羅敏敏：腦子是個(gè)好東西，安全第一很重要

編者按

“十五五”開局之年，腦機(jī)接口首次納入政府工作報(bào)告，同量子科技、6G一并列入規(guī)劃前瞻布局未來產(chǎn)業(yè)。

北京腦科學(xué)與類腦研究所所長羅敏敏長期深耕腦機(jī)接口研發(fā)，“北腦一號”已完成20余例人體植入，安全運(yùn)行累計(jì)近6萬小時(shí)。

本期訪談，羅敏敏詳解產(chǎn)業(yè)攻關(guān)歷程、技術(shù)成果與行業(yè)未來前景。

人物簡介

羅敏敏，現(xiàn)任北京腦科學(xué)與類腦研究所所長、芯智達(dá)首席科學(xué)家。在第十個(gè)全國科技工作者日之際，他入選北京市“最美科技工作者”。羅敏敏長期深耕神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域，自2023年起帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)全力攻關(guān)侵入式腦機(jī)接口核心技術(shù)，主導(dǎo)推進(jìn)“北腦一號”“北腦二號”的研發(fā)工作與臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用。

兩條腿走路：

一場與自己的賽跑

在全球腦機(jī)接口的版圖上，絕大多數(shù)公司只押注一條技術(shù)路線。馬斯克的Neuralink是一條，主打侵入式微絲電極單細(xì)胞記錄；歐洲的WIMAGINE是另一條，主打半侵入式皮層腦電。而羅敏敏的團(tuán)隊(duì)，罕見地同時(shí)聚焦兩條。

北腦一號整套設(shè)備，包括電極和監(jiān)測、解碼設(shè)備等

比紙片還薄的“北腦一號”128通道高密度柔性電極陣列

北腦一號電極實(shí)物展示

“北腦一號”走的是半侵入式路線。一枚4×4厘米的柔性薄膜電極，被植入硬腦膜外，不直接接觸腦組織。128個(gè)通道，無線全植入，是全球首款實(shí)現(xiàn)百通道以上高通量的半侵入式產(chǎn)品。它的優(yōu)勢是安全——避開了直接接觸腦組織，顯著降低了感染風(fēng)險(xiǎn)。

北腦二號電極實(shí)物展示

“北腦二號”則對標(biāo)Neuralink。柔性微絲電極植入腦子里，記錄單個(gè)神經(jīng)細(xì)胞的活動，精度更高。1024通道的有線版已經(jīng)在動物上穩(wěn)定跑了兩年多，無線版512通道的工程機(jī)也已完成。在猴子身上，它的信息傳輸率穩(wěn)定在6bit/s~7bit/s，與馬斯克宣稱的7.3bit/s基本打平。

但羅敏敏不愿在數(shù)字上糾纏。“不是通道數(shù)越多越好，而是記錄質(zhì)量和穩(wěn)定性?！?/strong>他說。單細(xì)胞記錄最大的難題，是電極隨著腦組織的微動而漂移——今天記到這個(gè)細(xì)胞，明天可能就丟了。Neuralink面臨同樣的困境，整個(gè)領(lǐng)域都在尋找跨天、跨周的穩(wěn)定解碼方案。“我們正通過算法革新來解決這個(gè)問題?！?/p>

“非侵入式腦機(jī)接口，中國在專利、論文、公司數(shù)量上甚至超過美國?！辈稍L中，羅敏敏自信而坦率地說，“但目前能更有效地解決重癥患者臨床瓶頸問題的，是侵入式?！?/p>

早在2022年，北京市政府希望他牽頭研判全球腦機(jī)接口的發(fā)展趨勢，并為北京提出布局建議。羅敏敏帶著團(tuán)隊(duì)扎進(jìn)去，幾個(gè)月后交出一份《智能腦機(jī)系統(tǒng)增強(qiáng)計(jì)劃》，報(bào)告的核心判斷是：北京應(yīng)該聚焦侵入式和半侵入式路線。這份報(bào)告直接催生了2023年芯智達(dá)公司的成立。羅敏敏也由此完成了身份轉(zhuǎn)換——從提出問題、發(fā)表論文的科學(xué)家，變成必須對產(chǎn)品安全性、有效性乃至產(chǎn)業(yè)化路徑負(fù)責(zé)的首席科學(xué)家和實(shí)際領(lǐng)航人。

“我們不是要做一個(gè)‘Me too’的產(chǎn)品。不是為了在奧運(yùn)會上比誰快0.01秒，而是真正服務(wù)重癥患者?！边@個(gè)定位，決定了“北腦一號”和“北腦二號”從一開始就選擇了最難的兩條技術(shù)路線，也決定了整個(gè)團(tuán)隊(duì)的節(jié)奏——既要快，又要如履薄冰。

羅敏敏在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科研工作

在大腦中，小心翼翼地邁出每一步

任何侵入式腦機(jī)接口，都繞不開一個(gè)核心矛盾：性能與安全。電極越貼近神經(jīng)元，信號越好；但感染、出血、生物相容性的風(fēng)險(xiǎn)也越高。

面對這一矛盾，羅敏敏團(tuán)隊(duì)致力于實(shí)現(xiàn)安全性與有效性的最佳平衡。“北腦一號”的電極貼在硬腦膜外，不打開腦膜，電極不與腦組織直接接觸?！拔覀冏铌P(guān)心的就是安全性。”他說。到目前為止，20余例人體植入累計(jì)安全運(yùn)行約6萬小時(shí)，沒有觀察到產(chǎn)品本身導(dǎo)致的嚴(yán)重不良反應(yīng)。少數(shù)與手術(shù)相關(guān)的問題也在可控范圍內(nèi)，“沒有出現(xiàn)嚴(yán)重的持續(xù)發(fā)熱或炎癥?！?/p>

但這一設(shè)計(jì)，也帶來了擔(dān)憂。硬腦膜、顱骨、頭皮層層阻隔，是非侵入腦電信號衰減的主要原因。如今只隔著一層硬腦膜，信號質(zhì)量能達(dá)標(biāo)嗎？

第一個(gè)患者給了他們信心。術(shù)后，電極阻抗和信噪比保持穩(wěn)定，經(jīng)過訓(xùn)練，信息傳輸率穩(wěn)定在3bit/s~4bit/s，最高可達(dá)5bit/s。所有患者都實(shí)現(xiàn)了光標(biāo)控制——這是二維平面自由操控的基礎(chǔ)，有了它，輪椅、電子設(shè)備等外設(shè)的控制便成為可能。

“如果打開硬腦膜，效果會好很多。”羅敏敏坦言，“但我們首批植入，安全第一。”隨著安全性逐步得到驗(yàn)證，團(tuán)隊(duì)后續(xù)會規(guī)劃硬腦膜下的植入探索。

在第一個(gè)患者植入之前，團(tuán)隊(duì)在動物實(shí)驗(yàn)和工程驗(yàn)證中迭代了十次。之后根據(jù)醫(yī)生的建議，產(chǎn)品結(jié)合臨床實(shí)際進(jìn)行了進(jìn)一步提升。

“他以前躺在床上五六年，

現(xiàn)在能拄著拐上街了”

如果只停留在信號解碼層面，腦機(jī)接口仍只是實(shí)驗(yàn)室的精密儀器。真正打動人心的，是那些發(fā)生在患者身上的真實(shí)改變。

在首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院，有一位胸腰段脊髓完全損傷的患者。他躺在床上五六年，腿部肌肉嚴(yán)重萎縮。團(tuán)隊(duì)在他的腦部植入了“北腦一號”，在腰部安裝脊髓電刺激裝置，形成了“腦—脊接口”。每次他想邁腿，腦信號被解碼，外骨骼帶動他的腿部，同時(shí)電刺激脊髓。從第一次動腿，到翻身、踢腿，最后拄著拐杖上街走幾百米?！盎颊叻答?，這簡直是個(gè)奇跡。”

更讓患者本人欣喜的是，他重新獲得了大小便的控制能力?！八X得這是生活質(zhì)量改善最重要的一部分。”羅敏敏說。

在北京大學(xué)第一醫(yī)院，一位C4-C6高位截癱的患者，術(shù)前連坐都坐不穩(wěn)，手部完全沒有肌力。經(jīng)過數(shù)月腦機(jī)接口康復(fù)訓(xùn)練，他不僅能抓住草莓送進(jìn)自己嘴里，還能用手指控制輪椅。最近一年隨訪時(shí)，家人說他可以自己用輪椅前后左右移動了。

羅敏敏相信，這背后是神經(jīng)可塑性的力量。“我們以前認(rèn)為脊髓斷了就斷了，但其實(shí)往往還剩10%到20%的連接。腦機(jī)接口把剩下的連接充分用起來，產(chǎn)生了意想不到的效果?！钡蔡嵝鸦颊吆图覍俦３掷硇云谕！扒秩胄阅X機(jī)接口為重癥患者帶來了希望，術(shù)后長期的康復(fù)訓(xùn)練也非常重要，我們也會關(guān)注患者長期的情況。”

紅線與底線：

“非我感”與“最后隱私”的追問

腦機(jī)接口直接讀取的神經(jīng)信號，被稱為“人類最后的隱私”。隨著技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向臨床，倫理問題不再是“以后再說”的遙遠(yuǎn)議題。

羅敏敏回憶，第一個(gè)患者在植入幾個(gè)月后，感覺腦機(jī)接口“好像變成了身體的一部分”。在羅敏敏看來，這恰恰體現(xiàn)了大腦的可塑性?！盎颊咭獙W(xué)會怎么用腦機(jī)接口，這本身也是一個(gè)學(xué)習(xí)過程?！庇行┗颊叻e極性極高，早晨兩三個(gè)小時(shí)、下午兩三個(gè)小時(shí)，總想多練一會；也有些患者覺得有點(diǎn)累、有點(diǎn)枯燥。

關(guān)于技術(shù)是否會干預(yù)人格與自我認(rèn)知，羅敏敏的回答很明確：“北腦一號目前嚴(yán)格限定于疾病治療?！蹦俏幌轮匕c患者術(shù)后能控制大小便，是治療和恢復(fù)，不是增強(qiáng)。

羅敏敏和團(tuán)隊(duì)年輕人一起，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，全神貫注，一絲不茍

而對于數(shù)據(jù)的安全，他的態(tài)度極為嚴(yán)肅?！拔覀儗颊叩臄?shù)據(jù)保護(hù)非常認(rèn)真?！睌?shù)據(jù)在醫(yī)院采集，嚴(yán)格遵循院方隱私保護(hù)要求，倫理審查是“最關(guān)鍵的一環(huán)”。“必須有患者的知情和同意，才可以拿到腦電數(shù)據(jù)。腦電數(shù)據(jù)在云端有非常嚴(yán)格的保護(hù)。這些數(shù)據(jù)相當(dāng)寶貴，對于提高解碼模型的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性很重要，我們會高度珍惜；同時(shí)，我們不會進(jìn)行未經(jīng)授權(quán)的解碼，防止神經(jīng)數(shù)據(jù)泄露，維護(hù)患者神經(jīng)權(quán)利?！?/p>

羅敏敏表示，每次有患者家屬為患者申請入組，醫(yī)生團(tuán)隊(duì)都會嚴(yán)格按照入組條件篩選。“如果因?yàn)楦鞣N原因不符合——適應(yīng)癥不合、有其他并發(fā)癥、安全性考量——我們會進(jìn)行科學(xué)和倫理的權(quán)衡，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)最小化，獲益最大化原則進(jìn)行判斷。要保證臨床試驗(yàn)的安全和倫理的嚴(yán)謹(jǐn)?！?/p>

當(dāng)技術(shù)天然存在向健康人認(rèn)知增強(qiáng)延伸的可能時(shí)，紅線應(yīng)該劃在哪里？羅敏敏的回答清晰而堅(jiān)定?！艾F(xiàn)在無論是北腦一號還是北腦二號，都需要做有創(chuàng)的手術(shù)來植入。我們嚴(yán)格遵守目前的國家規(guī)定，明確侵入式腦機(jī)接口技術(shù)是以疾病治療為導(dǎo)向的?！钡环裾J(rèn)未來技術(shù)發(fā)展后可能出現(xiàn)的變化。“隨著侵入式創(chuàng)傷變得越來越低，功能變得越來越強(qiáng)，不排除最后腦機(jī)接口會成為很多健康人士的植入產(chǎn)品?！庇绕涫钱?dāng)腦機(jī)接口和神經(jīng)調(diào)控形成“閉環(huán)”——解碼思維的同時(shí)，在意識察覺之前就用于調(diào)控思維——“這種時(shí)候，使用范圍會急劇拓展?！薄安慌懦谖磥淼哪骋惶欤δ艿脑鰪?qiáng)會成為腦機(jī)接口產(chǎn)品本身的關(guān)鍵特征之一。只是現(xiàn)在還沒有到這個(gè)時(shí)候。我猜想若干年之內(nèi)都不會到這個(gè)節(jié)點(diǎn)?！比绻磥碚娴某霈F(xiàn)“神經(jīng)增強(qiáng)階層”，是否會加劇新的不平等？“這是一個(gè)需要學(xué)界、產(chǎn)業(yè)界共同思考的問題。北腦所內(nèi)部有倫理準(zhǔn)則，明確禁止或嚴(yán)格限制非治療性腦機(jī)增強(qiáng)研究。我們聚焦的是幫助患者，不是制造超人?！?/strong>

冷靜的觀察者：

虛火、冷板凳與中國水位

腦機(jī)接口無疑是當(dāng)下最火熱的賽道之一。但羅敏敏對這種熱度保持著清醒。

“這個(gè)領(lǐng)域現(xiàn)在很火，不僅是資本感興趣，整個(gè)社會都很感興趣。但我們不能要求資本，也不能要求社會，只能要求我們自己。”他觀察到行業(yè)中存在“概念炒作、蹭熱點(diǎn)、估值虛高”的“虛火”。“有些企業(yè)缺乏核心技術(shù)卻盲目跟風(fēng)。”他提醒即將進(jìn)入腦機(jī)接口領(lǐng)域的科研人員、企業(yè)和投資者。

羅敏敏參加530科技工作者日活動時(shí)，講述北腦一號的科研故事

對科研人員，他說：“把事做扎實(shí)。不要為了迎合資本做一些做不到的事。這是一個(gè)非常嚴(yán)肅的三類醫(yī)療器械產(chǎn)品，安全性永遠(yuǎn)是第一位的?！?/strong>對企業(yè)，他說：“不要大水漫灌、大干快上。腦機(jī)接口有很高的標(biāo)準(zhǔn)，希望大家關(guān)注產(chǎn)品本身的安全性，以及患者的倫理和獲益?！睂ν顿Y者，他說：“不是通道數(shù)越多越好，也不是材料越先進(jìn)越好。永遠(yuǎn)要回答的問題是：患者風(fēng)險(xiǎn)最小化，獲益最大化。如果只做出一個(gè)簡單動作，再便宜也沒人愿植入；如果真能健步如飛，賣房子也愿意?！?/p>

他透露，芯智達(dá)迄今投入的資金，估計(jì)僅為Neuralink的1%到2%。他強(qiáng)調(diào)，引入資本的前提是“不迎合資本講故事”。“我們要做的是扎扎實(shí)實(shí)的醫(yī)療器械?！?/strong>對于青年科研工作者，羅敏敏給出了樸素的建議：“不要唯論文、唯帽子。踏踏實(shí)實(shí)做出一個(gè)真正能幫助人的產(chǎn)品，那就是最好的證明?！?/strong>他反對任何個(gè)人宣稱“腦機(jī)接口之父”?！斑@個(gè)領(lǐng)域是很多人一起做出來的。清華的高上凱老師早年在非侵入領(lǐng)域把中國帶到世界前列，我們是在前人基礎(chǔ)上往前走?！薄翱茖W(xué)永遠(yuǎn)都是一個(gè)自我校正的過程。有些人可能編數(shù)據(jù)、編故事，但最終，真實(shí)的東西會產(chǎn)生實(shí)際影響?！?/p>

外媒曾評價(jià)中國在腦機(jī)接口競賽中“踩下油門”，特別舉例“北腦一號”。但羅敏敏對全球格局的判斷，坦誠得令人意外?！皩?shí)事求是地說，中國侵入式腦機(jī)接口比美國和歐洲都晚，最長的領(lǐng)域可能晚了十五到二十年。人才厚度也有差距。”但他隨即補(bǔ)充：“過去幾年進(jìn)步非?？?。在某些維度上，已接近或達(dá)到國際最先進(jìn)水平?！边@種進(jìn)步，不是憑空而來。從2022年的戰(zhàn)略研判，到2023年芯智達(dá)成立，再到2024年、2025年“北腦一號”和“北腦二號”相繼發(fā)布，再到2026年注冊臨床試驗(yàn)的密集推進(jìn)——每一步都踩在點(diǎn)上。

羅敏敏認(rèn)為，從“跟跑并跑”到“全球領(lǐng)跑”，最關(guān)鍵的短板不是硬件，而是“板凳深度”——人才培養(yǎng)體系和人才儲備、跨學(xué)科協(xié)同能力，以及從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)化的全鏈條生態(tài)?！拔覀兊哪繕?biāo)不是超越誰。是服務(wù)全人類的健康。不是爭一時(shí)長短，是星辰大海?！?/p>

根據(jù)規(guī)劃，“北腦一號”注冊臨床試驗(yàn)預(yù)計(jì)今年完成四十例左右的患者入組，觀察半年后，有望明年提交國家藥監(jiān)局審評。如果順利，中國高位截癱患者將很快有機(jī)會用上這一“中國智造”的腦機(jī)接口產(chǎn)品。而更強(qiáng)大的“北腦二號”，也將在今年底嘗試首次人體研究。這場從實(shí)驗(yàn)室到病床邊的長跑，正迎來最關(guān)鍵的沖刺段。而羅敏敏和他的團(tuán)隊(duì)，依然穿著那件“腦子是個(gè)好東西”的衛(wèi)衣，如履薄冰，又信心篤定。

采訪手記

采訪這天，羅敏敏穿著一件深色帽衫，背后印著“腦子是個(gè)好東西”。在北京腦所明亮的展示區(qū)，他語速極快、反應(yīng)敏銳，一邊講解，一邊帶我們看那枚4×4厘米的柔性電極實(shí)物?；卮鹑魏螁栴}，不回避、不渲染，坦率而認(rèn)真。你能清晰感受到：他對這個(gè)行業(yè)有深徹的思考，但對科學(xué)始終抱有敬畏。

聊了近兩個(gè)小時(shí)，羅敏敏始終語速飛快，說話直率，不端不藏，言談間透著一種天然的機(jī)敏。他笑著說，雖然大家因“北腦一號”的成功都叫他“腦機(jī)接口專家”，但他自己清楚他的學(xué)術(shù)底色。做了幾十年神經(jīng)科學(xué)，他原本以為，自己的使命就是在大腦這個(gè)黑箱里摸索那些最基本的原理。2022年的一紙任務(wù)，讓他走上了另一個(gè)軌道。

他分享了自己的入行契機(jī)：對大腦如何產(chǎn)生意識、記憶、情緒的好奇。“神經(jīng)科學(xué)里有很多很硬核的問題，我們都不清楚。記憶是怎么回事？意識是怎么回事？情緒是怎么回事？”正是這種“不清楚”，驅(qū)動著他數(shù)十年如一日的探索。他相信，未來十年，許多今天的不治之癥將迎來突破。“抑郁癥、惡性腦膠質(zhì)瘤，甚至阿爾茨海默病，都有可能因?yàn)槟X機(jī)接口、神經(jīng)調(diào)控和AI的融合而獲得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。”

中國科協(xié)之聲訪談編輯 劉炎迅

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