文|動脈網(wǎng)
對于腦科學產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，資本暫未給出太多認可。
2016是腦科學規(guī)模投資的起點?！澳X科學與類腦研究”入項“十三五”的往后五年，超百億資金流入了腦科學相關(guān)企業(yè)，近200家相關(guān)企業(yè)收獲融資。
但若將聯(lián)影醫(yī)療、數(shù)坤科技、推想科技、科亞醫(yī)療等與并非專注于腦科學研究的企業(yè)剔除，多達200次的融資背后，行業(yè)總計收到的不足50億元。平均下來，每年流入腦科學的領(lǐng)域的資金僅僅十億，數(shù)字遠不及人腦中以百億單位計量的神經(jīng)元。
腦科學割裂的認知在風險投資者面前意味著難以估量的溢價空間。自2019年開始，前往動脈網(wǎng)尋求腦科學企業(yè)對接的機構(gòu)愈發(fā)增加，僅妞諾科技一家企業(yè)便有近十家機構(gòu)尋求對接。
此外，華盛大網(wǎng)絡創(chuàng)始人陳天橋砸入10億美元成立天橋腦科學研究院，紅杉中國成立中國腦科學孵化中心，卸任字節(jié)跳動CEO的張一鳴也在第一時間踏入了腦科學的星辰大海。
人類生理學研究的最后一塊高地，是產(chǎn)業(yè)藍海，還是投資迷途？
百年腦科學，投資人都在投什么？
認知神經(jīng)科學的最終目的是在于闡明人類大腦的結(jié)構(gòu)與功能，基于有效數(shù)據(jù)探索人類行為與心理活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。從目前腦科學的發(fā)展狀況來看，資本偏好于腦電相關(guān)軟硬件設(shè)備與腦部放射學智能影像分析兩個細分賽道，少量落足于手術(shù)機器人等侵入式設(shè)備與數(shù)字療法。
如此的投資偏好與細分賽道的資金用量有關(guān)。
影像學設(shè)備是一個重資產(chǎn)的行業(yè)，競爭壓力顯著，研發(fā)投入高、難度大，通常由聯(lián)影醫(yī)療、東軟醫(yī)療等資金充裕的企業(yè)配合國家機構(gòu)進行研發(fā)。這類研發(fā)需要沉淀，且不論銷售階段的風險，機構(gòu)需要數(shù)年時間，投資億級規(guī)模的資金，才有可能攻克研發(fā)難題。同時，已有資源的企業(yè)對于風險投資并不敏感，兩者很難走在一起。
相比之下，基于設(shè)備數(shù)據(jù)的腦部放射學智能影像則相對較輕，研發(fā)成本較低，難度在于相關(guān)數(shù)據(jù)的獲取與創(chuàng)新算法的構(gòu)建。由于放射學影像獲得的信息更多聚集于人腦的形態(tài)學特征，很難對功能學進行評估，因此相關(guān)應用偏向于腦腫瘤的檢出，而要對神經(jīng)性疾病進行研究，則需要腦電的助力。
處于風尖浪口的腦電并非新事物。理論上講，超過9成的腦部疾病都能利用腦電圖儀找到異常，應用非常廣泛。但實際與理想相悖，腦電檢查耗時長、專業(yè)醫(yī)生少、僅神經(jīng)相關(guān)科室提供，C端用戶接觸腦電的機會較少，有需求也常常因為醫(yī)療資源供給不足而無法及時獲取。
需求孕育機遇?？v觀過去五年腦科學統(tǒng)計的128個項目，腦電（包括腦機接口、腦電圖儀、一次性腦電傳感器）相關(guān)項目總計66個，占比超過50%，屬于腦科學領(lǐng)域的絕對主流。
對上述項目進一步劃分，資本更偏好于投資難度系數(shù)更高的醫(yī)療級腦機接口。這種偏好不僅反映在項目數(shù)量上，也反映在單個融資的金額上，優(yōu)腦銀河、博?？怠euraMatrix、景昱醫(yī)療、慧創(chuàng)醫(yī)療等醫(yī)療級腦機接口的單輪融資額均超億元，消費級腦機接口中僅腦陸科技、強腦科技達到這一規(guī)模。
造成這一現(xiàn)象的主要原因是技術(shù)的不成熟性。按研發(fā)難度進行劃分，侵入式腦機接口>非侵入式腦機接口>腦電可穿戴設(shè)備，價值正比于研發(fā)難度，但在實際之中，侵入式的研發(fā)難度有些過高了。
“這么多年腦機接口一直發(fā)展受限，其采集原理和應用原理早已成熟，但信號采集是卡脖子的難點之一?！辨ぶZ科技聯(lián)合創(chuàng)始人賈侃告訴動脈網(wǎng)。
“腦機接口有侵入與非侵入兩個技術(shù)流派。顱內(nèi)有創(chuàng)，信號清晰，但安全性受限，很容易導致感染，這里的限制在于植入物的材料與微創(chuàng)技術(shù)。顱外無創(chuàng)，信號采集方便，但由于物理與環(huán)境等因素的干擾，信號會受到各種噪音的影響。但是最高像素的攝像頭并不等于最好的相機，妞諾采用的方法是采用龐大的腦電數(shù)據(jù)庫訓練高魯棒性的BCI系統(tǒng)，彌補信號源的問題，繞過信號采集帶來的問題。”
一些企業(yè)也在尋求其他突破形式，如博睿康正在研發(fā)半侵入式腦機接口系統(tǒng)，其接近硬腦膜，避免了顱骨對腦電信號的衰減，更有效保證信號質(zhì)量；也不會破壞硬腦膜傷及神經(jīng)細胞，解決長期植入并發(fā)癥的痛點。
無論如何，資本對于非侵入式醫(yī)療級腦機接口的選擇實際上一種妥協(xié)。一方面，材料科學與腦科學是兩個獨立的學科，腦科學依賴于材料科學的發(fā)展予以支持，現(xiàn)階段投資侵入式還不是時候；另一方面，醫(yī)療級腦機接口對于技術(shù)與安全性的要求更嚴格，如果專注于消費級腦機接口的企業(yè)不能在前期完成市場覆蓋，醫(yī)療級腦機接口研發(fā)成熟后能夠快速向消費級向下兼容，從中攫取份額。
硬件之外，許多腦電硬件制造商也在著力于配套軟件的研發(fā)，這一方面與腦影像的布局邏輯類似，即利用人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，提高檢查效率，降低檢查門檻。
賈侃告訴動脈網(wǎng)：“全國懂腦電醫(yī)生僅有幾百號人，幾乎全在頭部三甲醫(yī)院。這類醫(yī)生屬于稀缺資源，區(qū)、縣醫(yī)院無法提供標準的腦電解讀服務與后續(xù)臨床指導，導致中基層的患者需要去三甲醫(yī)院進行預約。浙江某三甲醫(yī)院做一個24小時的腦電檢查，常常需要排上3-6個月。這個時候，專家+腦電AI+智慧腦電云平臺的遠程模式，就能賦能這些區(qū)縣醫(yī)院，可以將閱片時間縮短到數(shù)分鐘，能找出醫(yī)生肉眼常常忽略的細節(jié)，有效提升診斷的準確率，對效益的提升就比較明顯?！?/p>
不過，智能化醫(yī)學數(shù)據(jù)分析軟件通常會要求企業(yè)拿到器審中心頒發(fā)的醫(yī)療器械三類證。到目前為止，安德醫(yī)智的顱內(nèi)腫瘤磁共振影像輔助診斷軟件已經(jīng)獲得NMPA三類證，而腦電方面的輔助分析仍處于探索階段，仍需進行數(shù)據(jù)集的梳理與臨床試驗的設(shè)計。
總的來說，整個腦科學賽道目前仍處于發(fā)展的初級階段，項目繁多且偏向早期。在這個階段，腦電市場軟硬件突破所帶來的增量市場極具吸引力。企業(yè)如果能夠采集到更精準更海量的信號，就意味著更接近于運動康復、精神疾病檢測乃至抑郁癥、阿爾茨海默癥檢查背后的千億市場。
既然海量機遇潛藏其中，那么腦科學早該資本常駐。所以，如此一個“黃金賽道”，真如我們所見的那么性感？
腦電中隱藏的困局與陷阱
在CT、MR等設(shè)備的幫助下，我們能夠通過粒子衰減看到腦部的影像學結(jié)構(gòu)，判斷各腦區(qū)的形態(tài)是否完好，但談及功能，它仍是一個黑匣子——沒人能夠完美應用腦電解釋其中的運行機制。
要對腦部進行功能學分析，在確認目標區(qū)域之后，還需經(jīng)歷采集信號、信號解碼，若要通過腦機接口將指令傳達至身體的其他部位，則還需加上再編碼、反饋兩個步驟。
精準解析的最大問題出現(xiàn)在信號的采集方式上。現(xiàn)階段腦電采集面臨“準確性”與“安全性”之間的兩難抉擇。
侵入式電極能夠深入顱內(nèi)，探測到最及時最清晰的腦電信號，但侵入意味著有創(chuàng)，長期植入則意味著面臨免疫系統(tǒng)攻擊的風險。目前用于治療癲癇、脊髓損傷等疾病植入的電極通常由絲質(zhì)基材、超薄塑料層和纖細金屬電極組成，整個植入過程匯面臨電極校準、免疫系統(tǒng)的攻擊、電極彎曲等等流程、問題，極大縮短植入物的使用壽命——若要長期植入，患者不得不頻繁進行開顱手術(shù)更換電極。
第二個問題來源于有限數(shù)據(jù)下的信號解析。
精準解析的前提是獲取足夠多的精準信號，就當前科學發(fā)展水平而言，我們能夠?qū)δX電信號進行解析，無法進行精準解析。
“馬斯克旗下Neuralink在2020年發(fā)布的視頻轟動了世界，他在顱內(nèi)植入了數(shù)千根電極，但也只能解析一小部分運動神經(jīng)功能?！辈╊？悼偨?jīng)理助理李佳斌告訴動脈網(wǎng)，“人的大腦中約有860億個神經(jīng)元，想要逐個解析還是任重道遠?！?/p>
好在神經(jīng)元的全局解讀與局部解讀是兩個概念，而局部解析同樣可以一定程度滿足診斷的需求。換言之，只要擁有足夠數(shù)量、足夠質(zhì)量的數(shù)據(jù)，企業(yè)能夠借助算法培養(yǎng)輔助決策工具，一步一步攻克抑郁癥、失眠、癲癇等問題。
表面合理的應用之間隱藏著第三個問題。
“醫(yī)生目前或許可以用人工智能影像，查清肺部、骨骼等區(qū)域的各類疾病，但針對復雜的腦疾病，目前還不成熟?！崩罴驯蟊硎?，“我們自己的研究體系中，會先聚焦于某種特定的疾病，比如在研究精神疾病過程中，去探尋有沒有一種相比于量表更客觀的方法，抑郁癥是我們率先探索的領(lǐng)域?！?/p>
“其次，醫(yī)療領(lǐng)域是嚴肅的、嚴謹?shù)模覀冊趯嵺`中發(fā)現(xiàn)可能不存在一套可以適用于全年齡段患者的統(tǒng)一范式，有的范式能夠準確診斷青少年，卻不適用于中老年，必須針對不同的年齡段患者做出精準區(qū)分?！?/p>
換句話說，腦科學的應用目前還處于單點檢測的狀態(tài)，類似于AI中的肺結(jié)節(jié)，在醫(yī)生判斷患者可能罹患某種腦部疾病時，才能使用相應的應用進行測試。好在這一問題沒有涉及核心技術(shù)，隨著時間的推移，企業(yè)能夠在不斷完善的數(shù)據(jù)集中逐步解決這一問題。
因此，對于應用的局限性，目前的解決之道仍是不斷收集高質(zhì)量的腦電數(shù)據(jù)，并盡可能準確的解析，一步一步提升算法對于精神疾病的泛化診斷能力。
下一個五年，資本投什么？
在腦科學經(jīng)歷的上一個五年中，我們沒有看到突破性成果的出現(xiàn)，這個時間對于腦科學而言似乎還太短，因此，上一個五年的結(jié)果——資本熱衷于腦科學上游數(shù)據(jù)采集設(shè)備與中游大數(shù)據(jù)人工智能數(shù)據(jù)分析工具的投資——這一整體投資趨勢仍會延續(xù)下去，只是在細節(jié)上有所區(qū)別。
作為博?？档莫毤邑攧疹檰?，易凱資本近年來與眾多腦科學風險投資方交換了意見。聊到具體的投資機會時，易凱資本合伙人張驍博士認為：“腦機接口是當下的投資熱點，但腦電的測量在很多年前便已是一項尋常的檢查項目，真正的難點在于從數(shù)據(jù)提取、處理跨越到反饋，然后應用到生命體。完成這一流程我們可能要用上數(shù)十年的時間。就當下而言，嚴肅醫(yī)療與消費級應用方面依然存在具有潛力的投資點?！?/p>
“嚴肅醫(yī)療對信號采集與信號解讀提出了很高的技術(shù)要求，但從投資的角度來看，最終的落足點還在于能不能找到一個合適的場景，使產(chǎn)品滿足真實的臨床需求。消費級應用的思路與嚴肅醫(yī)療不同，它的產(chǎn)品形態(tài)以頭戴式睡眠儀、安全帽等可穿戴設(shè)備為主，對于這類初創(chuàng)公司，投資人會比較關(guān)注他們的銷售能力。”
對嚴肅醫(yī)療與消費級應用進行細分，動脈網(wǎng)進一步將其分腦電大數(shù)據(jù)、腦影像大數(shù)據(jù)、健康消費級應用、康復消費級應用四個場景，每個市場各有各的投資潛力。
嚴肅醫(yī)療范疇下，腦電、腦影像大數(shù)據(jù)均處于構(gòu)建之中，對應的輔助分析、診斷應用亦不夠成熟，而這兩項技術(shù)又對應著我國極度匱乏的腦疾病檢查資源與日益增長的精神疾病患者（如失眠、抑郁癥）。因此，無論是采集數(shù)據(jù)的高端腦電采集設(shè)備，還是后續(xù)的腦科學應用，兩個市場均是一片藍海，有望在三級醫(yī)院、體檢機構(gòu)甚至基層醫(yī)療之中大放異彩。
相比之下，健康消費級應用囿于技術(shù)的限制，同質(zhì)化較為嚴重。好在現(xiàn)階段C端滲透率較低，擁有優(yōu)質(zhì)銷售策略的企業(yè)仍有機會后來居上。
康復消費級應用是現(xiàn)階段少有的能完成“采集信號—信號解碼—再編碼—反饋”完整閉環(huán)的場景，現(xiàn)有科學研究下，受試者可以借助腦機接口完成簡單機械臂的移動。
目前，國內(nèi)妞諾科技、強腦科技等企業(yè)正嘗試將這一技術(shù)用作殘肢用戶的康復訓練。以強腦科技的智能仿生手為例，該產(chǎn)品能夠通過識別用戶試圖控制幻肢動作時的運動意圖，將幻肢的動作轉(zhuǎn)化為假手手指的動作，實現(xiàn)真正意義上的腦機交互。
是否存在一個突破性的點，可以改變整個腦科學的發(fā)展？
人工智能背后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡（CNN）早在20世紀80年代便已誕生，但直到21世紀計算機算力逐漸增大、逐漸人人可及，CNN才被眾研究者重拾，于2010年后實現(xiàn)規(guī)模應用?；叵肫饋?，從德國精神科醫(yī)生Hans Berger發(fā)現(xiàn)α波、β波腦電波至今也已過去百年。那么，是否存在一個類似于AI發(fā)展的突破點，可以改變整個腦科學的發(fā)展呢？
答案也許是肯定的，但恐怕不是單點的突破。
“疾病機理、材料科學、芯片、腦機接口系統(tǒng)的抗干擾能力、傳輸速率、神經(jīng)網(wǎng)絡編解碼……腦科學所涉及的方方面面都需要逐一突破，并非突破某個單點這么簡單?！睂τ谀X科學的突破性發(fā)展，李佳斌如是回答。
“我們的角色可能不是去探索腦部疾病的機理，這更多是科學家、醫(yī)生們的工作。作為一家企業(yè)，我們現(xiàn)階段的目的是研發(fā)一個能夠真正幫助患者的產(chǎn)品，將科學研究的價值最大限度的發(fā)揮出來。在龐大的腦科學研究體系中，我們只是其中的一環(huán)。”
換句話說，腦科學的發(fā)展，并非單一機構(gòu)注資可以推動，也并非單一企業(yè)可以突破——它需要產(chǎn)學研資的深度結(jié)合。
因此，當前腦科學產(chǎn)業(yè)通常以集群的方式存在，深圳先進研究院、浙江大學腦科學與腦醫(yī)學學院、清華大學腦科學研究院等研究機構(gòu)正作為科研中心專注探索，企業(yè)協(xié)同研究院推動科研轉(zhuǎn)化不斷向前，而有心的資本則在這一過程中提供關(guān)鍵的資金支持與生態(tài)支持。
“大腦與宇宙是人類最后才能攻克的兩個疆域，需要各個角色的共同合力。因此，我們投資這個領(lǐng)域，是希望能同企業(yè)、科學家一起成長?！币晃粚τ谀X科學非常感興趣的知名投資人表示。
“至于突破這個問題，我們不確定會有什么樣的成果能夠被孵化出來。腦科學漫漫長路，幫助科學家與企業(yè)家在探索這樣一條未知道路上沒有后顧之憂，或許正是此刻資本存在的意義?！?/p>