人类一直在探索和了解我们生活的宇宙。爱因斯坦曾说:“宇宙永恒的神秘在于它的可理解性，宇宙能被理解是一个奇迹。”
人脑中大约有860亿个神经元，这些神经元通过一种称为“接触过程”的结构相互连接，用于处理和传输信号，数量比整个银河系中的恒星还要密集。因此，大脑之谜和宇宙之谜被称为“两大科学难题”。
解开“宇宙之谜”是诗意而长远的，攻克“大脑之谜”是具体而紧迫的。
大脑作为最重要也是最脆弱的器官，可以让人类成为“万物之灵”，同时也会被各种脑部疾病所纠缠，比如青少年的自闭症、中年的抑郁症、老年的痴呆症等等。配合中国的“大脑计划”，即了解大脑、保护大脑和模拟大脑。脑科学研究的顺利开展离不开底层核心工具——脑机接口，它可以实现大规模神经元动态网络数据的长期稳定读写。
脑虎科技成立于2021年底，是国内侵入式脑机接口领域最具代表性的公司，也是脑机接口领域规模较大的早期融资赢家。
近日，脑虎科技CEO彭磊在接受采访时表示，“脑机接口是一个典型的交叉学科领域，涵盖了微电子、半导体、芯片、材料、算法、机器人、医学、伦理学、神经科学等诸多学科，而我们所做的核心难点是如何在最大化利用大脑的同时，最大限度地减少大脑的损伤，并尽可能在两者之间取得平衡。”拥有20多年创业经验的彭磊忍不住感叹，脑机接口跨学科领域的广度真的超过了他之前所有的创业经历。
简单来说，BCI就是将电极插入大脑，解码信息并将其放在云端，整个链路完全开放，实现端到端的整体解决方案。彭磊说，脑虎科技正在探索的一种方法是通过用固化的丝素溶液包裹电极来硬化导线并将其植入大脑。植入后，丝心蛋白将缓慢释放。释放后，它是一种生物安全性非常高的材料。可以理解为用电极当剑，用蚕丝蛋白当剑鞘。插入后，剑鞘融化，留下剑本身。
大脑探索之路引发的技术变革
由于分析神经电活动是分析脑功能的核心，可同时实现光刺激和脑电信号记录的多功能神经探针是脑科学和脑疾病领域的重要研究方向。
从脑机接口的发展方向来看，它不仅需要类似摩尔定律的高通“通信”，还需要从一周、一个月到一年甚至更长时间的“长期体内”和“低创伤”。彭蕾提出，“集成电路中有一个著名的定律‘摩尔定律’，即晶体管数量每18个月就会增加一倍。事实上，在脑机接口领域，也存在摩尔定律，即亚摩尔定律，这意味着用于同时捕获大脑神经元的电极位点数量每70个月就会增加一倍，发展速度仍远远落后于集成电路行业。”
据悉，中国科学院上海微系统研究所胡涛研究组利用微纳加工技术和生物相容材料，成功研制出由天然丝蛋白纤维和多通道超柔性微电极阵列组成的多功能探针Silk-Optrode。鉴于蚕丝的高透明性、良好的生物相容性和机械可控性，可将光电探针准确插入大脑，对自由流动的动物进行同步光基因刺激和多通道记录。
通过蚕丝和光纤的水合作用，Silk-Optrode探针可以主动适应植入环境，降低其自身的机械刚度，并以高精度植入大脑，同时保持与周围组织的机械顺应性。光电探头有128个记录通道，在激发低光损耗的颅内光的同时，能以高产量和良好的隔离度检测单个单元，这超过了以往的同类工作。术后两个月的结果表明，Silk-Optrode探针在植入物-神经界面产生的免疫反应和组织损伤较小，具有良好的生物相容性。
随着最近AGI的大火，许多人将脑机接口进行比较。彭蕾说:“这两件事可以看作是一座桥的两端。AGI使用全人类的数据和语料库反复训练成一个超大型语言模型，最终这个模型不会产生意识和认知。脑机接口的本质是像分析星辰大海一样分析人脑，并试图将其转化为计算机可以理解的算法和数据。”
大脑和宇宙唯一的共同点是“神秘”。温伯格说:只有了解大脑，我们才能了解真正的自己。
网友评论