腦科學(xué)的星辰大海與投資迷途

對(duì)于腦科學(xué)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,資本暫未給出太多認(rèn)可。


2016是腦科學(xué)規(guī)模投資的起點(diǎn)。“腦科學(xué)與類腦研究”入項(xiàng)“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。

  

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融資事件分布


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(dá)200次的融資背后,行業(yè)總計(jì)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(yuǎn)不及人腦中以百億單位計(jì)量的神經(jīng)元。


腦科學(xué)割裂的認(rèn)知在風(fēng)險(xiǎn)投資者面前意味著難以估量的溢價(jià)空間。自2019年開始,前往動(dòng)脈網(wǎng)尋求腦科學(xué)企業(yè)對(duì)接的機(jī)構(gòu)愈發(fā)增加,僅妞諾科技一家企業(yè)便有近十家機(jī)構(gòu)尋求對(duì)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(dòng)CEO的張一鳴也在第一時(shí)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(lán)海,還是投資迷途?


百年腦科學(xué),投資人都在投什么?


認(rèn)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(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。從目前腦科學(xué)的發(fā)展?fàn)顩r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(gè)細(xì)分賽道,少量落足于手術(shù)機(jī)器人等侵入式設(shè)備與數(shù)字療法。 


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腦科學(xué)投資偏好


如此的投資偏好與細(xì)分賽道的資金用量有關(guān)。


影像學(xué)設(shè)備是一個(gè)重資產(chǎn)的行業(yè),競(jìng)爭(zhēng)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(jī)構(gòu)進(jìn)行研發(fā)。這類研發(fā)需要沉淀,且不論銷售階段的風(fēng)險(xiǎn),機(jī)構(gòu)需要數(shù)年時(shí)間,投資億級(jí)規(guī)模的資金,才有可能攻克研發(fā)難題。同時(shí),已有資源的企業(yè)對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)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(duì)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(duì)功能學(xué)進(jìn)行評(píng)估,因此相關(guān)應(yīng)用偏向于腦腫瘤的檢出,而要對(duì)神經(jīng)性疾病進(jìn)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(shí)際與理想相悖,腦電檢查耗時(shí)長(zhǎng)、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(jī)會(huì)較少,有需求也常常因?yàn)獒t(yī)療資源供給不足而無法及時(shí)獲取。


需求孕育機(jī)遇??v觀過去五年腦科學(xué)統(tǒng)計(jì)的128個(gè)項(xiàng)目,腦電(包括腦機(jī)接口、腦電圖儀、一次性腦電傳感器)相關(guān)項(xiàng)目總計(jì)66個(gè),占比超過50%,屬于腦科學(xué)領(lǐng)域的絕對(duì)主流。


對(duì)上述項(xiàng)目進(jìn)一步劃分,資本更偏好于投資難度系數(shù)更高的醫(yī)療級(jí)腦機(jī)接口。這種偏好不僅反映在項(xiàng)目數(shù)量上,也反映在單個(gè)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(jí)腦機(jī)接口的單輪融資額均超億元,消費(fèi)級(jí)腦機(jī)接口中僅腦陸科技、強(qiáng)腦科技達(dá)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(jìn)行劃分,侵入式腦機(jī)接口>非侵入式腦機(jī)接口>腦電可穿戴設(shè)備,價(jià)值正比于研發(fā)難度,但在實(shí)際之中,侵入式的研發(fā)難度有些過高了。


“這么多年腦機(jī)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(hào)采集是卡脖子的難點(diǎn)之一?!?/strong>妞諾科技聯(lián)合創(chuàng)始人賈侃告訴動(dòng)脈網(wǎng)。


“腦機(jī)接口有侵入與非侵入兩個(gè)技術(shù)流派。顱內(nèi)有創(chuàng),信號(hào)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(hào)采集方便,但由于物理與環(huán)境等因素的干擾,信號(hào)會(huì)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(jī),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(bǔ)信號(hào)源的問題,繞過信號(hào)采集帶來的問題。”


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(jī)接口系統(tǒng),其接近硬腦膜,避免了顱骨對(duì)腦電信號(hào)的衰減,更有效保證信號(hào)質(zhì)量;也不會(huì)破壞硬腦膜傷及神經(jīng)細(xì)胞,解決長(zhǎng)期植入并發(fā)癥的痛點(diǎn)。


無論如何,資本對(duì)于非侵入式醫(yī)療級(jí)腦機(jī)接口的選擇實(shí)際上一種妥協(xié)。一方面,材料科學(xué)與腦科學(xué)是兩個(gè)獨(dú)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(shí)候;另一方面,醫(yī)療級(jí)腦機(jī)接口對(duì)于技術(shù)與安全性的要求更嚴(yán)格,如果專注于消費(fèi)級(jí)腦機(jī)接口的企業(yè)不能在前期完成市場(chǎng)覆蓋,醫(yī)療級(jí)腦機(jī)接口研發(fā)成熟后能夠快速向消費(fèi)級(jí)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(dòng)脈網(wǎng):“全國懂腦電醫(yī)生僅有幾百號(hào)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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行預(yù)約。浙江某三甲醫(yī)院做一個(gè)24小時(shí)的腦電檢查,常常需要排上3-6個(gè)月。這個(gè)時(shí)候,專家+腦電AI+智慧腦電云平臺(tái)的遠(yuǎn)程模式,就能賦能這些區(qū)縣醫(yī)院,可以將閱片時(shí)間縮短到數(shù)分鐘,能找出醫(yī)生肉眼常常忽略的細(xì)節(jié),有效提升診斷的準(zhǔn)確率,對(duì)效益的提升就比較明顯。”


不過,智能化醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)分析軟件通常會(huì)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(jìn)行數(shù)據(jù)集的梳理與臨床試驗(yàn)的設(shè)計(jì)。


總的來說,整個(gè)腦科學(xué)賽道目前仍處于發(fā)展的初級(jí)階段,項(xiàng)目繁多且偏向早期。在這個(gè)階段,腦電市場(chǎng)軟硬件突破所帶來的增量市場(chǎng)極具吸引力。企業(yè)如果能夠采集到更精準(zhǔn)更海量的信號(hào),就意味著更接近于運(yùn)動(dòng)康復(fù)、精神疾病檢測(cè)乃至抑郁癥、阿爾茨海默癥檢查背后的千億市場(chǎng)。


既然海量機(jī)遇潛藏其中,那么腦科學(xué)早該資本常駐。所以,如此一個(gè)“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(gè)黑匣子——沒人能夠完美應(yīng)用腦電解釋其中的運(yùn)行機(jī)制。


要對(duì)腦部進(jìn)行功能學(xué)分析,在確認(rèn)目標(biāo)區(qū)域之后,還需經(jīng)歷采集信號(hào)、信號(hào)解碼,若要通過腦機(jī)接口將指令傳達(dá)至身體的其他部位,則還需加上再編碼、反饋兩個(gè)步驟。


精準(zhǔn)解析的最大問題出現(xiàn)在信號(hào)的采集方式上?,F(xiàn)階段腦電采集面臨“準(zhǔn)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(cè)到最及時(shí)最清晰的腦電信號(hào),但侵入意味著有創(chuàng),長(zhǎng)期植入則意味著面臨免疫系統(tǒng)攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。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(xì)金屬電極組成,整個(gè)植入過程匯面臨電極校準(zhǔn)、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(zhǎng)期植入,患者不得不頻繁進(jìn)行開顱手術(shù)更換電極。


第二個(gè)問題來源于有限數(shù)據(jù)下的信號(hào)解析。


精準(zhǔn)解析的前提是獲取足夠多的精準(zhǔn)信號(hào),就當(dāng)前科學(xué)發(fā)展水平而言,我們能夠?qū)δX電信號(hào)進(jìn)行解析,無法進(jìn)行精準(zhǔn)解析。


“馬斯克旗下Neuralink在2020年發(fā)布的視頻轟動(dòng)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(yùn)動(dòng)神經(jīng)功能?!辈╊?悼偨?jīng)理助理李佳斌告訴動(dòng)脈網(wǎng),“人的大腦中約有860億個(gè)神經(jīng)元,想要逐個(gè)解析還是任重道遠(yuǎn)。”


好在神經(jīng)元的全局解讀與局部解讀是兩個(gè)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(gè)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(duì)復(fù)雜的腦疾病,目前還不成熟。”李佳斌表示,“我們自己的研究體系中,會(huì)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?!?/span>


“其次,醫(yī)療領(lǐng)域是嚴(yán)肅的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?,我們?cè)趯?shí)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(zhǔn)確診斷青少年,卻不適用于中老年,必須針對(duì)不同的年齡段患者做出精準(zhǔn)區(qū)分?!?/span>


換句話說,腦科學(xué)的應(yīng)用目前還處于單點(diǎn)檢測(cè)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(shí),才能使用相應(yīng)的應(yīng)用進(jìn)行測(cè)試。好在這一問題沒有涉及核心技術(shù),隨著時(shí)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(duì)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(zhǔn)確的解析,一步一步提升算法對(duì)于精神疾病的泛化診斷能力。


下一個(gè)五年,資本投什么?


在腦科學(xué)經(jīng)歷的上一個(gè)五年中,我們沒有看到突破性成果的出現(xiàn),這個(gè)時(shí)間對(duì)于腦科學(xué)而言似乎還太短,因此,上一個(gè)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(shì)仍會(huì)延續(xù)下去,只是在細(xì)節(jié)上有所區(qū)別。


作為博??档莫?dú)家財(cái)務(wù)顧問,易凱資本近年來與眾多腦科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)投資方交換了意見。聊到具體的投資機(jī)會(huì)時(shí),易凱資本合伙人張驍博士認(rèn)為:“腦機(jī)接口是當(dāng)下的投資熱點(diǎn),但腦電的測(cè)量在很多年前便已是一項(xiàng)尋常的檢查項(xiàng)目,真正的難點(diǎn)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(shí)間。就當(dāng)下而言,嚴(yán)肅醫(yī)療與消費(fèi)級(jí)應(yīng)用方面依然存在具有潛力的投資點(diǎn)。


“嚴(yán)肅醫(yī)療對(duì)信號(hào)采集與信號(hào)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(diǎn)還在于能不能找到一個(gè)合適的場(chǎng)景,使產(chǎn)品滿足真實(shí)的臨床需求。消費(fèi)級(jí)應(yīng)用的思路與嚴(yán)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(duì)于這類初創(chuàng)公司,投資人會(huì)比較關(guān)注他們的銷售能力。”


對(duì)嚴(yán)肅醫(yī)療與消費(fèi)級(jí)應(yīng)用進(jìn)行細(xì)分,動(dòng)脈網(wǎng)進(jìn)一步將其分腦電大數(shù)據(jù)、腦影像大數(shù)據(jù)、健康消費(fèi)級(jí)應(yīng)用、康復(fù)消費(fèi)級(jí)應(yīng)用四個(gè)場(chǎng)景,每個(gè)市場(chǎng)各有各的投資潛力。


嚴(yán)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(duì)應(yīng)的輔助分析、診斷應(yīng)用亦不夠成熟,而這兩項(xiàng)技術(shù)又對(duì)應(yīng)著我國極度匱乏的腦疾病檢查資源與日益增長(zhǎng)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(gè)市場(chǎng)均是一片藍(lán)海,有望在三級(jí)醫(yī)院、體檢機(jī)構(gòu)甚至基層醫(yī)療之中大放異彩。


相比之下,健康消費(fèi)級(jí)應(yīng)用囿于技術(shù)的限制,同質(zhì)化較為嚴(yán)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(jī)會(huì)后來居上。


康復(fù)消費(fèi)級(jí)應(yīng)用是現(xiàn)階段少有的能完成“采集信號(hào)—信號(hào)解碼—再編碼—反饋”完整閉環(huán)的場(chǎng)景,現(xiàn)有科學(xué)研究下,受試者可以借助腦機(jī)接口完成簡(jiǎn)單機(jī)械臂的移動(dòng)。


目前,國內(nèi)妞諾科技、強(qiáng)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(qiáng)腦科技的智能仿生手為例,該產(chǎn)品能夠通過識(shí)別用戶試圖控制幻肢動(dòng)作時(shí)的運(yùn)動(dòng)意圖,將幻肢的動(dòng)作轉(zhuǎn)化為假手手指的動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)真正意義上的腦機(jī)交互。


  是否存在一個(gè)突破性的點(diǎn),

可以改變整個(gè)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(jì)80年代便已誕生,但直到21世紀(jì)計(jì)算機(jī)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(shí)現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用?;叵肫饋恚瑥牡聡窨漆t(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(gè)類似于AI發(fā)展的突破點(diǎn),可以改變整個(gè)腦科學(xué)的發(fā)展呢?


答案也許是肯定的,但恐怕不是單點(diǎn)的突破。


“疾病機(jī)理、材料科學(xué)、芯片、腦機(jī)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(gè)單點(diǎn)這么簡(jiǎn)單?!睂?duì)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(jī)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(gè)能夠真正幫助患者的產(chǎn)品,將科學(xué)研究的價(jià)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)。”


換句話說,腦科學(xué)的發(fā)展,并非單一機(jī)構(gòu)注資可以推動(dòng),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(dāng)前腦科學(xué)產(chǎn)業(yè)通常以集群的方式存在,深圳先進(jìn)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(jī)構(gòu)正作為科研中心專注探索,企業(yè)協(xié)同研究院推動(dòng)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(gè)疆域,需要各個(gè)角色的共同合力。因此,我們投資這個(gè)領(lǐng)域,是希望能同企業(yè)、科學(xué)家一起成長(zhǎng)。”一位對(duì)于腦科學(xué)非常感興趣的知名投資人表示。


“至于突破這個(gè)問題,我們不確定會(huì)有什么樣的成果能夠被孵化出來。腦科學(xué)漫漫長(zhǎng)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?!?/span>


文章來源:動(dòng)脈網(wǎng)