挑戰Neuralink，硅谷大佬爭相涌入的超聲腦機接口是什么？

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采訪｜泓君

圖文｜朱婕

在人工智能浪潮席卷全球之際，腦機接口（Brain-Machine Interface, BMI）這項曾僅存于科幻想象中的技術，正悄然成為硅谷大佬競相布局的熱土。OpenAI創始人Sam Altman低調創立的腦機接口公司Merge Labs，正試圖通過基因編輯與超聲波技術路徑，與馬斯克的Neuralink展開正面競爭。

2025年上半年，多家超聲腦機接口初創企業陸續獲得硅谷頂級投資者的青睞。與Neuralink需穿透腦膜的侵入式電極不同，超聲腦機接口借助超聲波讀取血流信號，以非侵入方式解碼大腦活動，開辟了一條全新的極富想象力的技術路線。

本期《硅谷101》，我們邀請到格式塔Gestala與腦虎的創始人彭雷，他的這兩家腦機接口公司分別踐行超聲與電信號兩種技術路徑。播客主理人泓君與彭雷一起聊了超聲腦機接口的原理和優勢，它的適應癥方向與商業化前景，中美兩國在這一領域創業環境的差異，以及腦科學與人工智能如何相互啟發，并走向融合共生的未來。

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以下是這次對話內容的精選：

01

整體地去解讀大腦

泓君：我這次來上海的時候就在想，我要在所有的這些上海的公司里面選一家我最感興趣的公司。我覺得你們做的事情非常前沿，正好聯系到您的時候才知道，您開始了一次新的方向的創業，而且這個創業又是在整個行業的一個新的起點跟浪潮點上做的，叫超聲腦機接口。

關于腦機接口，我的第一個疑問就是，它現在的缺點是什么？為什么你要開始一個新的又是跟腦機接口相關的事情，但是聽起來整個的技術方向不太一樣？

彭雷：OK，那我就講一講腦機接口這個行業它怎么演進過來的，以及為什么我們認為超聲腦機接口會是下一代腦機接口。其實腦機接口本身講起來不復雜，我們人腦就這860億個神經元，它的放電決定了我們所有的認知跟感知。像現在我坐在這跟您聊天，本質上就是我的神經元在放電，你的神經元也在放電。腦機接口是通過“電信號”來解碼或者編碼大腦，它就需要有電極，你可以理解成非常細小的金屬絲，貼在大腦皮層表面，或者插在大腦皮層里面，來對那一部分的神經元信號做記錄來解碼，或者對那一部分的神經元進行刺激來做編碼。這就是過去的傳統的電學腦機接口的誕生。

最早美國科學界一九七幾年就有這個腦機接口的概念了，但是把真正電極插在腦子里面，能夠記錄到電信號做解碼，或者能刺激大腦能進行編碼，那其實在科學界已經走了三四十年了。產業界是最近10年開始出現了一系列的公司。Neuralink這家公司誕生到現在也是10年多的時間了。

為什么我做了腦虎3～4年，現在開始做新的格式塔超聲腦機接口的公司，原因幾個點。就通過我自己在電學腦機接口的這三四年，覺得電學的刺激特征非常清晰，他有明確的解碼能力，也能對某一個區域做特別清晰的調控，能達到臨床的價值，這是確定性的，沒有問題。但我有一個比較長期的假設是，我認為大腦其實遠比我們想象的要復雜，這860億個神經元信號的解碼，一定不是說我記錄了左邊一點點，右邊一點點，后面一點點，然后拼到一起，就能對大腦作為整體的解碼。我認為大腦有更復雜，更高一層的能力，我們可能都還沒有意識到，也還沒有解讀的能力。

泓君：所以我們需要解讀整個大腦，而不是大腦的某一個區域。

彭雷：解讀某個部分也一定是有價值的。比方說醫學上有些病，就是這個區域的，那我對這個區域進行“讀”或“寫”，就能治好。就像帕金森的腦深部電刺激（DBS）治療中，我只要刺激一個清晰的STN（丘腦底核）核團，他手立刻不抖了。

但是這種局部的讀寫，我覺得不能達到我希望做腦機接口的一些終極目的。我想知道人的大腦到底怎么工作的？為什么我會有思維意識、記憶、情感？為什么我有主觀感受跟客觀感覺？為什么人跟動物之間有區別，為什么人跟人之間認知和思維意識形態上也有區別？而要解開這些問題，一定得把大腦看成一個復雜的整體，更有可能找到一些終極答案。

這是我做了四年電學腦機接口之后，做超聲的一個最重要的原因，這也是為什么我這家新公司的名字取作叫格式塔。格式塔（音譯自德語Gestalt，指具有不同部分分離特性的有機整體）是大概1910年在德國的心理學家提出的一個心理學概念，概括起來一句話，“整體大于局部之和”。我認為大腦一定是一個整體大于局部之和的東西。哪怕我把大腦皮層所有都插滿了Neuralink的電極，它可能只是我局部的疊加，不是整體大腦應該有的信號。

圖片來源：neuralink.com

泓君：我相信科學家他們在研究大腦的時候，他不僅僅也是想研究局部，他也是想要研究整體的。但是這個可能需要有一些基礎科學的突破，您看到有什么樣的一些方式，可以整體上研究大腦嗎？

彭雷：特別好的問題。首先我覺得人對自己大腦的研究，這個跟醫學的進步是非常相關的，特別是以醫學影像學為代表的。從倫琴發現X射線到CT到PET-CT，到MR（磁共振成像），到后面的一系列的精密的醫學成像，其實這個技術也就是從上世紀70、80年代之后，人類可以通過非侵入的方式，在影像下比較清晰地看到自己大腦的結構，能看得見灰質跟白質的區別。

但是這些更多的是看生理上的結構，就比方說有沒有病變，有沒有出血、有沒有腫瘤。你其實看不見大腦的功能性特征。大腦的功能信息，就是它的電信號，或者它神經遞質的這些變化，在影像上面是比較難看到的。后來有了fMRI（功能核磁成像），能看到大腦怎么活動，這是人類第一次可能嘗試對大腦整體進行解碼。

對大腦整體地去做研究，并不是我發明的概念。其實在fMRI的時代就開始有了。特別是過去10年的時間，科學界圍繞功能核磁跟情緒的關系，對精神類疾病，比方說抑郁、自閉等等，對大腦通過功能核磁的方向描繪了非常多的功能區的連接圖譜。

但核磁最大的問題是它的時間分辨率很差。它看到的其實是大腦里面某個區域的血氧信號的提升，血氧信號的提升就代表了這個區域相對可能比較活躍。它是個間接信號，采到這個信號到解出來可能有幾秒鐘的延遲。再加上本身血流信號、血氧信號跟電活動的信號之間就有一個時間差，導致了它可以對全腦進行成像。但是它沒有辦法對全腦的時間上的分辨率做得很高，這是核磁技術發展到現在的一個限制。

泓君：為什么時間很重要？

彭雷：大腦有860億個神經元，860億的神經元之間有上十萬億的連接突觸。我們很多描述大腦功能的前提是說，比方說你這塊腦區產生活躍之后，它緊接著下一個腦區形成了相應的增強或者是抑制，它們之間的時序關系，其實是一個重要的對你產生控制的因素。你不能把大腦看成只是單點在工作，它是神經環路，形成了各種交叉的網絡，就像紅綠燈一樣的。一個城市的紅綠燈網絡，是對整個城市的交通做精密調控的基石。如果說你沒有時間的觀念，紅燈綠燈之間的控制時間上誤差特別大，那交通一定會亂掉的。所以說“時序性”是大腦作為神經環路功能體現的一個非常重要的基礎。

泓君：所以我們要弄清楚大腦是怎么工作的，就需要有技術的手段去解決大腦實時的信號，就是這些神經元之間它是如何工作、如何放電的。信號的數據收集，越多越快越精準，就越好。

彭雷：是的，時間跟空間的分辨率同時提高。我描繪一下，比方說30年之后的腦機可能會是什么狀態？就是說，它能夠對860億個神經元的時間跟空間的分辨率都做到極致，空間上就是單神經元級別每一個細胞在做什么我要知道，時間分辨率就是這個神經元細胞每10微秒做了什么我都知道。因為一個神經元可能一秒鐘會發放上百次的信號，它的每個信號之間的間隔可能只有微秒級別。那如果我們能夠精確到時間上以10微秒為單位，空間上以幾十微米的神經元尺度為單位，那我覺得這個大腦在我們面前其實就是透明的。

泓君：現在世界上最先進的侵入式腦機接口技術，它能夠同時掃描到多少大腦的信號？它的時間跟空間的速度是怎么樣的？

Neuralink植入的首位患者 圖片來源:neuralink.com

彭雷：特別好的問題，那就講Neuralink了。馬斯克的Neuralink確實是這個領域里目前最領先的公司。去年它植入了第一個患者叫Noland，到現在植入了12個患者。它植入的患者都是用的1,024通道的電極，這個電極有1,024個觸點，就意味著每個觸點平均能記到一到兩個神經元信號不等。但是它并不是所有通道都能記得到，它插進去的過程中有可能損傷，有可能有偏移，有可能記不到。

我們粗略估計，Neuralink能記錄到1,000~2,000個神經元的信號，我覺得是可以的。2,000個神經元對于860億來講，是可以忽略不計的，所以說我說它是一個局部的信號的解碼。空間的角度也可以給您一個數據，馬斯克的Neuralink把電極插在腦區表面的這個面積，占整個大腦表面的面積是多少？千分之1.3。整個大腦表面面積的999‰都還沒有被記錄下來。

但時間上的話，電學的信號是做的比較好的，因為現在它的電極直接跟神經元是接觸，神經元放電，電極就能記錄了下來，這個時間已經可以做到10微秒以內。你可以理解電學腦機接口的特征，就是電信號的時間做得已經非常接近實時了，但是它的空間覆蓋只有1.3‰，這只是表面，它只能插到表面3毫米，大腦內部還有大量的功能區，大腦有8厘米厚，你如果你要插到深腦，那要8厘米的電極，這也是馬斯克預測他明年要做的。

泓君：馬斯克說他2028年要把電極做到2.5萬個電極通路。

彭雷：這點上我不擔心，電學腦機接口行業里面有一個概念叫“摩爾定律”，基本上每18個月，我們能夠插在腦子的電極數翻一倍。但他是一個設備，還是幾個設備植進去？這個不一定，它可能是個組合。現在的電極只能插在腦子3～5毫米，他們確實計劃在做下一代的電極，可以通過大腦插到深腦核團，大概能夠插6～7厘米的這種電極，但現在還沒做出來。

泓君：現在腦虎可以做多少個電極數？

彭雷：現在國內的不光是腦虎，包括在上海北京的幾家的公司，大家的數量都在64～256不等，差不多一年半翻一番。

泓君：嗯，看起來跟Neuralink差距差不多是三年。

彭雷：所以說我們在很多場合里面講過，Neuralink這個技術路線，腦虎也好，其他幾家公司也好，我們大家都在一個方向上。這個方向是對的，有價值，也有摩爾定律，也能看得見，跟馬斯克的差距三年左右，而且也能夠看得到差距在逐步縮小的這么一個趨勢。所以我覺得中國我們這些腦機接口的公司，在過去四年還是做了非常多顛覆性的工作，產生了不錯的成果的。

泓君：是的，2.5萬個電極數跟大腦的860億神經元差距還是很大的。然后我們剛剛看到以傳統的方式做侵入式的腦機接口，它的優勢是時間信號的同步性，那超聲腦機接口呢？

彭雷：這就講到了我成立格式塔這家公司的原因，我為什么覺得超聲可能是下一代腦機接口一個最重要的技術路線之一。目前來看，最有可能的原因就是，它提供了一個對全腦實現時間跟空間分辨率都比較高的、成像跟調控閉環能力的這么一個平臺。

這里面展開講一下，比方說大家體檢都做過B超，孕檢也是，都是超聲。超聲成像用于臨床上已經有幾十年的時間了，非常安全，沒有放射性，不像CT跟X光是有輻射的。它的信號圖像，第一是有噪音的，第二分辨率并不是那么高，這是過去用于診斷型超聲的一些特點。

超聲用于腦機接口，好處第一就是它的成像的范圍可以放大到全腦，我們做過測算，比方說以Neuralink同等大小的這么一個設備，作為一個探頭的話，放在這個位置，也就是從電學腦機接口換成超聲腦機接口，它對腦區的覆蓋范圍是什么區別？Neuralink是插進去整個大腦皮層的1.3‰，而超聲腦機接口放在同樣的位置可以對整個大腦體積的25%成像。

圖片來源：sanmai.tech

泓君：什么設備，戴在什么位置？

彭雷：一個頭盔，超聲腦機接口的一個探頭，放在大腦顱骨位置。假設跟Neuralink一樣的位置。Neuralink把這里的頭皮掀開，把骨頭拿走，放一個硬幣大小的設備在這里，對吧？那假設我們把超聲也做到這么小了，放在同樣的位置，我能監控的大腦區域的體積是25%，這是個空間上的區別。

時間上，現在我們還做不到像電學那么高的時效性，但這個時效性也可以比fMRI（功能核磁成像）要好很多了。功能核磁這個信號延遲，可能大幾秒鐘，甚至10秒鐘都有可能。但是超聲可以把血流信號的成像時間，基本上做到1.5秒，或者是0.5秒。而且能看到的血流信號本身其實在超聲下是沒有什么延遲的，基本上是實時的。

泓君：相當于它監控的，從“電信號”換成了“血流信號”。

彭雷：就像我們大腦在放電，它是需要周圍的血管給它供血的。當這塊神經元想放電的時候，它可能是提前，或者有些類型的神經元是滯后，會從周圍的微小血管、毛細血管中形成血流的聚集。超聲對大腦的解碼不是電信號的，而是這些神經元周圍的微小血管里面的血流信號。

這兩個信號都是實時的，但天然有0.5秒到1.5秒的時間差，這就是電跟聲的區別。血流的信號本身是實時的，基本上是以毫秒為單位的。

02

電學v.s超聲

腦機接口優勢比拼

泓君：我知道侵入式的腦機接口。如果你有高位截癱，你可以用這個腦機接口去控制語言、控制運動。同時也有腦機接口，在解決失明的問題，我們之前有播客聊過一期。超聲腦機接口，它的主要功能跟作用是什么？

彭雷：不管哪種腦機接口，最終都得回到臨床上，看對什么樣的患者有什么樣的價值。電學的腦機接口，現在分成了“讀”、“寫”兩個路線。“讀”的腦機接口更多的是做運動解碼跟語言解碼。腦虎也做到了這樣非常好的一些demo。大家針對的患者，像漸凍癥，像高危截癱，通過腦機接口，讓他通過解碼的方式，能控制鼠標，那這樣的患者就獲得了Digital Autonomy（數字自主權）。這是在電學腦機接口的時候主要的適應癥。

圖片來源：neuralink.com

彭雷：超聲一上來的適應癥，更多是以“寫”為主。“寫”的話，用超聲的，我們叫相控陣（Phased Array）的一個技術邏輯。相控陣大家肯定不陌生了，中國在很多軍事領域里面都把相控陣的雷達這個技術發揮到了非常領先的工程能力。相控陣用于雷達的探測跟相控陣用于超聲的刺激，其實原理上是一樣的，就是有多個陣元，這個陣元發出的超聲波的時序跟幅值前后有差異，讓它形成了在顱內聚焦的一個焦點。這個焦點沿著你大腦一路聚焦之后，就可以對你大腦的某個位置的神經元產生影響。這種影響可能是一種“機械振動”，或者也是一種“溫聲”。這兩種效應都可以讓神經元被激活或者被抑制。有了這兩個能力之后，它的適應癥針對的是一些比較特別明確的適應癥。

第一個適應癥，我們現在在研究的是慢性疼痛。疼痛這個市場，中美是有重大區別的，美國人不抗疼，什么病都吃兩口。在美國的疼痛藥的濫用，包括像芬太尼，也是一個巨大的社會問題了。在美國，我們的合作伙伴已經開始做了一些臨床試驗。發現對于這種長期吃止痛藥的一些患者，我們用超聲波對他大腦里面的ACC腦區，進行超聲相控陣聚焦的刺激，能夠讓那塊區域的神經元被抑制。

所謂疼痛，就是這些神經元可能本身過于興奮，導致你感覺到疼。比方說癌癥的疼痛，或帶狀皰疹的疼痛，一些外周神經的疼痛，或者是殘肢的幻痛等等，它都會匯總到你的中樞神經系統。在你的大腦的這個腦區里面變成一種可調控的靶點，基于這個靶點去做刺激，我們就發現患者在超聲治療40分鐘之后，他的疼痛感立刻就下降了 60%～70%，而且可以持續7天。

泓君：美國在止疼跟止疼藥這一塊發展得非常超前，大家通過口服藥物就能解決這個問題。而如果用超聲腦機接口來解決這個問題，可能你還要做一個開顱手術，然后把超聲裝置安上去？

彭雷：超聲腦機接口跟電學腦機接口還有一個區別，就是大家都有一個所謂的侵入式、非侵入式、半侵入式的分類。電學有非侵入式的，比方說帶著一個頭盔或者貼在額頭上的這種。然后有半侵入式的，就是打開顱骨，但是不打開硬膜，電極不插在腦子里面，貼在腦膜上的。第三種是把腦膜揭開，直接插在腦子里面的這種，就是Neuralink的路線。對超聲來講，有非侵入式跟半侵入式，現在的超聲是不用侵入式的。

泓君：“半侵入”是什么意思？

彭雷：半侵入就是可以去掉顱骨，但是不開硬膜。大腦從結構上來講，那個膜揭開之后才是你的整個腦組織，它被泡在腦積液里面。所以說那個膜本身是一個非常重要的免疫屏障。原則層面上如果你不破那層硬腦膜的話，其實你是沒有對組織產生直接的損傷。現在超聲腦機接口的方向選擇的，第一是非侵入式，第二種是半侵入式。剛才我描述的在慢性疼痛的這個場景下，我們針對都是非侵入式。

泓君：它的設備是？

彭雷：有點像個頭盔。

泓君：戴一個頭盔，一次30到40分鐘的治療，它就可以緩解七天的疼痛？

彭雷：他躺在一個病床上，然后有一個頭架，把他頭固定在上面，可能會有一些引導的音樂，有一些指令，大概40分鐘左右。從病床上起來之后，他的疼痛感就會被明顯地下降。

圖片來源：https://spire.us

泓君：這個聽起來是非常容易商業化的，它的商業化的難點是什么？

彭雷：講到商業化就可以再展開一下超聲腦機接口，剛才講的用到疼痛管理是第一個適應癥，但是這個適應癥在全球都還沒有拿證。其實這個也很簡單，就因為整個超聲用于大腦調控這件事情，科學界其實也就是近10年才開始研究。包括對機理、對參數、對安全性的驗證，現在FDA（美國食品和藥物管理局）也好，中國的NMPA（國家藥品監督管理局）也好，都是屬于剛剛接受這個技術可以用于大腦。過去超聲只能用來看肚子，做B超，這叫成像，對吧？做調控的，叫超聲刀，這你肯定聽說過。

泓君：女生很喜歡的，醫美。

彭雷：那個叫超聲炮，相當于把面部的法令紋打掉，它其實就是隔著你的皮膚打到下面的真皮的這一層，把一些組織相當于灼燒了一下，那它就被收緊了，收緊之后它皮膚再生修復的時候會產生膠原蛋白，那你可能皮膚就鼓起來了，然后因為收緊了，你皮上皺紋就變少了，這是超聲炮的原理。這種打在組織上、肉體上的超聲的這種調控，是拿過證的。但是這些東西從來沒有打過腦子，因為超聲炮也好，超聲刀也好，它對組織是會產生切割。

泓君：類似于“先摧毀你再重建”的這樣的一個感覺。

彭雷：超聲是可以做切除的，可以做“空化”的。之前有個公司不知道你有沒有關注過，李嘉誠在香港曾經捐助了兩臺設備，做組織破碎術。針對肝癌，通過超聲可以直接把這塊癌組織打碎掉，就打成液體，等你的正常組織把它慢慢代謝掉，就實現了一種不用開手術，隔著肚子，就可以把里面的某塊腫瘤打碎掉的能力。這就是超聲在高強度下的應用。當刀用，當組織破碎用，當美容炮用，這都是已經被驗證了的，但是直接打腦組織是最近10年才開始的，風險太大了——就是你不知道你在抑制疼痛的時候，你是不是會傷害跟抑制到你其他的腦組織，因為我們畢竟還不知道大腦是怎么運作的。

泓君：這個拿證需要你證明什么？首先是證明你這個技術是有用的，然后證明你沒有顯著的副作用？

彭雷：這也就是醫療器械類的設備的一個最重要的思維邏輯，它跟我們原來做互聯網產品不一樣，互聯網產品恨不得我今天推出兩周一個迭代的快速迭代，但醫療產品它最大的一種思維邏輯就是它是以一個明確的適應癥、一種明確的療法，在充分測試安全性跟有效性之后，來授予你一張證。而一般拿一張證，二類器械需要3～4年的時間，三類器械可能需要7～10年的時間。

03

超聲腦機接口的商業化前景

泓君：剛剛我們講到了超聲腦機接口，它可以去做疼痛管理，除了疼痛還有哪些方向的應用？

彭雷：第二個適應癥，可能是中風后的一些康復。中風有出血性中風跟缺血性中風，那缺血性的腦梗它會有神經元的批量的壞死，因為那塊血液供不了了。在急性期或者在恢復期的時候，有機會用超聲對它的這個區域進行調控，可以減少神經元死亡的數量。

第三個方向是阿爾茨海默（AD），這是個巨大的市場。醫藥界在阿爾茨海默里面的研發投入，我估計1,000億美金都有了，現在都沒有一款特別有效的普適的藥物，對AD的成因以及調控方法其實還沒有非常確信的東西。但是超聲給了一個思路，因為超聲本身是有機會通過無創的、非侵入的方式，加快對Tau蛋白、Aβ蛋白的沉積的代謝。包括提高小膠質細胞的代謝能力，來實現對沉積的代謝的提升，這是在科學界做過一些嘗試。

超聲也有機會打開血腦屏障。因為我們大腦的血管跟組織之間的血管，跟身體的其他組織不一樣。我們身上其他的血管，藥物是可以透過血管壁的。但大腦的血管，藥物是過不去的，它是我們自然進化出來對大腦一種保護能力。但超聲可以把局部的血管的血腦屏障打開，那一些針對阿爾茨海默的藥，就可以通過這種血管進到直接組織。

還有特別有意思的點，還沒在人身上試過，但是我們試過在動物身上直接打海馬體。海馬體是人類記憶的中樞，阿爾茨海默患者到后期，海馬會急劇的萎縮。通過超聲直接打海馬，能夠看到那塊區域的代謝在加強，神經元的活性在提升，甚至打出了Neuroregeneration（神經再生性）。通常神經元死亡是不可恢復的，從過去的研究上面來看，只有海馬體有一部分神經元具備可再生的能力。而對于阿爾茨海默的患者，他的這種再生能力也變得很弱，但是超聲的調控有可能讓他這部分加強。

第四個適應癥，我也很感興趣的市場是睡眠。我看我周圍很多朋友說，這個是他最需要的事情。

泓君：我覺得很多人都有睡眠困擾，它是現代人壓力大的一個普遍的問題。

彭雷：現在我們在臨床上做了一些早期的實驗，通過對睡眠中樞的刺激，能夠讓那種常年失眠的人，大量吃安眠藥的人，能夠在醫院做超聲治療的時候，在病床上就睡著。當然這個事情可能還需要去泛化一下，是不是對所有人都是安全跟有效的，包括每個人調控的靶點，可能都還不一樣。但是如果能夠找到一套對不同人群都有效的入睡的方法，那這個其實也是一個巨大的市場。

再往后的適應癥，可能是一些精神類疾病，比方說嚴重的抑郁癥，像自閉癥，像多動癥（ADHD），包括一些強迫癥（OCD），一些成癮，包括毒癮。其實大部分的精神類疾病，都沒有器質性的這種結構上的變化，本質上其實就是電信號的異常，某個區域異常活躍，或者某個區域異常的不活躍。包括像癲癇，其實就是他大腦的放電一下子短路了，所以人就躺在那，完全失去意識了，本質上就是大腦的一個電學風暴。所以說這種信號上的異常的精神類疾病，也是超聲腦接口未來非常重要的應用場景。

圖片來源：nudge.com

泓君：基本上把現在人類與大腦相關的幾大“騎士疾病”囊括進來了。你剛剛講的這幾類場景，比如說疼痛管理、缺血性中風、阿爾茨海默、還有抑郁癥、睡眠——這五大場景，分別有哪些公司或者是科研機構，他們已經有了一些臨床上的研究，能夠證明這條路已經跑通了。剛剛您講的時候是有很多的例子的，這些例子的來源是哪里？

彭雷：對，特別好的一個問題。超聲用于大腦的調控是最近10年，我剛剛講了這五六個方向，其實國內的話起步稍微晚一點，包括我們自己在國內，格式塔剛剛開始做一些臨床性的研究。美國做得最早，歐洲也有一些機構。像加拿大的機構，跟在美國的幾所大學、研究所里面相關的實驗，在三四年前就在做了。但還好，整個這個領域里面中美之間的差距并不是那么大。

為什么我說我對格式塔在做中國超聲腦機這件事情有足夠的信心。原因是中國有幾個天然的優勢，一個是我們患者人群多，任何一個適應癥，我們都是西方跟歐洲的任何一家國家的10倍或者20倍做臨床實驗。第二，我們的動物實驗相對還是更自由一點，特別是歐洲，做非人靈長類的實驗已經要難一些了。中國在這個領域里面可以快速地把這些有效性跟安全性的驗證數據拿到，甚至比西方更快地去拿到醫療器械許可證。

04

硅谷大佬隱秘布局超聲腦機接口

泓君：超聲腦機接口現在有哪些比較典型的公司嗎？我看最近Sam Altman，還不是說投資，他成了一家腦機接口公司叫做Merge Labs的聯合創始人。他們正在跟OpenAI談一個，看消息放出來是2.5億美元的融資。他可能不僅僅是用超聲的方式，還是一種基因療法去改造神經細胞，加上超聲。

彭雷：這也是我啟動格式塔的一個原因，就是我看到了在超聲這個領域，美國并沒有比我們領先多少，中美的差距其實更小。美國大概有四家公司比較重要的拿到了錢的公司。

最早的一家是Spire，這個是在猶他大學的一家公司，也是陳天橋投資的。我新創辦的格式塔，也是陳天橋跟我聯合創立的。所以說，天橋在這個領域里，是非常重要的一個股東。

第二家公司叫Nudge。Nudge的團隊里面有將近十個人，都是從Neuralink出來的。然后這家公司在兩個月之前，融了1億美金的A輪。這個A輪的投資人叫Thrive Capital，是OpenAI的最主要的投資者之一。

泓君：硅谷非常活躍的一家大資本，出手基本上都是幾個億的這種，它有一點點偏PE級。

彭雷：是的，這家基金其實非常之敏感，因為它的這個Founder，叫Joshua Kushner。他是伊萬卡老公的弟弟，跟整個政策的核心決策權是非常近的。另外Nudge的CEO，叫Fred，他也是Coinbase原來的創始人CEO。所以別人跟我聊天特別有意思，說為什么做比特幣、做Crypto的人，會來做超聲腦機？我說挺好啊，說明這些WEB3.0的人，想投資一下WEB4.0，哈哈。

泓君：這個Nudge它是做什么的？我看它是低強度的超聲頭盔，也是指非侵入式的。

彭雷：對，非侵入式的。他們選了一個非常細微的切口，做PTSD（創傷后應激障礙）。

第三家，Forest Neurotech，加州理工學院里面的一個博士后跟幾個老師成立的，這個團隊也非常優秀，我跟他們幾個人都聊過，但他們這個機構叫FRO（Focused Research Organization，聚焦型研究組織），它不是一個創業公司，有點像OpenAI最早定義成一個非營利性組織一樣。這是比較符合加州理工的這些教授他們做事情的一個原則。它最主要的一個捐贈者是Eric Schmidt，就是原Google的CEO。

圖片來源：forestneurotech.org

泓君：這家是做什么？

彭雷：是做超聲的，它的超聲就是做半侵入式的超聲了，需要把顱骨打開。功能上，他們做失眠，也嘗試做一些意識障礙人群的喚醒，像植物人的喚醒之類的。邏輯都是一樣的，只是你刺激不同的位置，就針對不同的病。這幾家公司每家都有第一個入手的適應癥，大家也都不太一樣。

第四家，Sanmai，這家公司的投資人是Reid Hoffman，就是Linkedin的創始人，也是硅谷一個大佬。Reid Hoffma投這家公司，大概就是三個月之前的事情。

最新的一家就是Merge Labs，Sam Altman成立。我覺得這很好理解。Sam跟Elon之間的沖突，已經是AI行業的一段佳話了，對吧？他們已經罵成這樣了，所以說Sam也一直想在腦機這個領域里面進行布局，他成立了Merge Labs的時候，就一定會選擇跟Neuralink選擇不一樣的技術路線。

為什么是AI公司來投？這就回到了我在很多場合上講的一句話，我覺得神經科學跟人工智能是一個硬幣的兩面。人工智能的整個發展都受制于神經科學最初對神經元的啟發，才有了神經網絡，才有了反向傳播，才有了一系列概念上的提升。而我覺得神經科學下一次顛覆性的突破，一定也會給AI帶來重要的突破。我覺得Sam這個時候下場做Merge Labs的原因是來自于這里。

泓君：Merge Labs在解決什么問題？

彭雷：Merge Labs沒有公布詳細的信息，但是它講的兩個概念，跟我們是非常一致的。首先它加了一個基因改造這方面，其實我們格式塔在今年的五六月份，最早地想到了這個概念。我5月專門去美國跟去年的諾貝爾獎獲得者David Baker聊了關于基因改造，用涉及蛋白質的方式來做一些提升。

我覺得這里面有個基本的假設，如果我們相信人腦以后跟AI，可以完全高通量地打通，甚至出現像《黑客帝國》那種能夠將自己的意識在數字空間里面完全連接起來，這一定是我們終極的目標。但做到這一步的前提，我相信我們的大腦本身是要做改造的。

我們認為用基因療法對大腦做一定程度的改造是必要的，這樣能讓大腦真正地，跟超聲也好，跟未來，whatever什么樣的腦機技術也好，更好地融合。

這個回頭一想我覺得其實非常貼切，大家都還記得我們看黑客帝國的時候，墨菲斯給了尼奧兩顆藥丸，一個紅色的藥丸，一個藍色的藥丸，你選擇吃哪顆？你可能從那個幻覺中，可以想象過來。當時我們覺得那只是電影表達的一種意象，回頭來看它可能就是一種基因改造的藥物，讓你大腦進入了某種突變跟變化之后，你才能跟Matrix連起來。

泓君：哇，還有這層解讀！

彭雷：這是我自己想的，我不知道，但我非常喜歡這個概念。我覺得就基本假設，就是如果人腦跟 AI 要完全連起，那人腦本身要被改造。我在這個假設層面上跟Sam判斷是一樣的，這也是我們一定會探索的事情。

圖片來源：電影《黑客帝國》

泓君：剛剛我們聊到的時候，你著重講了非侵入式的超聲腦機接口，那我們為什么還需要半侵入或者侵入式的超聲腦機接口呢？

彭雷：這里面有個非常重要的邏輯，就是顱骨。超聲波在大腦內，不管是“讀”還是“寫”，最大的一個障礙就是骨頭，沒有之一。骨頭會讓超聲波出現散射，而且這種散射是不規律的，因為每個人的顱骨的厚度、顱骨里面的空腔大小，都不太一樣，從算法的角度來講非常復雜。所以做調控的時候，隔著顱骨打進去，就做不到特別精巧的聚焦。去掉顱骨之后，大腦在超聲面前基本上就是透明的。大腦本身也是包在腦脊液里面的，而腦組織神經元，跟腦脊液，跟硬膜，在超聲傳遞的過程中都不會形成散射，不會有重大的信號的偏離。

所以我們先做非侵入式一定是對的，因為它容易走向商業化，但如果我們希望實現剛才講的那種終極狀態，更高帶寬地人腦跟AI做連接，那我們一定會想辦法繞開顱骨。

現在大家覺得侵入式很可怕，但我自己在手術室里面跟著病人做了好幾次手術之后，覺得也沒有想象的那么可怕。

泓君：為什么？

彭雷：我們總覺得好像把顱骨打開是一件非常恐怖的事情，但是在外科醫生的角度來講，這跟做一個美容去隆個鼻子，沒有本質區別。

泓君：只要不傷害到腦積液，腦膜的那部分就是可以的？

彭雷：都是把皮膚切開，都是把骨頭墊高或去掉。那如果我們都能接受去隆個鼻子、削個下巴，已經做了這么多例了，我們為什么不能接受下一代的腦機接口可以換掉你一塊頭骨呢？這個我覺得是完全可以接受的，因為不破硬膜。但Neuralink不行，Neuralink必須得把硬膜破開，電極插進去，那個會對安全性跟免疫性有更高的要求。

我們不認為超聲需要破硬膜。因為在超聲的面前，那個膜跟那個水是透明的，我隔著膜就能探測到里面的血流信號，我不需要把膜掀開了，這是最大的一個區別。所以它帶來了一個非常我們覺得很好的一個天花板的空間，就是我甚至之前描述過一個概念，可能以后的終極狀態是，我們會把現在這種顱骨換成一塊“數字顱骨”（Digital Skull）。

泓君：你剛剛在說這個的時候，我就在想，因為一塊超聲掃25%，我搞四塊，整個大腦就掃描上去了。

彭雷：是的，這就是我們覺得超聲的下一代。從“非侵入式”到“半侵入式”會怎么樣？超聲的半侵入式，在我想象中就是一塊數字顱骨，可能左邊、右邊各一塊。換掉之后，從外觀上來講，你跟正常人沒有任何區別，頭皮會縫合，頭發還能長出來。數字顱骨的強度，也能夠滿足要求。但是它帶來的想象空間，就是你的全腦都可以被讀寫，再配合上基因改造的方式，那可能真的就是終極狀態人腦跟AI融合共生的那個時代需要的東西。當然這一步可能還有點遠了，需要5～8年的時間，但至少我覺得這個方向是確定的。

05

頂尖AI科學家，如何從生命科學角度看AI

泓君：剛剛聽到這個的時候，我在想有沒有可能未來我們整個AI的大的突破是通過腦科學的突破帶來的？因為比如說我們現在整個AI電路數可能跟我們的腦子里面的有一些電路數，它是差不多的。但是從能源功耗、聰明程度，完全不一樣的。

彭雷：這也是我為什么做了四年腦機，繼續在神經科學領域里面去投入未來時間的原因。就是我說，人工智能跟神經科學是個硬幣的兩面，他們相互促進了過去20年，而且我認為下一代的人工智能，它也會必定要去解決的幾個問題，就是用這種硅基的基礎來做計算，跟有沒有可能有朝一日基于別的計算架構，比方說類腦芯片。當然還是硅基的，但它架構不是馮諾依曼的架構了，它是存算一體的。它可能功耗就比現在的這種馮諾依曼架構、GPU的架構的功耗明顯的提升。

我在很多場合做過人腦跟AI的指標上的對比，我們現在如果拿一塊英偉達H200 GPU，晶體管數量接近人腦神經元數量，但功耗高達上千甚至上萬瓦，而人腦僅需25瓦。還有很大的一個區別就是這邊是馮諾依曼架構，這邊是存算一體的結構，計算跟存儲是分不開的。

泓君：馮諾依曼架構，是什么架構？

彭雷：幾乎現在常用計算的演進都是馮諾依曼架構，它屬于“存算分離”。而我們大腦“存算一體”，這是很重要的一點。我們現在AI的計算的硬件，跟軟件是可以分開的，DeepSeek能跑在英偉達上，也能夠跑在華為上。但我們人腦的硬件、軟件是不可分開的。所以說，人腦不被定義成“硬件”或“軟件”，它叫“Wetware”濕件，它硬件跟軟件是合在一起的，這是生物計算跟傳統硅基計算不一樣的地方。

還有很重要一點，人腦是有可塑性的，就是人的神經元每天都在實時地產生變化。比方說今天我們聊完兩個小時下來之后，你的大腦已經被我永久的改變了，因為你記住了我說的某些概念，形成了某些觀念跟認知，這些認知是以物理方式留在了你的大腦里面，神經元跟神經元之間形成的某些突觸，它被強化了，它的放電的頻率被變高了。你可以理解為，這個神經元的軸突跟樹突之間的連接的頻率跟強度，被強化了，是物理上可以看得見的。這種改變是人腦具備的，但AI的芯片燒好了就那樣，永遠沒有辦法改里面的線。

圖片來源：pixabay

泓君：很有意思。所以聽完我們這期播客的同學們的大腦，也被改變了。

彭雷：是的，以后大家再遇到跟腦機接口、腦科學相關的話題，他就會想起來很多的相關聯的知識。

回到你剛才的問題，人工智能的下一步發展會不會出現重大的躍遷？我相信跟神經科學是一定不可分割的。這也是為什么你看Jeffrey Hinton，去年諾貝爾物理獎獲得者，“人工智能之父”，他其實是Neuroscience（神經科學）背景出身。得了諾獎后，Jeffrey也說，他其實現在想回到神經科學領域里面，再看看底層的研究。包括他最大的一個假設，就是為什么神經科學的計算里面沒有反向傳播，我們AI是完全依靠反向傳播梯度下降來做所有的模型的收斂的，而這一套在人身上是沒有的，在生物界是沒有的。

另外一個，就像Demis Hassabis，AphaFold的創始人。他現在其實不光是管Deep Mind了，他其實把Google的整個人工智能的團隊跟Deep Mind合并掉了，所以Gemini也是他在管。過去先做AlphaGo，再做AlphaFold，到現在做AlphaGeno，下一步他想做的是“人工智能虛擬細胞”（AIVC）。Google整個這些純科學的研究，都是Demis的團隊在管。

泓君：人工智能虛擬細胞，這個是什么東西？

彭雷：這又是個新的概念，如果展開講又是一集播客了，簡單解釋一下吧。這是Demis最大的夢想之一，他說他為什么進到人工智能領域，就是他希望用人工智能模擬出人體。你看他模擬蛋白質折疊，他是預測不同的氨基酸序列折疊出來的蛋白質形態會怎么樣，這個事情已經做到90%以上的準確率了。

但是細胞是組成人體的最小單元。他覺得如果我能夠通過AIVC的方式設計出虛擬的細胞，那我未來就可以做虛擬器官，做虛擬人體。那AI細胞當然是終極地對碳基生命做模擬的一個過程。

對細胞本身做AI化，是有重大的商業價值的。如果我知道了這個細胞，在AI情況下對它進行一些擾動，它會產生什么樣的反應，那其實就可以預測不同的藥物對細胞的效果。像現在很多新藥研發需要做動物實驗，那如果有了虛擬細胞，很多藥品可能在進到動物實驗之前，在AI層面上就篩掉了百分之八九十不靠譜的成分，那這種情況下效率會極大地提升。這個就是Demis自己成立的創業公司，叫Isomorphic Labs（同構實驗室），也是一上來就融了6.5億美金，他的顧問有4個諾貝爾獎獲得者，整個顧問團極其豪華。

圖片來源：isomorphiclabs.com

泓君：什么時候的事？

彭雷：就一年前吧。所以你想想，Demis真的是人生贏家，諾貝爾獎也拿了，Google的高管也干了，Deep Mind也賣了，錢也賺到了，還自己創了個業搞了個Isomorphic，slogan是“Solve all disease”，治療所有疾病。

泓君：這個野心太大了。

彭雷：只有Demis這種人敢去做這種事情。所以你看，這這些就是AI科學家，因為AI拿了諾獎的人，他們怎么在看醫學，怎么看生命科學，怎么看神經科學。在國內很多場合，我都發現大家看AI，還是看純AI、看互聯網、看硬件的這個邏輯。但是在美國這些最頂級的AI科學家，他們是從生命科學的角度在看AI。

這一點上，我在國內很多場合都呼吁大家要更多地看回我們自身。人類被進化了200萬年成為現在這個樣子，生物學上有太多我們還沒找到的答案，這些答案，對我們自身了解自己、改善自己，對延長人類壽命，對AI的下一代的研發都是有重大的突破的，但這方面的投入其實還是比較少的。

泓君：因為你比較了解人腦的構造，就是人腦它有很多的功能分區，可能有一些功能分區是掌管記憶，有一些是掌管語言，有一些是掌管行動的。我們看到現在所謂的大語言模型，它還是在用語言做交互，所以我不知道現在我們在提到這個大模型的時候，它的語言跟人腦掌管語言有什么區別跟共通之處？大腦還有什么樣的空間沒有被AI用到？但是未來可能可以幫助到AI的？

彭雷：對，這是非常好的一個問題，首先它目前是沒有答案的。為什么大語言模型從Transformer論文出現到現在ChatGPT-5這幾年，有這么快的發展，是因為有幾個重要的假設。過去我們人類的絕大部分知識是用語言來承載的，語言是人類對文明或者是我們知識累積的一種最高抽象的描述。

然后再隨著人工智能對這種便利全球的數據的訓練，再用Transformer的架構，再用Attention的機制，它涌現了我們現在看到的大語言模型。然后我們通過它的Scaling Law（規模化法則），對參數集、對GPU、對訓練集、對強化模型、對合成數據的方式……能看到它走向AGI（通用人工智能）的這個路徑，這一切都建立在語言的基礎之上的。

但這里面有幾個問題，第一，語言最大的一個問題是它信息濃度很高，每個詞的描述是精確的。但世界模型——有別于語言模型的下一代——最大的問題是它的模態不是可精確描述的。這也是為什么像李飛飛他只搞了一個World Labs，來做世界模型。

我們作為一個個體，在這個世界上跟物理世界發生互動，我把這個門怎么打開？我把這個手機怎么舉起來？這里面涉及到物理，涉及到化學，涉及到很多先驗的知識，這些知識它不是被結構化的、高濃度的語言所描述的。

所以有人問我ChatGPT會不會產生意識？我覺得現在肯定不會。它要產生意識，有個必經之路就是要讓它具備跟物理世界發生互動的能力。所以說AI需要跟具身智能結合，這個具身智能在這個物理世界里面去摸爬滾打、去走、去受獎勵、受懲罰，它對主觀跟客觀有感受了，才會有意識。因為從神經科學的角度來講，意識的定義就是我對物質世界（或者物理世界）產生感知跟認知的反饋的這個過程中，才有了意識。

如果只停留在H200上面，我覺得它是不會產生意識的，但它如果被賦予了具身智能的身體，那我覺得就有可能。所以說我覺得人工智能、具身智能跟腦機接口這三個事情，遲早地會交叉在一起。

06

價值脫鉤，生物醫藥投資的價值洼地

泓君：您之前創建的腦虎科技，也是在一例一例地收病人，這種收病人在我理解中更多還是做研究，做臨床試驗的角度，現在可能也不能馬上去做商業化。所以這一類公司的創業，如果大家要去準備一個儲備資金，你覺得要儲備多久的資金？商業化會是創業者面臨的一個特別大的壓力嗎？

彭雷：在生命科學領域里面創業，確實要有一個長期的基本的判斷。就像我剛剛說的，過去互聯網我們恨不得兩周一迭代一個版本。但你做藥也好，做器械也好，你得做好至少5年、7年的一個判斷。

在美國做一個三類有源植入的醫療器械，平均需要10億美金、10年時間。在中國做電學腦機接口的幾家公司，大概都是奔著7億左右的資金儲備、7年左右拿證的時間來的。

泓君：這樣看下來，中國的創業要比美國便宜很多。那這樣是不是反向的，比如說美國投資者投資中國的創業者，看起來是一個更容易實現商業回報的過程。

彭雷：完全同意，中美在現在這個地緣政治的環境之下，對于硬科技公司，兩邊之間的估值模型已經完全脫鉤了。就像國內的做電學腦機接口的公司，大家平均估值3億美金，Neuralink則是120億美金。我們這邊做GPU的寒武紀6,000億人民幣，那邊英偉達3萬億美金。可以看到中美在科技領域上，如果說過去5年前、10年前，我們大家還會有些參照物，比方說阿里跟亞馬遜的估值，愛奇藝跟Netflix的估值還有些可比性的話，現在在硬科技領域，已經是各估各的了，中間已經沒有一個橫向的邏輯了。

所以說假設沒有地緣政治的這種脫鉤也好，或者互相之間的斷聯也好，那當然投資中國的生物科技的公司一定是遠遠高過在美國做的。我剛才講的做臨床實驗方便，在中國做一例臨床實驗可能幾十萬人民幣，Neuralink在美國做一例臨床實驗100～150萬美金，這是個巨大的差。

泓君：一例100～150萬美金，它主要貴在哪？

彭雷：醫院貴，醫生貴，手術貴，術后護理貴，他們的保險是非常之夸張的。你看過小紅書上的那些在美國看病的，對吧，感冒進去宰你個8,000美金算少的了，稍微輸個液就3萬美金起了。那你算成一個開顱手術，從術前的檢測做準備，到術中，到術后再做康復，再來回訪……一個項目收你百萬美金很正常。

我覺得中國生命科學的公司，我們要有耐心，雖然說已經各估各的了，但從商業本質的角度來看，我們中國自身的本土優勢、人才優勢、供應鏈優勢、臨床資源優勢還是不可替代的。我相信這個世界它也是一個三十年河東、三十年河西的過程，等到估值邏輯重新回歸理性的時候，中國的生命科技公司，中國的生物制藥的公司，中國的硬科學的公司，估值是有很大的提升跟修復的空間的。

泓君：對，說到這個，我想到現在整個中國的創新藥這個價值洼地已經在被美國的投資者看中了。他們已經開始產生一種NewCo的模式——就相當于在美國你找一個銷售代表或者是白人CEO，但是你把研發跟臨床往中國搬，最后成功了的藥再反向去輸出美國。這個我覺得從2023年、2024年就開始變得比較火爆了，今年應該也是一個投資巔峰。

彭雷：我覺得創新藥特別明顯，就像你說的研發跟臨床，在中國做早期的一些技術層面上，雙向地做一些許可引進（license-in）也好，對外授權（license-out）的這種設計也好，已經被證明了是中美之間還能夠很好合作的一個領域了。雖然說中美現在在AI、芯片、量子方面是完全不允許投資了，互相之間都設了一些限制，但是生物制藥跟生命科學大家還是留了一點門的。因為大家都在治病救人，雙方還有留了一點默契。我覺得這個空間會有越來越多的人看到，還是能夠在中美之間去做一些協作的事情的，生命科學就是其中之一。

泓君：因為其實都是跟腦機接口相關的，這個新項目為什么不是放在腦虎做，而是要出來重新做一家公司嗎？

彭雷：技術賽道不一樣，兩個整個方向上還是有區別，因為剛才我講了電學的，它價值是確定的， Neuralink做的病，市場空間是明確的，國內的這幾家公司也都是非常快的在追趕，商業路徑也比較確定。我自己的個性，比較喜歡做“從0到1”的探索，一旦方向確定了，我可能反而還沒有那么強的挑戰感。

泓君：我們剛剛在聊超聲腦機接口跟AI結合的可能性，然后我看馬斯克他們做的，他也是想用侵入式的腦機接口去控制機器人手臂的。

彭雷：這個其實一點也不難，就像我剛才講的，我們現在做電的腦機接口的公司，大家都在做的是控制鼠標，其實患者只要能控制鼠標之后，理論上他可以控制萬物了。只是自由度，從兩維的自由度變成三維的或者六個自由度而已。那再往下一步，如果通道數更多的話，去控制一個“宇樹”或者“傅利葉”的雙足機器人，我覺得也完全沒問題，只是自由度更多而已。

隨著記錄的神經元越多，能夠解碼的自由度也越多，那從控制二維電腦，到三維機械臂，到更高自由度的機器人，都是完全可以看得見的。所以說馬斯克當時講的這個路線，他預測2028年之前他能做到這些事情，我是認的。腦虎我們也是這樣規劃的，也能做到，只是說速度快慢，性能好不好而區別，但方向上是看得見的。

但他上次發布會，我對他最大的一個質疑是，他覺得到2028年，他能實現知識跟記憶的上傳。這一點上有點過于樂觀了，從現在的這種局部放電極的方式，是永遠沒有辦法解碼意識的。這個話我可以放在這里，意識的這種更復雜能力，是全腦多腦區的環路的調控的結果，不是某個區域運動神經元的解碼，也不是說你左邊裝一個，右邊裝一個，視覺裝一個，聽覺裝一個，深腦再插一個，你就能解碼意識。意識一定不是這樣的。所以現在知識跟記憶的上傳，我們都不知道它要怎么去實現，它的原理是什么樣，它用什么的方式可以實現。

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