本文来自微信公众号： 明亮公司 ，作者：主编24小时在线，原文标题：《启明创投胡旭波对话阶梯医疗赵郑拓：脑机接口，在智能时代「拉人类一把」》
据公司官网，上海阶梯医疗科技有限公司（“阶梯医疗”）成立于2021年8月，总部位于上海浦东新区，专注于微创植入式脑机接口（BMI）领域。公司以超柔性神经电极技术为立足点，致力于脑机接口技术和产品研发，旨在开发出能够实现运动功能替代、感知觉修复、神经调控等临床应用的植入式脑机接口医疗器械。
赵郑拓来自中科院脑科学与智能技术卓越创新中心，也是阶梯医疗的创始人。在访谈中他表示，阶梯医疗想解决的问题，是通过脑机接口技术，更高带宽、更高效地链接外部世界，尤其是链接如今已经快速到来的智能时代。
在赵郑拓看来，做脑机接口带有一种“历史使命感”。从机器时代、电气时代、信息时代，再到智能时代，机器在变得越来越复杂，信息连接越来越紧密，信息交互的效率、速度和体量都在飞速增长。但人在这个过程中，和1000年前相比没有本质区别。人跟外部世界交互的瓶颈，正在成为未来生产力提升和社会发展的限制因素。
“在这个时间节点，脑机接口类似这样的技术，其实是带着使命感出现的。它需要能够拉我们人类一把，让我们能够跟上快速发展的科技革命。”赵郑拓说。
在技术路径上，阶梯医疗选择从植入式脑机接口切入。赵郑拓解释称，非侵入式路径的核心挑战在于受限于颅骨和头皮信号质量会大大衰减，需要底层技术变革；而侵入式路径已经可以拿到大脑功能单元层面的神经级信号，当前要解决的是极致微型化、微创化和工程化问题。“我们选择的是后者，因为极致工程化总归确定性会更强一些。”
谈到脑机接口与具身智能的关系时，赵郑拓表示，阶梯医疗在临床实验中看到，受试者可以通过意念流畅操控七轴机械臂，完成运动轨迹级控制，而不是简单的endpoint解码。
这让团队意识到，脑机接口未来可能成为具身智能高质量数据的重要来源。刚需患者可以像特斯拉驾驶员一样，在真实生活场景中长期操控机器人、机器狗、机械臂等外设，采集高质量数据，并反哺具身智能大脑。
“很多原本因为机能障碍而被社会有点抛弃的患者，一跃成为具身智能的数据集贡献者，成为具身智能的大脑训练师，这又跟时代最前沿形成了连接，这是也蛮有社会公益价值责任感的事情。”赵郑拓说。
以下为「明亮公司」对赵郑拓部分访谈内容的精编：
脑机接口的使命：让人类跟上智能时代
在赵郑拓看来，之所以做脑机接口，或者说脑机接口所拥有的价值，本身带有一种历史责任，或者说历史使命感。从机器时代、电气时代、信息时代，再到现在人类快步走入智能时代，可以看到一个规律：机器变得越来越复杂，信息连接变得越来越紧密，信息交互的效率、速度和体量都在飞速增长。互联网、物联网，以及未来智能系统之间的连接，会变得越来越密集。
但在这个过程中，人和1000年前相比，其实没有本质区别。人跟外部世界交互的瓶颈，或者说人自身的瓶颈，正在成为未来生产力提升和社会发展的限制因素。因此，在这个时间节点，脑机接口类似这样的技术，是带着使命感出现的。
“它需要能够拉我们人类一把，让我们能够跟上快速发展的科技革命。”
虽然人类没有办法在短时间内进化出更复杂的肢体，但可以借助脑机接口，让越来越复杂的外部设备，比如人形机器人、具有几十个控制自由度的智能机器，能够和人同频共振，能够以接近同等带宽进行信息交互，并构建控制与被控制等关系。这是脑机接口向外的一个使命：提高人类对外部世界的交互能力。
现阶段也有人提出，未来AI的发展可能受限于人类打字速度、讲话速度。这背后代表的，正是人类依靠外部器官向外传递信息、交换信息的速度，已经受到很大限制。物理世界和数字世界在飞速连接，但人因为受限于交互速度，这种连接变得非常低效。所以在赵郑拓看来，脑机接口需要出现，“提高人与未来各种软硬件、人工智能系统之间交互的效率和带宽”。
除了向外提高交互带宽，赵郑拓认为，脑机接口还有另一个方向：向内调控人的状态。环境正在飞速变化——信息在爆炸、能量在爆炸，各种技术发展使人所处的生存环境发生了巨大变化。
“可能100年前一个人一个月接触到的信息量，还不如现在一天接触到的信息量。但人的内在信息处理能力，或者适应环境的能力，并没有进化得那么快。”
这带来了很多社会问题，比如焦虑、青少年焦虑抑郁、暴食症等。很多问题都和人无法适配快速变化的外部环境有关。所以脑机接口也有向内调控的使命。
赵郑拓将其称为调控人的internal state，也就是人的内生状态，使人能够更好适应外部环境变化。这些内生状态包括进食、睡眠、代谢、内分泌、情绪、认知能力等。他表示，当每天大量信息涌来时，人需要有能力快速接受、学习和处理它。未来脑机接口对于内部状态的调控，也是“拉人类一把”、帮助人类跟上科技革命的重要使命。
除此之外，脑机接口还有一个没有那么功利的价值：帮助人类理解大脑。人类对大脑的理解其实仍然非常有限。人脑由将近千亿个神经元组成，是一个极其复杂的网络系统，处理各种各样的信息。赵郑拓认为，现在人类对大脑的理解仍只是“管中窥豹”，但脑机接口打开了一条理解和认知大脑的通路。
未来随着脑机接口的大规模应用和推广，人类会收集到大量大脑在处理各种任务时的数据。这和AI领域类似。要理解大脑，也需要采集大脑在不同信息任务中的数据，然后解读背后的规律。赵郑拓说，“人类大脑这个认知的终极疆域，我相信未来也是会通过脑接口技术的规模化应用以及普及所被高效地揭示。”
当人类真正理解大脑时，一些终极问题也可能在这个过程中得到解答。虽然这可能是一个比较理想主义的目标，但在他看来，这同样是脑机接口非常重要的使命。
人脑与AI可能相互反哺，但好奇心仍是人的独特价值
在谈到人脑与AI的关系时，赵郑拓表示，人类大脑支撑了人类从历史上到今天取得的所有成就，但人类对大脑背后机制的理解确实还非常少。不过，这种理解“不见得是必然的，也不见得是必要的”。
现阶段AI的发展，尤其是从数字世界进入物理世界以后，AI在一定程度上模拟了大脑的一些模式。比如通过复杂网络架构去编码信息，这和大脑处理信息有一些相似性。未来脑科学的理解，和现在物理AI、数字AI的发展，一定程度上可能会找到交叉点。物理大脑的智能方式，未来也可能反哺现阶段人工智能的发展。
但这并不一定是一条必然路径。赵郑拓说，“脑有它擅长的，现阶段的AI发展这种模式，它有它擅长的。未来会不会交叉，我觉得这是一个question mark问好。”
不过，他认为，人脑有一点是永远不能舍弃的，就是好奇心。好奇心不是非常功利、目标导向地说“我要去解决什么问题”。未来很多问题可能都会通过物理AI或数字AI被解决，但人类大脑仍然会保留好奇心，去理解世界、发现世界，并为AI提供更高层次的目标。“我觉得这可能是未来的一种形态。”
技术路线：为什么选择植入式脑机接口路线
从技术路径上看，脑机接口有很多选择。赵郑拓认为，不管采取什么技术路径，脑机接口的核心目标都是殊途同归：增进大脑和外部世界之间交互的效率。
这种交互包含多个层面，包括感知、决策、输入、输出，以及中间的信息processing过程，比如推理和认知过程。现阶段所有脑机接口，本质上都是在提升人和外部世界之间不同模式和不同阶段中的信息交互能力，并最终实现所谓脑与机器、或者说脑与智能之间的融合。
目前脑机接口主要有不同技术路径。一类是非侵入式，通过体外的声、光、电磁、超声等方式和大脑信息交互，本质上是提取大脑信息，或者向大脑写入信息。另一类是以Neuralink为代表的侵入式路径，直接将传感器置入大脑中，以最高的大脑功能单元信息水平，也就是神经元发放作为分辨率，进行信息交互。
在赵郑拓看来，现阶段非侵入式路径的核心问题是，受限于颅骨和头皮，毕竟是在体外采集，所以信号质量会大幅衰减，很难拿到大脑在处理信息时最精细的信号差异。因此，对非侵入式路径来说，现在的挑战在于底层技术变革或底层技术革命，要让非侵入式方式也可以获得非常精细的大脑活动信息。
而对侵入式路径来说，它已经拿到了信号天花板，即大脑功能单元层面的神经级信号。但侵入式路径的问题是，即便是微创手术，它也是手术，所以接受程度相对低一些。因此它当前要解决的问题，是极致微型化、微创化，让更多人可以接受。
也就是说，非侵入式路径在进行底层技术突破，侵入式路径在进行极致工程化开发。阶梯医疗选择的是后者。赵郑拓解释称，“极致工程化总归确定性会更强一些。”在他看来，只要投入足够多资源，未来导出的概率会更高；而底层技术突破需要更大的不确定性，需要搏一定概率。
当然，不管是哪种技术路径，即使今天关注的是侵入式或植入式，它们解决的都只是第一步：信息采集和信息写入。信息采集出来以后，后续还有很多事情要做，信息需要被处理、解码，翻译成机器可以读懂的语言，再和机器交互。和不同机器交互的过程中，还会产生一个生态，包括软件、硬件、人工智能以及各种外设构成的生态。赵郑拓认为，“这都是通用的”。
所以，阶梯医疗现阶段聚焦在工程化集成这个确定性问题上，未来也会持续关注不同技术路径的发展，在合适时间，把今天基于侵入式构建起来的整套下游生态系统和pipeline，嫁接到不同前端技术路径上，发挥最大价值。
脑机接口可能成为具身智能的高质量数据入口
赵郑拓表示，阶梯医疗也是在实践过程中不断积累对脑机接口与具身智能关系的认知。在拿到今年上半年一些数据之前，团队对这方面思考相对较少，更多是认为未来脑机接口和数字AI、物理AI必然会融合。但在拿到实践数据之后，他们发现，未来脑机接口可能会对具身智能领域贡献比较显著的价值。
阶梯医疗现在正在开展临床实验，有18位患者植入了脑机接口系统，进行各种电子设备操控。同时，他们也在操控物理外设，包括轮椅、机器狗、机器人等。在进行机器人操控时，最开始是类似七轴机械臂的操作。团队发现，患者可以做得非常好，可以像“如臂使指”一样，通过自己的意念操控机械臂完成动作。
这里的控制是运动轨迹级的控制，并非endpoint（终点）的解码，而是真正解码多个关节节点的角速度、角加速度，最终可以流畅操纵机械臂。看到这个结果之后，团队非常兴奋。因为他们也意识到，现阶段具身智能领域的核心挑战之一是数据，尤其是高质量数据还不够多。机器人见过的场景还不够丰富，很多具体corner case没有办法在真实应用场景中被手把手教会。
当他们看到患者可以通过脑机接口完成高精度运动轨迹控制时，意识到这些受试者本身是刚需群体。他们可以类似特斯拉车主一样，天天“驾驶”具身智能机器人，在家里通过自己的意念进行高精度运动轨迹控制，并采集数据。赵郑拓认为，这可能是一个很大的价值点，因为这是一种“低成本甚至零成本”的方式，在通用的、具体的真实应用场景中采集高质量数据。
赵郑拓提到，今年在脑机接口领域，中国可能一共有大概100位患者或受试者在长期使用脑机接口系统。脑机接口技术已经处在规模化应用的前夜。从明年开始，随着产品陆续获证并进入商业化，这个数字会大规模扩张。他预测，“明年可能就是千例，再往后就是万例，甚至更多”。
按照他的计算，100位受试者每天使用6个小时，一年365天，大概就是几十万小时的数据规模。如果把这个数量再乘以10、乘以100，这样高质量、大规模的数据，会给具身智能发展提供重要的数据支持。更重要的是，这些数据来自真实应用场景。
反过来，这种操作和应用模式，也会给患者提供很大帮助。
对他们来说，一个通过几万小时数据训练出来的基座模型，可以帮助完成基础操作。如果在某些特殊场景下，模型做得不好，患者又可以给它一些指示性帮助。这有点像自动驾驶和辅助驾驶结合的模式。赵郑拓相信，更多患者可以通过脑机接口技术获得生活质量的改善，而这种正向循环，又会让更大群体愿意接受这件事，形成一个良好闭环。
另外，对很多受试者来说，他们原本是机能障碍患者，比如瘫痪患者，某种程度上处于被社会边缘化的角色。但通过这件事，他们可能一跃成为具身智能的数据集贡献者，甚至成为具身智能的大脑训练师。“这又跟时代最前沿形成了连接，我觉得这是一个也蛮有意思的事情，或者蛮有社会公益价值责任感的事情。”赵郑拓说。
短期里程碑是医疗，长期里程碑是人机交互变革
对于脑机接口行业接下来最重要的milestone，赵郑拓认为，对阶梯医疗来说，未来3到5年的目标，还是聚焦在临床场景下，帮助机能丧失患者。这些患者包括运动、语言功能丧失，无法高效向外部输出信息的人；也包括一些感知觉丧失，无法从外部获取视觉、听觉等信息的人。这些是3到5年内需要解决的临床问题。
在他看来，这个阶段剩下的更多是工程化问题，所以不需要期待一个breakthrough-level的里程碑，更多是踏踏实实做好工程化。因为临床有非常严苛的监管要求，一定要把可靠性和安全性做到极致。这才是3到5年内最核心要解决的问题。
从这个角度看，作为一款医疗器械，如果能够明显改善残障群体的生活质量，同时通过神经调控改善神经系统疾病、精神类疾病患者的状态，改善他们日常健康状态，这里面已经有非常大的价值。赵郑拓认为，现阶段估值和这样的价值是匹配的。
但他也表示，很多科技类投资人关注脑机接口，不只是关注医疗场景。他们更关注未来交互方式是否会发生底层变革。如果脑机接口能够改变人机交互方式，那么相应的商业模式、社会运行方式都会发生变化。另外，脑机接口是否能和人工智能这一波浪潮形成互相促进、互相推动的态势，背后也蕴藏着巨大的商业价值。
赵郑拓认为，这是5到10年的事情。原因在于，现在脑机接口在解决运动、语言等输出场景，本质上就是在替代键盘和鼠标。目前受试者通过意念操控电脑，已经可以非常流畅，接近正常人水平。
接下来，视觉重建和听觉重建，本质上是在替代屏幕、麦克风等输入输出设备。当这些输入输出信息交互方式被替代以后，所有计算都可以放到云端。未来就可能发生人机交互方式的变革。
“可能手机、平板、电脑这些不需要了，我们出门什么也没带，高质量的信息交互一点都没有少。”在赵郑拓看来，这是值得期待的下一个milestone，可能是10年左右的事情。
当然，侵入式脑机接口需要手术，普通人是否会接受仍然是一个问题。但赵郑拓认为，一切还是工程化问题。
他预测，8到10年后，可以将整个侵入式脑机接口系统压缩到一颗耳钉大小。“就跟我打一颗耳钉一样，我所有的这些信息交互的能力其实就被升级了，或者就具备了。”这样的话，普通大众在消费场景中也可能会考虑它，因为这是一种个人增强或升级。
与此并行的另一个里程碑，是脑机接口受试者队列。这些受试者就像特斯拉车队一样，在日常生活使用过程中，不断反哺最高质量数据给具身智能大脑，提高它对各种场景，尤其是corner case的理解能力和智能水平。最终，这可能会助推具身智能更快进入真正的ChatGPT moment。赵郑拓认为，“这不是一个故事，这是一个有切实可行路径的目标”，可能是5到8年内可预期的milestone。
中国做脑机接口创业的优势：制造、生态、人才与产学研
谈到在中国做脑机接口创业的体会，赵郑拓表示，WAIC的火热就是一个写照：中国在前沿技术和未来产业上，有非常好的氛围，也有非常好的生态。它支撑大家在这里不断交汇、碰撞、连接，然后产生新的价值。
具体到在中国创新土壤上参与全球竞争，赵郑拓认为核心有几个点：
第一是中国的先进制造能力。对脑机接口来说，有很多技术来源于半导体、消费电子等产业，很多核心元器件也来自这些产业。中国先进制造业的基础和优势，在全球范围内都给他们提供了很大技术支撑。
第二是下游生态。脑机接口只是一个接口，接口必然要接到某个东西上，才能发挥价值。中国在消费电子、具身智能、人工智能等领域有很好的生态，这使得企业可以用更开放的模式去发展。赵郑拓表示，他其实不太喜欢用“竞争”这个词，“大家其实可能更好地去推动人类进步”。
在他看来，美国在脑机接口领域有点像闭源系统。Neuralink是一个内生系统，有点像在搭建脑机接口领域的iOS系统。未来Optimus、xAI、Tesla和Neuralink都可能在一个体系里。
而在中国，他希望未来能够构建自己的Android系统，“用开源的方式，用连接最终去更高效地产生价值”。
第三是中国的工程技术人才资源。中国工程技术类人才非常有优势。包括现在很多海外头部学校的优秀人才，阶梯医疗团队也吸纳了很多。他们看到了中国发展的势能，所以很多海归精英也愿意聚拢起来，共同为这个领域做贡献。
此外，这也离不开政策支持。赵郑拓认为，政策有时候可以推动一些短期内不完全符合商业逻辑、但长期非常重要的事情。比如马斯克擅长的是极致工程化、压缩成本、规模化，这些事情做得非常漂亮。但脑机接口只要涉及“脑”，就有很多基础问题。“我们认知到大脑什么程度，才能利用到什么程度。”
在这个过程中，很多基础研究可能无法短期快速赋能商业化，但它一定决定这件事情长期能走多远，决定天花板在哪里。政策对于产学研结合的引导，为中国脑机接口未来的发展提供了很大帮助，也可能成为中国在全球发展中的一个优势。