Science创始人：从恢复视觉起步，脑机接口或改写人类体验与医学未来

使命是改善人类处境脑机接口BCI常被描述成一个遥远的未来如用意念打字、和AI对话甚至上传意识。但Science Corporation创始人兼CEO、曾担任Neuralink联合创始人兼总裁的Max Hodak选择从一个更具体的问题开始让失明患者重新看见世界。他参与了过去十年脑机接口领域最受关注的两次创业实践。在Hodak看来大脑是人类最重要的东西视觉、听觉、平衡和运动信号通过小小的神经连接让我们感知和改变世界他把大脑乃至整个宇宙都看作一台计算机。在这期访谈中Hodak讲述了Science如何把宏大的BCI愿景一步步变成产品。Prima虽还不能让人完全复明目前仍有黑白显示、视野较窄等限制但它证明了如果把大脑看作一台计算机悬而未决的问题也许会出现另一种解法。脑机接口总被视作一个「登月项目」但Hodak认为人类已经登过月很多看似遥远的事并没有想象中那么遥不可及。这场对话提供了一种创业思路长期愿景要足够大但第一步必须解决一个真实的问题。真格也在寻找和支持有长期愿景、从具体问题出发的创业者。Q对不熟悉Science的人来说你能不能先介绍一下你为什么离开Neuralink创办这家公司Science的使命是什么Max Hodak我们是一家医疗器械公司。如果说小写的science是用对宇宙的独特理解来改善人类处境那么大写的Science也是这个使命。更具体地说我们利用对大脑工作方式的理解去做那些在医学里少见的、效果非常直观的干预。我们的主要产品是Prima视网膜假体你可以把它理解成眼睛的「人工耳蜗」。人工耳蜗是医学史上影响最大的技术之一看过新生儿第一次打开人工耳蜗的视频冲击非常强烈我们的目标就是做出类似的东西。Q它是一个芯片对吗还要配合眼镜使用Max Hodak对。它是一个非常小的芯片植入视网膜下方主要适用于因感光细胞丧失而失明的患者。患者会佩戴一副带有激光投影器的眼镜眼镜先捕捉图像再将图像投射到视网膜下方的芯片上。芯片将光转换成电信号刺激视网膜中仍然健康的神经细胞绕过已经失效的视杆细胞和视锥细胞把视觉信息重新送回大脑。我们目前的临床试验主要针对晚期干性年龄相关性黄斑变性AMD导致的地图样萎缩接下来我们也会在视网膜色素变性、Stargardt病等其他视网膜疾病中开展研究。视网膜成为第一个押注Q你们一开始想做的是侵入式大脑芯片后来为什么把第一步落在了这种产品形态上Max Hodak我们创办公司时有几个方向其中一个是生物混合神经接口不是把金属电极插进大脑也不是直接对大脑做基因改造而是移植活的神经元让它们在大脑里形成新的生物连接。这是一个很大的研究项目非常令人兴奋但周期太长公司还需要一条更接近商业化的产品线。于是我们问自己在现有资源和2021年初这个领域的技术状态下我们能做的最有价值的事情是什么我们的判断是帮助盲人恢复视力。如果想恢复视觉就必须先理解视觉信号是如何进入大脑的。视觉在大脑里到底是什么可以从视网膜入手因为这是视觉信号进入神经系统的起点。也可以考虑刺激丘脑里的外侧膝状体它是视神经进入大脑后的重要中转站。再往后就是位于大脑后部的初级视觉皮层V1V1在大脑后部大约有5亿个细胞。所以如果你想恢复视觉有三条路可选从视网膜进去从丘脑进去或者从V1进去 。如果患者仍然保有视神经我们更倾向于从视网膜入手。接下来还要选择刺激哪类细胞以及用什么方式刺激。早期我们探索了各种可能性包括基因疗法、电刺激器和超声方案。最后我们自主开发了一种先进的视网膜基因疗法预计明年进入人体试验。我们也在全球范围内寻找视网膜电刺激领域最先进的技术。2022年底我们发现法国有一家叫Pixium Vision的公司在这个方向遥遥领先。它的技术最早由Stanford的Daniel Palanker团队开发后来授权给这家法国公司当时他们正在进行临床试验。我们花了几年时间了解这家公司决定收购。我们看到了别人当时还没有看到的东西这笔交易结果非常好。脑机接口不是「登月项目」Q能不能讲讲你们最近拿到的CE认证和监管批准Max Hodak收购之后我们花了大约两年时间把Prima推进到上市。今年7月Prima刚刚获得欧洲上市许可这是一个非常重要的里程碑首批销售将在接下来几周启动。Q这很惊人。大多数人想到脑机接口BCI可能都会觉得那是一个「登月项目」也许十年后才知道能不能成功。Max Hodak人们忘了「登月」这件事成功了。我们已经去了月球还留下了脚印。但在硅谷「登月」这个词常被用来指那些胜率极低、难以做成的事情好像这样就可以心安理得地烧掉一大笔投资人的钱。但当年的登月真的做成了我认为历史上「登月项目」的成功率比人们想象得更高。最重要的一点是我们要做一门真实存在的生意而Prima就是这个起点。患者使用Prima读取字母时识别能力明显提升。推动医学变革的最小组合Q你们在选择信号路径、产品形态和适应症时是怎么考虑时间周期、工程成本和风险的是在寻找一个足够大、足够有用又能在一定时间内做出来的方向吗Max Hodak我们的管线有三个部分。第一是视觉恢复第二是生物混合神经接口第三是我们的灌注项目Vessel。如果这三件事能在10 - 15年的尺度上成功它们就是我们认为足以推动医学发生重大变化的最小组合。过去人们花了大量时间和金钱寻找药物希望恢复视觉或听觉阻止帕金森病的发展或者帮助瘫痪患者重新运动。但要先理解生物学和分子层面的细节再据此开发药物是非常困难的。坦率地说人类不擅长这件事。相反如果你把大脑看成一台计算机很多问题反而更容易被工程化解决。在医学里很少有哪种治疗能像人工耳蜗或深部脑刺激一样一打开患者的变化就立刻显现。你可以把电极植入四肢瘫痪患者的运动皮层他可能一小时后就能玩电子游戏这在大多数药物治疗里很少发生。Q小分子药物更像是在自然界里做随机游走和筛选。Max Hodak小分子药物尤其困难。你也可以做一些高度工程化、针对特定患者的CAR - T疗法但结果也可能是引发剧烈的免疫反应。相比之下如果把电极放进初级运动皮层患者很可能一小时后就能使用电脑。药物研发可能花上十年等到临床试验结束才像翻牌一样知道结果发现牌面上写着「No」。一旦失败项目就很难继续推进。但在神经设备这条路上我们很清楚下一步可以怎么改怎么把产品做得更好。目前的视网膜假体对我们来说是一个很好的概念验证此前没有人用这种方式在盲人患者的脑海中恢复成形视觉。当然它现在的视野还很小像是透过一根吸管看东西且只有黑白。下一步我们会增加灰阶和层次让患者分辨红色和绿色蓝色会更难一些。这是一条可以持续工程迭代的路线产品会一代代变得更好。Q能不能讲讲临床试验里的情况不同患者之间差异大吗目前的上限在哪里Max Hodak临床试验里最重要的事情就是证明这种成功可以发生。我们看到有患者在填数独和玩填字游戏也有患者在读书。我跟患者和外科医生都聊过这些视频画面会让你觉得好到有点不真实。Q临床医生看到这些结果时是什么反应一开始和你合作的人会说会赞同你说的「大脑就是一台计算机」吗他们会觉得这条路成功的概率更高吗Max Hodak如果你想惹人生气可以去互联网上说「大脑就是一台计算机」这句话一说出来你就已经站在一个需要防守的位置上了。大脑是一台计算机Q为什么大家不喜欢「大脑是一台计算机」这个说法Max Hodak我也不知道。按照我对世界的理解大脑非常明确、真实地就是一台计算机我甚至把整个宇宙都看作一台计算机。你可以把物质以某种方式排列好让它随时间演化从而解决某个计算问题大脑也是这样。Q这比我原来对计算机的定义宽很多。Max Hodak没错。晶体管并没有什么特殊之处。我们通常用一种理想化的方式理解计算机比如图灵机它是一种抽象的计算模型。我把计算理解为一个系统按照某些规则从一个状态进入另一个状态而这些状态转换是有意义的。这个观点在几个层面上都有些反直觉。首先脑机接口不只是把大脑里的运动意图解读出来用来控制光标、键盘或机械臂。其次视网膜假体算不算脑机接口这也是一个定义问题。如果你认为它算就会打开一种新的理解方式很多医学问题都可能通过脑机接口来解决只是过去人们没有这样考虑。不是说完全没有人对这个方向感兴趣只是我们的方法不一样文化也和很多传统生物科技公司不同。美国生物科技一直有某种东西海岸的文化差异我们更像一家硅谷科技公司把许多传统的生物学难题看作可以用设备和工程解决的问题。所以我们也主要从科技投资人那里融资。A轮时我唯一主动找过的一位生物科技投资人是Bob NelsenARCH Venture Partners联合创始人、生物科技领域顶尖投资人。Q你介绍脑机接口产品时经常把它们放在一个光谱上。能不能讲讲现在脑机接口领域里大家在做哪些设备和路径Max Hodak我觉得脑机接口是一个类别就像制药也是一个类别。有时候我和投资人聊他们会说自己已经投了一个脑机接口项目。我就会反问「你们会因为投过一个药物项目就说自己已经覆盖了整个制药行业吗」当然不会。制药里面有小分子药、基因疗法、CAR - T也有完全不同的疾病方向。脑机接口也是一样里面有很多不同的路径不能混为一谈。即便都在做神经退行性疾病也可以有完全不同的技术假设有人做蛋白降解剂有人做基因疗法也可能有其它路径。在这个光谱的一端是无声语音设备它们在多大程度上算脑机接口有待商榷。有些设备通过脑电图EEG记录神经信号有些可能用雷达之类的方法捕捉面部的微小动作。它们在替代双手作为输入设备。但问题是手本来就很好用。很多操作也不能只靠一个模糊的念头完成你还是需要一个明确的确认动作。有人说如果你想叫车不用打开Uber只要一想车就来了这样很方便。但你肯定还是希望自己和Uber之间的沟通足够明确。否则你开会时只是闪过一个念头系统却误以为你要叫车替你叫来一辆这很烦。所以这类交互最好足够明确。只要它是一种你主动想做的动作其实不需要太复杂的技术手就已经可以完成。当然如果人能多出几只「手」肯定也有价值更方便的人机交互方式也可能很有用。但这类替代双手的产品不是我主要思考的方向。因为如果你能获得视觉、听觉、平衡感再加上每秒一千比特的运动控制能力你就已经实现了一半的《黑客帝国》。到了那一步很多医学问题都会被重新理解重点不再只是修复某个器官而是重建大脑与外部世界的连接。这才是我们真正想做的事情。有些公司会做语音转文字、直接和AI沟通之类的产品但那不是Science的重点。在某个节点你不再只是和一个东西沟通而是在重新划定「大脑的边界」。我们还不知道这个转折点到底在哪里但它应该存在。你把自己大脑的两个半球作为一个整体来使用这和你与另一个人说话是不一样的。所有沟通本质上都在让两个大脑之间产生某种相关性。我们说话时两个大脑之间也会产生很强的关联。沟通都建立在某些预先共享的结构之上。如果我们没有共享语言没有共同的教育背景没有对某些数学概念的共同理解就没办法交流。我大脑里的某个概念被激活可以把它序列化成语言再发送给你于是你大脑里预先共享的概念空间也被激活。一种模式是两个大脑之间预先共享了一些结构不管另一边是AI模型还是生物大脑然后借助某个通道通信。另一种模式是你直接给系统加入了新的结构和能力。弄清楚这两者的边界是我们非常感兴趣的研究方向。Q在这个边界问题上你个人最想探索的是什么Max Hodak这就会牵出一个核心问题到底什么是「你」Q我倒不太在意「什么才是我」这个哲学问题。假如我只是想让自己的大脑变成一台丰富的计算机更好地理解别人的体验呢Max Hodak这里还是有一个重要问题。如果我只是把你的大脑扫描进计算机得到一个软件模拟版本的你这还算是你吗假设你得了肺癌我们把你的大脑扫描进计算机且这个过程不会破坏原来的你。于是你可以开始和这个复制体对话。聊完之后你说「好了我要去接受临终关怀了但这个数字副本会继续替我做投资。」这真的会让你更坦然地面对死亡吗Q这个问题很有意思。你做过全麻吗Max Hodak做过。全麻确实制造了某种中断所以你必须解释为什么这种中断和复制一个你不一样它们显然不一样。大家可能会对全麻有所顾虑但醒来之后发现自己还在也就接受了。但如果我复制出一个你你甚至可以和那个复制体说话然后告诉自己「好那我现在可以消失了。」我不觉得多数人会真的认为那个复制体就是自己。在物理学里有些操作会改变一个系统比如创造一个东西或者让一个东西消失。生命也有类似的情况你可以创造一个新的生命、新的心智也存在它们被湮灭的时刻。也有可能它既没有被创造也没有消失而是在保持连续性的过程中慢慢变化。QScience现在是在循序渐进地研究意识还是会直接研究意识本身比如你刚才提到那些构成意识变化的机制你们今天会把它们作为研究对象吗Max Hodak一个意识瞬间里有很多事情同时发生。你在看、在听、在闻、在感受这些体验同时出现。它们是体验中的不同元素但我们想理解大脑是怎么分别构造这些体验又是怎么让它们被感知为同一个整体并和其它体验区分开的。你有你的视觉和听觉你永远不会得到我的视觉加上你的听觉。你可能觉得这显而易见因为它在我的大脑里不在你的大脑里。但我们需要一个更根本的解释说明这种分隔到底是怎么发生的。Q所以你认为这是一个非常基础的问题Max Hodak对。我认为连续性非常重要。只要存在连续性人们可以接受自己的身份随着时间发生很大的变化。但如果你只是保留了身份比如做出一个数字副本它回答问题的方式和现在的你完全一样却和你没有体验上的连续性就没有那么令人满意。Q这个取舍很有意思。如果体验是连续的即便变化非常剧烈我也可以接受。但如果智商显著下降我就不知道了。Max Hodak拥有「可证明特征」的生命状态是我们前所未见的东西。这种状态可能是暂时的就像智商只是下降一段时间几周之后还能恢复你或许会接受。到了实现基质独立Substrate Independence的那一步让意识不再受限于一具特定的肉身你几乎可以走向任何方向。这就是它有趣的地方。这里一个很大的缺失环节是连接组学Connectomics也就是绘制和理解大脑神经连接的图谱。我觉得这个领域已经接近能够完成一些关键项目的阶段。我们距离完整的人类连接组还很远但在我看来距离小鼠连接组已经不远了。Q你认为随着AI模型研究取得进展投资人、创始人和工程师对脑机接口的兴趣上升是合理的因为AI模型和大脑中的表征似乎存在某种共同结构Max Hodak对这就是所谓的柏拉图表征假说Platonic Representation Hypothesis, PRH。这个想法非常有意思在学界也存有争议。当你观察大型AI模型内部时会发现一些数学结构和神经科学里看到的东西很相似。如果你看AI模型如何表示概念再看大脑如何表示概念会发现它们的表征空间中存在一些相似的几何结构。这对我来说是最早的线索之一。我们在Science也实际使用了这一点。我们知道这里确实存在某种关系因为我们可以在动物大脑的神经记录和AI模型的内部表征之间找到对应。这让我意识到AI走在正确的方向上。它不是噱头也不是快撞墙了。这里有一些更深层的东西。宇宙中似乎存在某种事实不同系统在学习时都会逐渐抓住真实世界背后的某种结构。这感觉很像物理定律。只要给物质施加足够多的计算就会得到某种看起来像智能的东西。Q你觉得为什么这有争议Max Hodak有一部分人似乎就是不希望它成真我也不清楚为什么。但我们确实还没有完全理解这里发生了什么。就像这种结构到底是全局的还是局部的你可以恢复概念之间的关系结构但这种对应可能只在局部成立。至于那些彼此不相关的东西应该被放在哪里这个问题很快就会变得非常技术化。总之还有很多事情我们不知道。这也给了人们质疑的空间它到底有没有像看起来那样为我们提供一个非常根本的线索我认为答案是肯定的。Q如果你的这套信念是对的今天研究神经科学最有潜力的方式是什么Max Hodak讽刺的是可能是去做AI。我有几个神经科学朋友在OpenAI和Anthropic。我们会开玩笑说「你离开神经科学了。」但其实不是。只是在模型上研究「神经科学」要容易得多。至于它在多大程度上真的算神经科学这件事本身就很迷人。把视觉恢复做成一门生意Q我想聊聊Science的短期和中期未来。你们第一个项目会怎么商业化你曾说这个领域需要做到年化收入1亿美元的业务怎么实现Max Hodak我们非常看重盈利或者至少要让公司拥有长期做下去的能力。如果你真的能帮助失明患者恢复视觉这会是一门不错的生意。Q尤其是这个问题几乎每个人老了以后都有可能遇到。Max Hodak是的。年龄相关性黄斑变性非常普遍到了80岁大约一半的人会出现某种程度的AMD到85岁每十个人里就有一个人患病。我们还没有确定Prima的价格但视觉治疗一直都很昂贵。大约十年前有一家叫Second Sight的公司也做过视网膜假体。它的原理和我们不同效果也没有达到Prima的水平但当时依然获批。因为这些患者几乎没有其它选择只要有任何东西可能帮到他们需求都会非常强烈。Second Sight的产品没有实现我们所说的成形视觉。患者看不到连贯的人脸也看不到可以用眼睛扫读的段落他们看到的是一些闪光点再努力判断这些光点可能代表什么。即便如此在2010年代中后期这类产品在美国每位患者对应的医保支付金额也达到大约15万美元。还有一些针对罕见遗传性视网膜疾病的基因疗法只适用于其中大约5%的患者且效果不算好。它提升了大约0.1行的视力让患者稍微减缓退化速度但每只眼睛对应的价格接近50万美元。这些疗法开发成本很高历史上的失败率也很高。但视觉对人类来说又是非常重要的感官一旦失去生活会受到巨大影响所以哪怕只是恢复一部分视觉也很有价值。因此这个潜在市场TAM会随着技术进步不断扩大。第一代Prima在美国和欧洲对应的是数十万患者。下一代产品正在进行动物研究我们希望明年进入人体试验届时适用人群可能扩大到数百万人。Q那肿瘤或者其他疾病会怎么进入你们未来的版图Max Hodak让你成为「你」的东西是大脑。大脑是唯一一个原则上都无法移植的器官。至于心脏、胰腺、肝脏和肺在我看来都是配角。它们存在是为了让大脑继续运转让我们的体验继续发生。生物学太难了。细胞、蛋白质、免疫系统这些东西精密得像一种「外星纳米技术」。我们完全依赖它却仍然理解得很少。与其一定要先解决全部生物学难题有没有可能用人类更擅长的工具去实现同样的目标如果我最后被自己的胰腺杀死我会相当失望。这就是我的世界观重要的是大脑。大脑是产生这一切体验的计算机。人们会说「缸中之脑」我们的头骨就是那个缸。大脑通过少数几组神经与外部世界连接也就是颅神经和脊神经。视神经是第二对颅神经前庭蜗神经负责听觉和平衡是第八对颅神经。你与世界的互动就是通过这些小小的「线缆」完成的。我们体验到的世界由大脑构造。如果你能让视觉、听觉、平衡、躯体感觉和运动信号进出大脑这本身就是一个终点。通过一系列脑机接口技术改变大脑能够连接和互动的对象再加上我们的灌注医学项目我们认为有机会显著改善人的寿命也提高患者的生活质量。它没有沿着既有路径一个个解决那些老问题而是从旁边绕了过去。Q对那些想加入或者投资Science的人来说如果你们成功了20年后人类的体验会发生什么变化Max Hodak作为人类我们一直生活在某种脆弱性和危机感之下。如果我们成功了这种危险感会慢慢淡去。我们会变得不那么脆弱也会有能力升级和替换自己身体的一部分。神经退行性疾病目前还很难解决它还需要大量投入。但心血管疾病和癌症这些最主要的死亡原因我认为未来都可能通过这类工作变得更可攻克。再看另一个极端。如果我们真的认真考虑探索宇宙就必须让自己适应那里的环境。我们不可能走到哪里都把整个地球带过去。我们的身体很好但它是为这个星球设计的。从长远看如果要进入太空我们最终也必须让自己适应那样的环境。既能保存自己又能改造自己。Q今天如果要创办一家脑机接口公司最直观的假设可能是不管侵入式还是非侵入式让人用更高带宽的方式和AI模型交流。但这不是你们的兴趣重点为什么Max Hodak首先我认为说话和写作本身就是思考。有一种想法是你的大脑里已经存在某个完全成形的念头只要通过脑机接口把它直接读出来交流速度就会变快。我觉得这大概率不成立。Q你不认为存在某种还没有变成语言的特殊潜在状态吗Max Hodak不。你可能会感觉一个想法已经完全成形了但直到真正坐下来试着把它写出来它还没有完全成形。这种感觉是有误导性的。这里有一个很有意思的「10比特瓶颈」。有研究估算人类感官系统每秒接收的信息可以达到约10亿比特但最终体现在行为和认知中的信息吞吐量大约只有每秒10比特。有很多不同的方法都能得到类似的结果。比如观察记忆、阅读、打字人类最终能够有效处理和输出的信息量都落在相近的数量级。这意味着我们可能存在一个非常深的、经过漫长演化形成的认知瓶颈而语言也受到这个瓶颈限制。但如果你戴着一顶帽子走在街上可以直接通过内心语言向AI提问当然也不错。某种EEG和MEG的组合也许有一天能做到。但那是另一类产品不是我们正在做的事情。「脑键盘」也许有价值但它也可能像AR眼镜一样我们的注意力本来就已经被占满了把设备戴到脸上不会凭空增加注意力和时间。在这个光谱的另一端是生成视觉、生成听觉甚至最终实现基质独立。这才是我们关注的方向。两边都可以叫脑机接口也都可能成为很大的产品但最终会由非常不同的公司来做。