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半岛彩票人类大脑植入芯片后瘫痪患者有望站起来?中国超20家企业入局!创始人来自清华、华南理工、上海交大…

发布时间:2023-09-25 20:42浏览次数: 来源于:网络

  半岛彩票脑机接口是生命科学和信息技术深度交叉的前沿技术。如今,国内外已经有越来越多的科技公司开始探索脑机融合技术。中国也已经有超过20家企业入局,并在探索实际的商业应用落地。它们集中成立于2011-2022年,融资轮次大多位于天使轮和A轮;创始人大多来自科研实力强劲的高校,核心团队主要来自清华大学、华南理工大学、上海交通大学、西安交通大学等。

  脑机接口(Brain Computer Interface,BCI),指在人脑与外部设备间建立直接连接通路,让大脑与机器实现“对话”。

  这种看上去只会在科幻电影中出现的桥段,已在现实中落地。9月19日,由埃隆·马斯克创立的人脑芯片植入公司Neuralink已获得美国相关独立审查委员会的批准,将进行首次人体试验,在瘫痪患者的大脑中植入设备,利用电流让电脑和脑细胞“互动”。

  Neuralink之外,如今,国内外已经有越来越多的科技公司开始探索脑机融合技术。

  中国也已经有超过20家企业入局,并在探索实际的商业应用落地。它们集中成立于2011-2022年,融资轮次大多位于天使轮和A轮;创始人大多来自科研实力强劲的高校,核心团队主要来自清华大学、华南理工大学、上海交通大学、西安交通大学等。

  工信部组织2023年未来产业创新任务揭榜挂帅时,元宇宙、人形机器人、脑机接口、通用人工智能4个方向均为重点。

  而受益于Neuralink的利好消息,A股脑机接口相关概念股均飘红。其中,创新医疗(002173)2023年9月20日开盘后秒速涨停;冠昊生物(300238)、三博脑科(301293)、爱朋医疗(300753)等均逆市飘红。

  脑机接口是生命科学和信息技术深度交叉的前沿技术。虽然从第一例临床试验,到产品上市,再到大规模临床应用,仍需较长时间,但启动首次人体临床试验,被业内认为是这一技术迈向商业化应用的重要里程碑。

  Neuralink表示,首次人体试验,旨在测试其无线全植入式脑机接口的安全性和有效性,使瘫痪患者能够用大脑控制外部设备。Neuralink已正式开放患者招募,因颈部脊髓损伤或肌萎缩侧索硬化症(ALS)而瘫痪者可能符合条件。

  除Neuralink之外,美国精密神经科学等多家脑机接口公司也计划在2023-2024年申请人体临床试验。

  其中,Neuralink创立于2016年,目前已进行D轮融资。据报道,2023年5月25日,Neuralink宣布获得美国食品药品监督管理局(FDA)的批准后,估值达到约50亿美元。而早在2021年,美国脑机接口初创公司Synchron就已经获得FDA批准,2022年12月,其获得7500万美元C轮融资。

  精密神经科学由Neuralink前高管创立于2021年,于2023年1月宣布获得4100万美元B轮融资,加上此前1200万美元A轮融资,其融资总额达到了5300万美元。

  Blackrock成立于2008年,总部位于美国犹他州盐湖城,是全球领先的神经工程、神经假体和临床神经科学研究工具的供应商,2021年5月完成了1000万美元的融资。

  大脑是我们思想、情感、感知、行动和记忆的源泉,大脑的复杂性赋予人类智慧,同时使我们每个人都独一无二。近年来,研究大脑认知的神经科学已经在分子细胞、关键元器件、软硬件开发、应用系统、仪器仪表等多方面取得进展和突破,使得脑机接口产业的商业应用逐渐成为可能。

  脑机接口是指在有机生命形式的大脑与具有处理或计算能力的设备之间,创建用于信息交换的连接通路,实现信息交换及控制。脑机接口按照信号采集方式不同,主要分为植入、非植入两种技术路线。

  植入式脑机接口,是指通过有创方式,深入颅骨以下的组织,进行信号采集和记录。常见技术手段包括皮层脑电图、单个神经元的动作电位和局部场电位。也有技术以介入为手段,以创伤性较小的方式,将电极送入颅内血管,以便采集电脑信号。

  植入式脑机接口记录的信号时空分辨率高、信息量大,能够对复杂任务进行实时、精确控制。该技术主要应用在医疗领域,最有可能率先落地并带来商业收益的,是神经替代、神经调控相关技术和产品。初创公司中,Neuralink采用的是侵入式方案,通过神经手术机器人,将柔性电极植入至大脑皮层中,植入后不可移除。

  非植入式脑机接口,则采用无创采集技术,在头皮表面或附近采集大脑相应信号。常用技术手段包括脑电图、功能近红外光谱、脑磁图、功能核磁共振成像等。这类技术受限于在脑外采集信号的强度与噪声干扰,目前可实现的脑机交互性能有限,但由于安全无创,正逐步在康复训练、教育娱乐、智能生活、生产制造等诸多方面探索可能的应用场景。未来,其还有望成为下一代人机交互方式。

  目前,药物和手术等技术对于因脑卒中、肌萎缩侧索硬化症(ALS)等引起的中枢神经受损患者,缺少足够的治疗效果,患者长期处于瘫痪等功能失常状态,生活质量差。脑机接口的技术突破了传统机体组织修复的范围,以人机方式实现了功能的替代,具有革命性的意义,并且在一些个案上取得突破。

  2014年巴西世界杯开幕式上,一位高位截瘫的青年身披机械盔甲,利用脑机接口开出第一脚球,向全世界展示了脑机接口最直观的临床价值——为行动障碍患者提供辅助工具。目前全球每年新增1200万名卒中患者,其中约40%的人群存在中度功能障碍,未来脑机接口在医疗应用上存在广泛需求。

  作为新一轮科技变革的重要方向,脑机接口产业也已经迈向快车道。据麦肯锡研究报告预计,脑机接口相关市场规模在2030年至2040年间可达700亿到2000亿美元。

  新财富根据企业名片榜,整理出了国内20家脑机接口初创企业名单,其成立时间跨越2011-2022年,其中6家公司成立于2021年,4家成立于2018年。

  融资轮次方面,因为大多成立时间不足3年,所以多处于A轮和天使轮,仅有成立12年之久的博睿康,目前融到了C轮(表1)。

  其中,成立于2019年的宁矩科技,目前进行了A轮融资,具备侵入式技术能力。其由清华大学技术成果孵化,与马斯克的NeuraLink同属一个赛道。宁矩科技的研发重点主要在侵入式脑机接口技术,关注最底层的接口硬件,产品覆盖电极材料、神经接口专用芯片、无限多点接口系统设备、脑机信号采集及分析可视化平台和系统级脑机接口平台。目前,宁矩科技自研系统级芯片已完成流片。

  零唯一思由上海交通大学计算机科学与工程系吕宝粮教授与米哈游于2021年12月1日联合成立,致力于情感脑机接口(Affective Brain-Computer Interface,aBCI)技术开发与应用。其中,吕宝粮持股51%,米哈游持股49%。而吕宝粮还有一个身份,即是米哈游创始人兼CEO蔡浩宇的硕士学位论文指导教师。在2023新财富500富人中,米哈游有多达4位股东入围,而36岁的蔡浩宇更以553亿元财富位列第54名。

  20家脑机接口公司中,资历最深的博睿康成立于2011年11月,核心团队是脑机智能全球Top5的清华大学神经工程实验室以及临床神经领域的医疗专家。博睿康致力于为神经科学创新研究和临床神经疾病诊断、治疗与康复研究提供解决方案。

  华南脑控则专注于脑机AI技术产品研发与应用,依托华南理工大学脑机接口与脑信息处理研究中心,通过该校科技成果转化成立,合作方包括科大讯飞等公司。其创始人华南理工大学教授李远清,在脑机AI领域深耕20年,搭建了精准的脑信号分析与脑信息解码算法群,取得脑机AI云计算平台、高效多模态脑机交互系列技术及系统等研究成果。华南脑控目前获得了三七互娱等公司的战略投资。

  成立于西安的臻泰智能是一家脑机接口医疗产业化研发商,其依托西安交通大学孵化,致力于各类脑控交互、BCI-VR/AR及医疗康复机器人系统的研发。

  地方政府也开始积极布局,如上海市政府提出,打造未来健康产业集群,重点发展的第一个方向即脑机接口技术,主要包括在加速非侵入式脑机接口技术、脑机融合技术、类脑芯片技术、大脑计算神经模型等领域突破。在基础研究上,加强脑工程学、脑神经信息学、人工神经网络等研究;在硬件创新上,推动类脑芯片、类脑微纳光电器件、类脑计算机、神经接口、智能假体等研发创新;在应用方向上,则重点探索脑机接口技术在肢体运动障碍、慢性意识障碍、精神疾病等医疗康复领域的应用。

  目前,A股脑机接口概念股包括创新医疗、三博脑科、博济医药(300404)、汉威科技(300007)、佳禾智能(300793)、中科信息(300678)、冠昊生物、爱朋医疗等(表2)。

  其中,汉威科技是国内知名的气体传感器及仪表制造商、物联网解决方案提供商。汉威科技之所以为脑机接口概念股,是因为其控股子公司能斯达所掌握的柔性压阻、压电、温湿度和电容四大核心技术,实现国产化完全替代,相关产品已在三甲医院进行临床实验,柔性微纳传感器目前已在智能机器人领域有明确的应用。

  市值最高的三博脑科,则是以神经专科为特色的医疗服务集团,成立于2003年,2023年5月上市,依托首都医科大学,由国内知名神经医学专家栾国明、于春江、石祥恩及资深医院管理专家张阳等人创立。于春江、石祥恩都是博士学历,分别为中国颅底外科、颅内肿瘤领域权威专家。三博脑科2022年营业收入达到10.68亿元,76%来自医疗服务收入,24%来自销售药品收入。

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