。更何况,人的思维高度抽象复杂,如同一本小说,而当前脑机接口所能捕捉的,还只是片段。从读懂片段到理解全书,还有很长的路要走。
“读懂”的第一步,取决于脑电信号的采集方式,它直接决定了脑机接口的能力边界。
根据脑电信号采集的方式,脑机接口技术路径可分为非侵入式、半侵入式和侵入式。其中,非侵入式设备佩戴于头皮外,虽便捷安全,但信号强度和分辨率有限,主要应用于教育辅助、康复训练、情绪调节等轻中度场景。
半侵入式、侵入式脑机接口,都需要开颅手术,不同之处在于:半侵入式将电极置于颅骨与大脑皮层之间的腔隙,而侵入式则更进一步,将电极直接植入大脑皮层。
越靠近大脑核心区域,越容易引发不可预测的生理反应或并发症,临床风险往往呈指数级增长。半侵入式技术为平衡信号质量与安全性,选择了不直接穿透脑组织的植入方式,记录局部神经群的整体活动规律,如运动或说话的意图,在运动功能恢复、癫痫等疾病治疗中展现出潜力。
既然已经有了一个“两全其美”的方案,智冉医疗为什么偏要选择侵入式这条最难的路?
因为大脑神经元电信号非常微弱,是以微伏为单位计算的,只有把探测器直接放进大脑里,才能“听”得最真切。
不怕冒险,是为了回应最迫切、最严峻的临床需求。侵入式脑机接口虽然手术风险最高,但也离大脑组织最近,可以听到每个神经元的“悄悄话”,使得系统在解码运动意图、语言信息或感觉反馈时更加精准。
智冉医疗全植入式无线神经信号采集器,支持高达30kHz采样率的高通量神经信号采集,能高度还原神经活动原貌。
更为重要的是,它在高清“读取”的同时,还能反向精准调控。例如,对于帕金森病、抑郁症等神经精神疾病,可通过深部脑刺激调控异常神经环路;对于高位截瘫、渐冻症等严重神经损伤,可直接刺激运动皮层或脊髓,帮助患者恢复自主运动能力;甚至视网膜病变、听觉障碍等感官缺失问题,也可通过刺激相应的感觉皮层,为患者重建部分视觉或听觉感知,实现功能替代,为一系列重大医疗场景打开全新的可能之门。
2022年,怀揣着将前沿脑机接口技术推向临床的愿景,宋麒与方英共同创立了智冉医疗,并笃定地选择了侵入式脑机接口这一技术路线,对标全球头部玩家Neuralink。
方英博士毕业于哈佛大学,其全球首创的“可注射柔性电极技术”,首次验证了超薄柔性神经电极可显著降低大脑免疫反应,为智冉医疗构建起扎实的底层技术壁垒。
宋麒主攻电子计算机工程,自2015年起开始在美国、国内两地连续创业,曾任国内AI医疗头部企业创始人、CEO,带领团队获国内首张AI医疗NMPA三类证及CE认证。连续创业的淬炼,使他在产品落地与市场准入方面积淀了深厚的实战经验。
一位专注底层技术突破,一位擅长产品与商业化落地,二人的结合,正是智冉医疗敢闯侵入式脑机接口赛道的核心底气。
然而,在抵达美好愿景之前,智冉医疗首先需要穿越的,是硬科技创业的“死亡谷”——研发成本高、回报周期长以及商业可行性待验证。
尤其是侵入式脑机接口领域,由于手术风险、伦理问题和技术难度十分高,需在严格的临床评估和监管下应用。“作为三类有源植入医疗器械,迄今为止,全球还没有任何一款严格意义上的侵入式脑机接口取得注册证。”宋麒坦言。
因此,如何兼顾短期收益与长期潜力,则是智冉医疗需要直面的一道必答题:是开发“降级”产品以快速产生收入,还是死磕一个最先进的产品、等待爆发?
智冉医疗没有进行二选一的取舍,而是围绕临床愿景,设计了阶梯式的产品管线。在短期规划上,智冉医疗基于其自研的全球唯一同时支持采集、刺激功能的柔性电极,开发了可用于高通量临床脑电信号采集的数字脑电图机。该产品已于去年5月获得二类医疗器械注册证,将成为公司第一款率先取得临床收入的产品。
智冉医疗自研的数字脑电图机,已于去年5月获北京市药品监督管理局批准上市,正式进入临床应用阶段。
在此基础上,智冉医疗进一步布局了柔性神经调控平台,该领域市场相对更为成熟,临床注册路径也更加清晰,有望帮助智冉医疗尽快获证并且产生收入。
面向长远未来,智冉医疗则瞄准行业前沿,研发了对标Neuralink的全植入式高通量采集系统。它虽然前路漫漫,充满挑战,却能创造让瘫痪者自然行走、失语者恢复沟通的医学奇迹,也寄托着实现全新人机交互的终极图景。
“脑机接口领域,既是星辰大海,更需要脚踏实地,尽快实现临床转化。”宋麒说道。
真正的“捷径”是甘走“笨路”
对标Neuralink级玩家,在10年前或许被视为“野望”,但在今天,却是实打实的科技自信。
“中国科技企业已经从‘me too’的模仿阶段,走向真正的原始创新。”作为亲历这个阶段的创业者,宋麒深有感触。在众多前沿科技领域,今天的中国企业已从昔日的追随者,成长为与国际巨头并跑、甚至领跑的竞争者。
同时,作为一名技术型CEO,面对全球竞争环境的变化,他看到的不仅是挑战,更是机遇——唯有从底层技术做起,从核心环节突破,才能真正参与全球竞争。
侵入式脑机接口从技术突破到临床应用,本就是一条雄关漫道,智冉医疗选择从0-1做原始创新,无疑更是难上加难。
最致命挑战,来自人体免疫系统的天然排斥。我们的大脑比豆腐还要柔嫩,又是一个细胞跟血管非常丰富的器官,当外物植入,十分容易引发排异反应。更何况设备要长时间留置在其中,稍微一转头,哪怕是呼吸、咳嗽,都有可能导致损伤神经元。
作为脑机行业的风向标,马斯克的Neuralink公司已经于2023年获得美国FDA批准,并在次年1月让第一位植入者在术后不久,通过思维控制鼠标实现下国际象棋。然而,术后一个月有85%的植入电极发生位移,信号采集能力骤降。
因此,在侵入式脑机接口领域,要实现大规模临床应用,关键在于如何在获取高质量神经信号的同时,最大限度减小创伤、确保长期稳定。设备“微型化、高带宽”已成为行业共同发力的突破口。
其中,作为直接植入大脑皮层的传感部件,电极可以说是侵入式脑机接口能否成功的关键。
宋麒介绍,此前绝大多数在脑机接口的科研或临床研究中被使用的电极都是刚性电极,例如微针电极、密歇根电极、犹他电极等等。
这类电极不仅记录范围有限、通量低,更重要的是,它插到大脑里面,后端又是固定在颅骨上,当人进行活动时,就相当于一根筷子在一碗嫩豆腐里面不停搅拌,对于大脑的损伤可想而知。
这一关键痛点,被智冉医疗视为入行的敲门砖,也是创业的突破口。自方英博士首次验证了超薄柔性神经电极可显著降低大脑免疫反应,智冉医疗团队已在柔性电极领域深耕数十年。目前,其自主研发的侵入式高通量柔性电极,仅有微米级别厚度,且带有全球独创的防脱落电极设计,能够最大限度地减少大脑占比、最大限度降低免疫炎症反应。
智冉医疗自研的侵入式高通量柔性电极,同时获得中、美两国专利授权,厚度仅为微米级,能够显著降低植入损伤,并通过生物相容性验证。
“将仅有头发丝十分之一厚度的柔性电极植入患者颅内深部脑区,对患者脑组织的损伤微乎其微。患者术后苏醒后,开始不间断地通过高通量微电极采集深部脑区的单细胞级别神经电信号,这是世界上首次在人脑深部脑区同时采集到如此之多神经元信号。”浙江大学医学院附属第二医院神经外科副主任医师蒋鸿杰介绍。
2024年11月,一项里程碑式的手术在该院成功完成。智冉医疗自主研发的“超薄柔性深部电极”成功植入人体,这是该技术在全球的首次应用,为脑疾病的精准诊疗和脑功能的研究提供了重要证据。
基于柔性电极的独特优势,智冉医疗团队研发了全新的全植入式无线信号采集系统。其配套神经信号芯片仅是一枚硬币大小,却能精准采集数百通道神经元动作电位。这好比在大脑这座“城市”中,布设了数百个高清监听站,让每一处细微的神经活动都能被实时掌握。
更关键的是,该系统功耗大幅降低了75%,如同这些设备都采用了“冷静”的运行模式,从根源上避免了高温对娇嫩脑组织的潜在损伤,保障了长期使用的安全。
采集信号只是第一步,如何准确“翻译”这些神经电信号,又是一个大难题。一方面采集到的神经电信号通常包含大量噪声和干扰,另一方面不同人的脑电信号特征差异显著,传统固定算法难以通用。
在技术研发层面,许多企业都止步电极、硬件系统,而智冉医疗进一步自研深度神经网络算法,并构建了高精度脑电数据平台,预训练神经元脑电模型,进一步提升解码精度和算法通用性。
智冉医疗自研深度神经网络算法模型,毫秒级实时解码,实现高精度脑控。
之所以要往前再走一步,这背后藏着一个容易被忽略的关键:通用算法如同一位“通才”,而要在如脑机接口等特定领域达到卓越,就必须对其进行“专业化改造”,才能攻克脑电信号解码的真实挑战。
早在2023年,智冉医疗的深度神经网络算法,就已在神经信号解码端展现出令人瞩目的潜力。在一段公开的实验记录视频中,一只植入了柔性脑机接口系统的猕猴,全程无需任何肢体动作,仅凭“意念”便能自如操控屏幕光标的移动,精准点选预设目标,准确率达到100%。
这种系统化能力,也延伸至植入环节。智冉医疗自研的植入机器人支持微米级别定位精度,能够自由选择植入点数量、自动规避血管、规划安全植入位置,精准控制植入深度,不仅大幅提升了手术的安全性与效率,也为未来产品的规模化临床推广做好准备。
智冉医疗自主研发的自动植入机器人,支持微米级别定位精度。
此外,智冉医疗还建设了近两千平方米的临床级微纳加工车间和GMP车间,构建了从研发到规模化制造的全链条能力,实现临床级产品的完全自主可控。
这种垂直整合能力,在创业公司中尤为稀缺且珍贵。“任何事情都没有捷径可走,要做出真正的好技术、好产品,就不能存在侥幸心理,必须保持耐心、长期投入,踏踏实实走好每一步,将技术底座打牢,把每一个基础环节做透,才有可能收获水到渠成的结果。”宋麒说。
在技术层面不断突破的同时,侵入式脑机接口能否真正走向临床应用,仍面临诸多不确定性。宋麒表示,作为严肃医疗产品,当前最主要的挑战已从技术攻关转向监管与临床环节。目前,国内外相关的审评标准近乎空白,大多数企业都处于“摸着石头过河”的探索阶段。
面对这一现实,智冉医疗化被动为主动。一方面,对标有源植入类器械的“最高标准”,推进产品研发与技术储备;另一方面,积极与监管部门保持沟通,理解审评思路,规划科学的临床路径与注册策略。
在产品端,以临床需求为起点,是智冉医疗的信念。早在距离商业化尚远的初创期,创始团队就将“产品经理”的角色前置,以在产品设计阶段,保持跟临床医生、患者紧密的沟通,根据实际诉求,尽力定制化设计产品的形态、功能。同时,这些来自一线的声音,不仅塑造了今天的产品,更指明了下一个技术的突破方向。
破晓之前更考验耐心
中国的脑机接口技术在上世纪90年代才开始启动,比美国晚了20年,却后起直追。
据中国信通院数据,全球脑机接口产业链核心企业超800家,主要分布于中美两国。其中,八成以上企业聚焦无创技术;而在更具挑战的有创技术路径上,美国企业数量居首,中国紧随其后。
作为一家根植于中国的脑机接口初创企业,智冉医疗的快速起步与发展,在创始人宋麒看来,离不开国内独具优势的创新环境:既有鼓励前沿探索的“政策气候”,为原始创新提供支持与指引;也有支撑梦想落地的“产业土壤”,如广阔的市场空间、日益完善的产业链,以及国内优秀的高科技人才和庞大的工程师队伍。
2025年以来,从国家到地方层面密集出台支持培育脑机接口产业政策,来自行业的技术突破、临床实验进展接连不断。7月23日,工业和信息化部、国家发展改革委等七部门联合印发《关于推动脑机接口产业创新发展的实施意见》提出,到2027年,脑机接口关键技术取得突破,初步建立先进的技术体系、产业体系和标准体系。
同时,国家药监局为脑机接口医疗产品的审评审批开辟创新通道,国家医保局专门为脑机接口新技术价格单独立项,铺好进入临床应用的收费路径。此外,北京、上海等地发布支持脑机接口产业发展的政策,鼓励创新成果从实验室走向应用。
整个脑机接口行业都在等待市场破晓。在宋麒看来,当前市场关注度最高、最受资本青睐的,是新一代能够真正实现人机交互的高通量脑机接口,目前仍处在Gartner技术成熟度曲线的萌芽阶段,“脑机接口的‘iPhone’时刻,还没有到来。”
脑机接口本质上是一种通信系统,按照脑感知和脑调控两条演进路线,可以划分为三个阶段:
• 1.0时代(2013年前),脑感知与脑调控技术独立发展,以无创、单向采集或刺激为主;
• 2.0时代(2014-2023年),有创技术聚焦电极与算法,在减小植入损伤、提升解码精度方面取得突破,脑感知交互性增强,脑调控走向闭环;
• 3.0时代(2024年起),感知、刺激、控制技术融合发展,不仅能精准感知大脑活动信号,还能依据这些信号对大脑状态进行调控,同时实现对外围设备的有效控制,实现更自然、智能的交互体验。
侵入式技术路径作为新一代脑机接口,技术本身虽因巨大的想象空间获得广泛关注,但尚未实现大规模临床落地,现实仍然非常“骨感”。
宋麒强调,接下来还需要经过大规模、长时间的临床验证,充分证明其对患者的临床获益远超风险,“只有当成千上万患者真正用起来,技术的价值才得以体现。”
在此关键窗口期,智冉医疗等初创企业面临着来自技术瓶颈、制造成本、伦理监管与未来市场的多重未知挑战。脑机接口作为典型的长周期硬科技,其发展不仅需要企业的耐心投入,更有赖于“耐心资本”的长期支持。
去年8月,智冉医疗完成超3亿元A轮融资,将用于推进新一代技术研发与大规模临床试验。联想创投便是投资方之一。
智冉医疗在联想创投2025CVC创投周“未来科技展区”参展。
“坚定”,是宋麒提到联想创投时特意使用的一个词,“从第一次接触开始,联想创投就非常坚定地支持我们选择侵入式脑机接口这样一个虽然有挑战但长期潜力也最大的路线,愿意陪我们去努力攻克中间遇到的困难,给了我们非常强的信心和支持。”这样的坚定,来自于一家投资机构对技术的专业判断力,以及尊重科学规律之上的长期主义。
作为联想集团的“科技瞭望塔”,联想创投始终秉持“投早、投小、投硬科技”的理念,并遵循“二八原则”布局未来,即80%投向核心科技,20%留给最具想象力的前沿领域,寻找下一个时代企业。
着眼于未来,以侵入式技术为核心的新一代脑机接口,在与人工智能、具身智能深度融合后,将释放巨大潜力。而人工智能、具身智能,恰是联想创投深耕超过10年的核心赛道。这也是为何联想创投选择成为智冉医疗坚定、长期的同行者,共同推动脑机接口在医疗领域的扎实落地与价值实现。
对话智冉医疗创始人兼CEO宋麒
Q:结合智冉医疗的创业体会,你曾经说过“弯道超车”这一说法并不准确,为什么?
宋麒: 我觉得任何事情都没有捷径可走。当然,如果只是模仿,那可能是一种所谓的“捷径”。但现在,中国式创新并不是模仿,我们做的很多东西是别人也没有的、其他人也没有做过的。因此,要做出真正的好技术、好产品,就不能存在侥幸心理,必须保持耐心、长期投入,踏踏实实走好每一步,将技术底座打牢,把每一个基础环节做透,才有可能收获水到渠成的结果。很难说别人花了10年、20年攻克的难关,我们用很短时间就能轻松“超车”。
这是我创业以来的体会,就是要认认真真把东西做好,而不是总想着寻找一些投机取巧的路线。
Q:最近几年,脑机接口领域的发展令人瞩目,是否已经迎来了“iPhone时刻”?
宋麒: 我觉得这一时刻还没有到来。就侵入式脑机接口技术来说,现在还在偏早期的技术验证阶段。那么什么时候真正能达到成熟呢?那就要看谁能够真正实现大规模的临床落地,比如已经成功地应用到超过1万个病人,充分验证了它在大量人群中的安全性、有效性、可靠性,才能够说明它的临床价值获得大家认可,到那时,可能可以说是进入一个相对比较成熟的阶段。
Q:智冉医疗从一开始就非常关心市场应用前景,这一商业化的务实思维是如何培养起来的?
宋麒: 之前做科研的时候,更多追求的是如何体现技术的先进性。但是到临床端就会发现,医生和患者并不十分想了解你这个到底用了几层深度神经网络、用了怎样精妙的网络结构。他们最关心的就是能不能解决问题?能不能够实现更好的治疗?
在这个过程中,我们认识到,产品——尤其是像医疗级产品,解决临床实际需求是最关键的。因此,我们现在从研发的非常早期阶段,就会跟临床医生、跟患者进行非常紧密的沟通,根据他们的需要去定制化地设计产品,尽力使技术的可及性跟需求相匹配。
Q:脑机接口技术的突破,对于未来实现人机共生、协同进化有何意义?
宋麒: 人类未来的进化方向,可能会变成碳基生命和硅基智能的协同进化,这一趋势现在已经越来越明显了。
因此,从需求端来讲,大家意识到需要有一个更好的人机结合的方式,真正实现协同进化和人机共生。要达到这个目标,高通量的脑机接口是必不可缺少的一环。因为人脑是一个非常好的信息接收装置,但我们对外输出信息的能力是非常受限的。我们现在用文字、语音和机器交流,如果换算成字节比特的话,其实非常低,连K都到不了,可能连以前的拨号上网的速率都不如。今天已经进入AI时代,但人和人之间、人和机器之间的交流还是这种低速的方式,键盘、鼠标等各种输入装置几十年没有换过了,已经不能够适应高速人机交流的需求了。
而脑机接口尤其是侵入式的高通量脑机接口,能够实现高速的人机交互。以智冉医疗做的侵入式柔性电极为代表,能实现每秒几十兆、上百兆的带宽,交流速度达到好几个数量级的提升。