文|動脈網(wǎng)
對于腦科學(xué)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，資本暫未給出太多認可。
2016是腦科學(xué)規(guī)模投資的起點?！澳X科學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)割裂的認知在風(fēng)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(xué)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(luò)創(chuàng)始人陳天橋砸入10億美元成立天橋腦科學(xué)研究院，紅杉中國成立中國腦科學(xué)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(xué)的星辰大海。
人類生理學(xué)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(xué)，投資人都在投什么？
認知神經(jīng)科學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(fēng)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(fēng)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(xué)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(xué)影像獲得的信息更多聚集于人腦的形態(tài)學(xué)特征，很難對功能學(xué)進行評估，因此相關(guān)應(yīng)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(fēng)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(yīng)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。縱觀過去五年腦科學(xué)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(xué)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?？?、NeuraMatrix、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(yīng)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(dǎo)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(xùn)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?！?/p>
一些企業(yè)也在尋求其他突破形式，如博?？嫡谘邪l(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(xué)與腦科學(xué)是兩個獨立的學(xué)科，腦科學(xué)依賴于材料科學(xué)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(wù)與后續(xù)臨床指導(dǎo)，導(dǎo)致中基層的患者需要去三甲醫(yī)院進行預(yù)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(xué)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(xué)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(fù)、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(xué)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(xué)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(yīng)用腦電解釋其中的運行機制。
要對腦部進行功能學(xué)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(fēng)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(xué)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(yīng)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(fù)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)?，我們在實踐中發(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(xué)的應(yīng)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(yīng)的應(yīng)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(yīng)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(xué)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(xué)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(xué)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?wù)顧問，易凱資本近年來與眾多腦科學(xué)風(fēng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)用、康復(fù)消費級應(yīng)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(yīng)的輔助分析、診斷應(yīng)用亦不夠成熟，而這兩項技術(shù)又對應(yīng)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(xué)應(yīng)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(yīng)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(fù)消費級應(yīng)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(xué)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(fù)訓(xùn)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(xué)的發(fā)展？
人工智能背后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（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(yīng)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(xué)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(xué)、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(luò)編解碼……腦科學(xué)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。”對于腦科學(xué)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(xué)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(xué)研究的價值最大限度的發(fā)揮出來。在龐大的腦科學(xué)研究體系中，我們只是其中的一環(huán)?！?/p>
換句話說，腦科學(xué)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(xué)研資的深度結(jié)合。
因此，當前腦科學(xué)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(xué)腦科學(xué)與腦醫(yī)學(xué)學(xué)院、清華大學(xué)腦科學(xué)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(xué)家一起成長?！币晃粚τ谀X科學(xué)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(xué)漫漫長路，幫助科學(xué)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>