單一技術敘事過氣？融合腦機接口、AI、具身智能的新范式來了！

腦機接口之后會是什么？這是一個有趣的問題。

截癱患者用腦機接口控制機械手拿起水杯時，永遠面臨一個兩難選擇：用力輕了，杯子會滑落；用力重了，杯子會被捏碎。

這是因為，當前的腦機接口只是“大腦-機器”的單向傳輸，可以輸出指令但沒有反饋回傳。

如果形成感知-決策-執行-反饋的回路，實現“腦-機”之間的雙向交互呢？這恰恰也將腦機接口、具身智能和AI這三個當前最熱的概念結合，這也正是華中科技大學同濟醫院腦機接口研究院的舒凱教授和胡峰教授最近提出的名為“三元智能”的嶄新概念。

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是技術革命還是概念拼盤？

腦機接口、AI和具身智能，皆為當下最熱的概念。

AI自不必說，腦機接口近年融資屢創新高，具身智能更是有16家企業的估值在短短6個月內各自突破百億大關。

6月幾大領域主要融資事件不完全統計

三元智能將這三個最熱的概念融合，難免會讓人認為是概念炒作。

但事實上，稍微了解技術邏輯便能發現，這三者恰好互補。

腦機接口解決了人機交互的終極形態問題，突破鼠標、鍵盤、語音等傳統人機界面的間接交互方式，實現人腦與外部設備的直連通信，使得大腦意圖以最自然、最高效的方式傳遞給機器。

但腦機接口的通道數將長期成為短板，非侵入式腦機接口僅有數十通道且信號質量不佳，侵入式腦機接口即便擁有上千信號通道，也僅有自然神經通道的皮毛。

AI恰好可以彌補這個短板，在解碼端分解復雜任務，增強信號精度；另一方面，大語言模型讓機器具備語言理解、邏輯推理、任務規劃和自主學習能力，能夠處理復雜的語義信息和動態環境。

具身智能則提供了AI連接物理世界的可能性，也就是現在所說的物理AI階段，使智能不再局限于數字世界，而是通過感知、決策、執行的鏈條，于真實世界完成任務、創造價值。

比如，機器人搭載的各種傳感器可以將環境信息量化，通過編碼為微電流刺激回傳至體感皮層，從而將盲操變成可感知操控，從單向傳輸進化為“感知-決策-執行-反饋”的閉環。

事實上，三元智能的概念雖新，但其思想基礎在此之前已有廣泛討論。

聚焦嵌入式計算與物理過程融合的CPS（Cyber-Physical Systems）概念很早就被提出。隨后演變為包含人類社會維度的CSP（Cyber-Social-Physical）概念，經歷了CPSS（Cyber–Phisical–Social System）到CPHS（Cyber–Phisical–Human System）的更名并沿用至今，并廣泛在人機交互交叉領域被提及。

本質上，三元智能是CPHS思想在腦機接口領域的具體實例。腦機接口對應Cyber–Human接口，負責神經信號讀寫，AI對應Cyber智能層，具身智能則相當于Physical–Human接口。

在傲意科技腦科學BU總監張冬冬博士看來，三元智能是技術發展迭代的趨勢：“其實，腦機接口最開始的定義就是一個雙向腦接口，既要感知又要反饋。只是現在感知研究得比較多，反饋方面最近幾年才有一些感覺輸入的研究突破。”

“從傲意科技成立的第一天起就已經布局腦機接口和具身智能兩個方向，主攻外周神經接口加仿生手，仿生手本身就是具身智能的核心部件，只是當時沒有‘具身智能’這個概念而已。這其實也是十多年來技術自然收斂的必然結果，并不是追熱點。”

目前，傲意科技的肌電外骨骼產品在年初獲得醫療器械證，已進院銷售。其靈巧手的國內出貨量已處于第一梯隊，仿生手則已服務100多個國家上萬名截肢患者。

作為國內首支腦機接口專項基金，合盈腦機基金早對于腦機接口有著敏銳的洞察，其合伙人張宇濤也認為結合腦機接口、AI和具身智能的三元智能是產業必然趨勢，是三領域技術演進到現階段的必然融合，也是人類智能與機器智能協同進化的必經之路。

“人類擅長創造性思維、情境判斷和價值決策；機器擅長精確計算、海量數據處理和重復勞動。

三元智能形成了‘人腦-數字腦-物理身’的完整閉環，實現人類智能與機器智能的優勢互補，同時產生全新智能形態，即人機協同智能，也是通往通用人工智能的重要路徑之一”，張宇濤向動脈網表示。

02

腦機接口、AI與具身智能的“不可能三角”

在張宇濤看來，目前，三元智能的三個技術領域都取得了顯著進展，且兩兩融合已開始有實際應用。

在腦機接口與AI的融合方面，AI大模型已可將神經信號解碼準確率從傳統的60-70%提升至90%以上，并實現從預編程指令到動態語義化的突破。

“比如，博睿康的AI模型就可在約半秒內解析大腦運動意圖。另外，全球首款AGI-BCI系統已經實現‘感知-決策-執行’的雙向閉環，操作延遲僅50ms”，張宇濤介紹到。

AI與具身智能的融合則讓機器人具備了一定程度的自然語言交互能力，能夠理解模糊指令并進行任務分解。包括智元、宇樹等頭部企業的人形機器人已能夠完成簡單的家務或工業操作任務，具身智能也正逐漸在今年呈現出量產交付與商業化突破的趨勢。

至于腦機接口與具身智能的融合的落地案例更多。

目前，無創腦機接口與外骨骼/氣動手套的組合產品已經在全國上千家三甲醫院康復科常規使用，幫助腦卒中偏癱患者恢復運動功能。高位截癱患者也能夠用意念控制機械手，腦控輪椅、腦控無人機等產品已經從實驗室走向實際應用。

“整體而言，三元智能目前處于‘兩兩融合’向‘三元互通融合’過渡的早期階段”，張宇濤在與動脈網的交流中做出了這樣的判斷。

張冬冬的判斷基本一致，不過，他也指出三個技術領域發展節奏的顯著差異：“AI進展最快，已經在特定行業產生了巨大生產力。相比之下，雖然腦機接口和具身智能有突破，但還需要更多時間。”

既然處于早期階段，三元智能自然仍有不少提升空間。

張宇濤表示，在腦機接口方面，侵入式腦機接口與非侵入式腦機接口各自的不足眾所周知。感覺反饋則是目前相對薄弱的環節。雖然微電流刺激回傳到體感皮層已在動物實驗中驗證可行，但距離臨床還有漫長的距離。

具身智能部分，高功率密度執行器、高靈敏度觸覺傳感器和長續航等系統瓶頸尚未突破。

AI層面則存在實時協同問題，主要表現為三個子系統響應速度的不匹配，難以實現毫秒級的同步。此外，AI的端到端訓練較為困難，需要海量多模態交互數據，數據標注成本極高；同時，可解釋性與安全性難以兼顧，黑箱模型的決策過程不可預測，存在安全隱患。

張冬冬也將數據列為當前三元智能AI的短板之一：“全球已知公開能拿到的腦電數據大概在10?小時量級，如果按單通道每秒換算為1個token，這些數據差不多約是10?~101?個token的量級，距離訓練Llama 3的文本token（15T）還差了三個數量級，而真實差距可能比這更大，因為受噪聲影響，腦電token的有效信息密度遠低于文本 token。具身智能可用的訓練數據比腦電數據還要少。”

系統層面的改善空間也不小。三元智能整個系統的復雜性相比單個系統指數級增長，確保實時、可靠和可維護是巨大的工程挑戰。同時，作為一個嶄新的概念，目前該領域仍缺乏統一的技術標準和接口規范，不同企業的產品難以互聯互通。

張冬冬表示，僅以數據標準為例，腦機接口信號就有多種模態，電信號又分侵入式的spike信號和非侵入式的場電位信號，還有磁信號、血氧信號、聲學信號等等。“光是把腦機接口內部的信號先統一，就是一項很有挑戰性的工作。”

他坦承，雖然行業有一些標準統一的探討，但顯然需要更高層級的協調推動。

最后，三元智能還需要完善倫理治理。這是因為腦電波包含人的思想情緒等最私密的信息，存在隱私保護問題；也需要防止系統被惡意攻擊或濫用。

此外，三元智能的責任界定問題也需要明晰，一旦發生事故，如何在人、算法和硬件之間劃分責任。

03

為何能獲得超額溢價？

盡管仍有不少路要走，但三元智能概念備受關注，這是因為其應用領域非常之廣。但就醫療領域而言，康復領域和特殊人群輔助可能會是三元智能最先大規模落地的領域。

醫療康復領域無疑是目前三元智能技術相對成熟的領域。目前，腦卒中、腦外傷偏癱康復已實現無創腦機+外骨骼/氣動手套的組合，并已進入醫保支付范圍，市場需求巨大。

在床旁乃至癱瘓輔助方面，患者可借助腦機接口，通過意念控制機械手、輪椅、通訊設備，恢復基本生活能力。

在精神類疾病干預方面，基于腦機接口的孤獨癥、抑郁癥、多動癥等疾病的AI輔助干預方案所形成的數字療法為代表的產品，也已有產品進入臨床應用。

特殊人群輔助方面的應用前景更是廣闊。在殘障人士生活輔助方面，腦控智能家居、腦控假肢等方式可以幫助殘障人士提高生活自理能力。

張宇濤認為，國內腦機接口進展喜人：“目前的視覺重現技術已可幫助盲人恢復一定程度視功能。為失語癥患者提供腦機接口輔助交流設備，也可將其思維直接轉化為語音或文字”

由此，資本對于三元智能的概念也愈發看重。具有這種概念特征的企業在資本市場上通常可以獲得更高的估值。

張宇濤表示，三元智能的融合將對企業估值產生顯著的升維效應：“市場對不同類型企業的估值邏輯已出現明顯分化。單純腦機接口硬件企業的估值更多基于產品銷量和市場份額。單純具身智能硬件企業的估值則基于量產能力和交付進度。至于AI算法企業，其估值主要基于模型能力和數據規模。”

他認為，具備三元融合能力的平臺型企業之所以能夠獲得更高的估值溢價，是因為其可以打通“腦-智-身”的數據閉環，形成強大的網絡效應。同時，這種平臺能力可以快速切入多個應用場景，降低單一市場風險。另一方面，這種綜合平臺能力還有助于建立技術壁壘，提高競爭對手的進入門檻等。

“對此類企業的估值主要基于生態價值和長期成長性，從估值的相對值和絕對值上來看都有巨大提升”，他補充到。

張宇濤進一步表示，合盈腦基金的已明確將三元智能作為核心投資主線，并已儲備可投資標的：“我們的投資策略可概括為‘場景為王，技術為基，生態為翼’。落地場景是最被看重的，這是因為技術突破固然重要，但以終為始來看，最終還是要看能否解決實際問題，或者創造商業價值。”

“我們也會優先投資已有明確應用場景且能夠在兩年內商業化的項目。同時，兼顧核心技術布局，我們也在持續關注布局腦機接口芯片、高密度電極及高精密執行器等關鍵核心技術。這些技術作為三元智能發展的基礎，具有高戰略定位價值。”

最后，張宇濤也表示合盈資本將持續構建生態投資體系，通過投資產業鏈上下游的優質企業，形成互補的生態網絡，促進被投企業之間的資源共享和業務合作，共同推動三元智能產業的集群化發展。

傲意科技則為這一估值邏輯提供了現實注腳。張冬冬透露，傲意科技是國內為數不多兼具腦機接口和具身智能兩大概念，并且是國內唯一同時獲得兩家腦科學基金的支持的公司。

“其實，我們在10年前公司剛成立之初就布局了外周神經信號分析解碼和智能仿生手這兩個方向，并非刻意用概念抬估值，但這種交叉確實帶來估值的提升”。

04

最后的拼圖

雖然腦機接口仍然是一個嶄新的領域，但三元智能毫無疑問正在開啟下一個熱潮，即系統級融合的熱潮。

當前腦機接口還是相對低階的形態，隨著技術的進展，整個系統慢慢從意念控制到觸覺反饋，再到具身感，才可能真正讓患者感知機械手真正成為自己的“手”，這才是腦機接口希望抵達的終極形態。

這不僅是技術的拼圖，也是商業模式的拼圖，將促使估值邏輯發生質變。

誰能夠率先做出突破，或許就能在下一輪科技紅利中搶占先機。畢竟，當人類的大腦能夠直接駕馭鋼鐵之軀時，我們談論的就不再是一個單純的醫療器械市場，而是一個關于人類增強的全新紀元。

參考資料：

Yang Jing, Wang Xiao, Wang Yu-Tong, Liu Zhong-Min, Li Xiao-Shuang, Wang Fei-Yue. Parallel intelligence and CPSS in 30 years: An ACP approach. Acta Automatica Sinica, 2023, 49(3): 614?634 doi: 10.16383/j.aas.c230015

*封面圖片來源：AI生成

文｜陳鵬

微信｜campreal

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