脑机,不止想象|道彤 × 主动科技:重新建立一条连接

从科幻到现实,脑机接口正在走近我们。当人类开始能够读取、理解,甚至干预大脑,一个新的问题也随之出现:脑机,究竟会把我们带向哪里?

导语

从科幻到现实,脑机接口正在走近我们。当人类开始能够读取、理解,甚至干预大脑,一个新的问题也随之出现:脑机,究竟会把我们带向哪里?

因此,道彤投资策划「脑机,不止想象」系列专栏,走进那些正在探索这条未来之路的创业者。

这是道彤投资「脑机,不止想象」系列的第二期。上一站,我们记录了在颅骨之外理解与调控大脑的探索;这一站,我们进入颅骨之内。

主动科技,一家聚焦侵入式脑机接口的公司。 它并不只是在制造某一种脑机设备,而是在搭建一条颅内与颅外之间的高带宽通道:运动、视觉、情绪,是这条通道通向的三个方向。

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一杯水的旅程

现在,拿起你手边的一杯水。

这个动作简单到不值一提,但你的神经系统为它完成了一次漫长的接力:眼睛把杯子的位置传给视觉皮层,视觉皮层把坐标转交给运动皮层,运动皮层生成指令,指令以电信号的形式沿脊髓一路下行,最终抵达手部的肌肉——收缩,握住,抬起。

大脑依靠电-化学协同完成信息处理:神经元通过细胞膜内外离子的进出产生电脉冲,也就是我们常说的放电。每一次抬手、每一个念头、每一阵情绪,本质上都是海量神经元协同放电,再经由突触释放神经递质完成跨细胞通信,共同催生的结果。

这条链路一旦中断,「拿起一杯水」就会重新变成一件不可能的事。中断的原因主要有两类:一类是传输线断了——脊髓损伤切断了大脑与身体之间的电缆,司令部完好,指令却再也传不下去;另一类是司令部受损——中风、渐冻症等疾病直接攻击大脑本身。

图:从"想拿"到"拿到" - 一杯水背后的神经接力

这条「断线」背后是一个庞大的人群。世界卫生组织统计,全球有超过1500万人生活在脊髓损伤之中【7】;仅在中国,现存卒中患者就超过2800万人【8】,其中相当比例留有不同程度的运动功能障碍。对他们中的许多人来说,那根断掉的传输线,就是与正常生活之间的全部距离。

能不能在断点之前把信号取出来,替它走完剩下的路?这就是运动脑机接口要回答的问题,也是主动科技三条管线中最先走向临床的一条。

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运动:让信号绕过断点

长久以来,医学为瘫痪患者提供的答案是「补偿」而不是「重建」:轮椅替代双腿,护具固定关节,康复训练尽可能唤醒残存的功能。后来出现的机械臂方案向前迈了一步:通过眼动、语音或者残余的肌电信号,操纵一条安装在轮椅上的机械手臂,替患者抓取物体。但机械臂始终是身体之外的「第三只手」——它不属于你,控制它的每一个动作都要经过一层笨拙的翻译,更没有任何触觉传回。患者得到的不是「我的手」,而是一台需要费力指挥的机器。

运动脑机接口换了一条思路:既然断点在脊髓,那就直接在断点之前、信号最丰沛的地方——运动皮层——读取意图,让指令绕过断点,直达执行端。这条路线的可行性,已经被人体试验验证:2024年1月,Neuralink为一位因潜水事故导致四肢瘫痪的年轻人植入了N1设备,几周后,他在直播中仅凭意念移动光标、下国际象棋、玩策略游戏,光标移动速度甚至超过了普通人使用鼠标【9】。

同年11月,Neuralink宣布启动CONVOY研究,把控制对象从电脑光标延伸到辅助机械臂——参与者可以在原有研究的基础上,进一步探索用植入物控制外部设备;在后续披露中,一位名叫Nick的渐冻症患者已经能够通过脑信号操纵机械臂,把食物送入口中【9】。从光标到机械臂,运动脑机接口进入的是进食、取物这样患者每天都要面对的生活场景。

光标和机械臂都只是起点,这条路线真正的终点,是重新驱动患者自己的身体——用解码出的运动意图控制外骨骼,或者通过功能性电刺激直接激活肌肉,让「瘫痪的手」重新成为手。从控制光标到控制身体,中间隔着的是对信号精细度的要求:动一根手指和动五根手指,需要的带宽完全不在一个量级。

这正是主动科技运动管线的发力点。运动脑机接口「天枢」面向中风、脊髓损伤、渐冻症(ALS)等导致的运动与语言功能障碍患者,旨在帮助瘫痪患者实现运动功能重建。依托1024个通道的高带宽信号采集,团队的目标是从「动与不动」的粗糙指令,走向手指级的精细动作解码。

值得一提的是,这条管线从第一天起就指向真实生活:天枢系统采用无线全植入设计,植入后体表无痕,充电与数据传输均通过无线完成。对患者而言,这意味着它不是一个需要小心翼翼伺候的设备,而是身体的一部分——这恰恰是机械臂方案从未迈过去的那道门槛。

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底座:1024、细且韧的柔性电极丝与全栈自研

支撑三条管线的,是同一套底座,下面展开细说这套底座的三个关键信息。

第一,1024通道。一次抬手的意图,不是某一个神经元的决定,而是运动皮层里成千上万神经元协同放电形成的模式。记录通道太少,就像只用几个像素去猜一整张图;通道越多,能分辨的放电模式就越细,能解码的动作自由度就越高。通道数,就是脑机接口的带宽。

目前进入人体试验阶段的全植入式脑机接口产品,电极通道数多在64到256之间【3】;站在最顶端的Neuralink N1,是1024个电极【9】。主动科技的天枢系统,同样是1024通道——全球第一梯队仅有的两张门票,一张在弗里蒙特,一张在上海。

图:"天枢"1024通道

第二,1微米线宽的柔性电极丝,约为头发丝的五十分之一。为什么要做到这么细?先要看电极面对的环境:大脑的质地像一块嫩豆腐,还会随着每一次心跳和呼吸微微搏动。一根相对粗硬的异物长期留在里面,与组织反复微摩擦,大脑会启动免疫反应,在电极周围长出一层致密的胶质瘢痕——阻抗随之升高,信号逐渐衰减,这是植入式电极至今难以终身工作的根本原因【13】。

把柔性电极丝做到细的同时,也需要保留一定的强度: 电极需要适应大脑搏动,又要有足够的强度完成植入。该电极丝做到了耐0.4N拉力,可承受10g砝码重量。在比头发丝细几十倍的电极丝上,还要同时铺设导电层与绝缘层;做到微米级线宽却不断、不裂、不短路,依赖的是半导体级微纳工艺。植入精度也早已超出人手极限——Neuralink 的电极就细到必须交由专门手术机器人操作【9】。可以说,1 微米柔性电极丝真正难的不是"细"本身,而是细中见柔、柔中带刚:材料、加工工艺与植入操作共同构成了这道技术壁垒。

第三,全栈自研。从芯片、电极、算法到临床系统,主动科技全部采用拥有自主专利的技术。通用芯片、算力在消费电子、AI 领域并不稀缺,但脑机接口赛道还远未成熟:现有元器件都不是为捕捉微伏级的大脑神经信号设计的。目前,这片市场上的技术路线还在收敛,传统供应商没有足够商业动力投入高额定制开发。更关键的是,脑机接口是一套深度耦合的系统:电极采集的噪声、芯片的信号保真度、算法的解码能力环环相扣,单独采购再好的零件,拼起来也很难实现稳定、高精度的意图识别。在成熟供应链成型前,只能选择从头搭建全栈能力。

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视觉:重新点亮的世界

《柳叶刀·全球健康》2021年发布的全球眼健康报告估计,全球约有4300万盲人【10】。在中国,视力残疾人群超过1700万,每年新增盲人约45万【15】。对于后天失明的患者来说,比如常见的致盲疾病——角膜病、青光眼、视网膜病变、视神经损伤,病变大多发生在眼睛和信号通路上,而大脑后部负责处理视觉的皮层本身,往往仍然完好。

视觉的形成并不在眼睛。眼睛负责将光信号转为电信号,真正的 「看见」 发生在视觉皮层。视觉脑机接口的核心思路,就是绕开受损的眼球和视神经:通过摄像头采集画面,编码为电刺激信号,直接写入视觉皮层。

图:视觉脑机接口 - 绕开受损的眼球和视神经

人类对视觉皮层电刺激的探索已有两百多年。早期科研人员就发现,电刺激大脑视觉区域,受试者可以看到光点。1968 年,首套视觉皮层假体问世,研究人员为失明患者植入 80 枚电极,通过激活不同电极产生光点,帮助患者识别简单图形【16】。后续几十年,行业技术持续迭代,电极精度不断提升。2021 年,海外团队依靠 96 通道电极阵列,帮助失明多年的患者重新识别基础形状和字母【16】。

在这条技术演进脉络下,**主动科技披露的1200通道视觉脑机接口系统,在全球已公开视觉假体方案中处于领先水平;**目前1200 通道足以呈现轮廓:桌沿、门框、靠近的人影等。团队访谈过数百位盲人,得到的答案高度一致:「他们的第一诉求,是先让我看到东西。」看到东西,意味着走路不掉进沟里、不撞上电线杆,意味着一个人可以独自出门。

视觉脑机接口为什么从后天失明的人群切入?因为后天失明者的视觉皮层曾建立过完整的视觉映射,相关视觉记忆依然保留。通过电刺激产生的光斑信号,大脑有能力识别、整合,并解读出对应的含义【13】。识别轮廓只是第一步,随着神经机制、刺激原理等底层技术的研究,以及算法模型的迭代优化,可视角度、色彩、景深等维度的功能将逐步在视觉脑机产品上实现,未来,他们将有机会重新看见更加真实的世界。

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情绪:从常亮的灯,到会读心的闭环

2026年,全球有约3.2亿人患有抑郁症【11】。在这庞大的基数中,约有30%的患者对现有药物反应不佳,这部分患者被称为难治性抑郁症患者,现有的药物和心理治疗对他们效果有限。

但「用电改变大脑」这件事,医学已经验证了几十年。脑深部电刺激(DBS)自1998年获美国FDA批准用于帕金森病以来,全球已有超过20万名患者植入【12】,适应症从帕金森拓展到肌张力障碍、癫痫,乃至强迫症。DBS证明了一件根本的事:把电极放进大脑、用电流调节脑功能,在临床上走得通。

不过,今天大部分的DBS更像一盏常亮的灯,一旦开机就持续输出固定的刺激,不管大脑的实时状态如何。如果灯能先看清房间再决定怎么亮呢?这正是主动科技情绪管线的逻辑:双向闭环。先读取与情绪相关的脑活动,识别状态,再在需要时施加精准的自适应调节:抑郁时增强,躁狂时抑制。

「正常人天生就有情绪自我调节的能力。我们要做的,是把这个能力还给失去它的人。」主动科技CEO吴国佳这样描述这条管线的目标。

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为什么这条路必须走进颅骨

三条管线讲完,一个共同的前提浮出水面:它们都要求把电极放到颅骨之内。为什么?答案藏在两个层面。

第一层是物理。颅骨和头皮会衰减神经电信号。隔着颅骨记录脑电,像隔着一堵墙听房间里的低语:能判断有没有声音,却听不清是谁在说、说了什么。非侵入式设备擅长判断「大脑处于什么状态」,目前却较难回答「这根手指想往哪边动」。也有团队尝试走血管内的方案:将电极做成支架,通过颈静脉送到运动皮层附近的血管里,不用开颅。但信号依然隔着一层血管壁,通道数量和信号精度都有明显上限【9】。如果想要拿到接近单神经元级别的高带宽信号,直接接触大脑皮层,是可行性最高的路径。

第二层是第一性原理。光、磁、超声想要调控神经,都先要完成一次能量形式转换,每一次转换都会带来能量损耗和作用范围弥散。而神经本身的信息载体就是电信号,采集和施加电刺激时,链路更直接、响应更快、定位也更精准。「脑机接口真正建立的,是颅内和颅外的连接——一种双向的交流。」吴国佳说,「这种连接的带宽,决定了它的价值。」

侵入式和非侵入式,并不是非此即彼的路线之争。磁刺激、超声、外周电刺激,各有各的应用场景。真实临床里,药物、非侵入式调控、侵入式调控各司其职:药物是基础治疗手段,后两者则为药物疗效有限的患者,提供精度更高的干预方案。不同技术共同服务于治疗需求,只是适用人群和场景不同。

与此同时,侵入式脑机接口本身,未来也会朝着创伤更小、操作更便捷的方向演进。吴国佳有这样一个畅想:随着植入手术机器人成熟、电极导线持续微型化,未来的植入手术或许不用耗时两三个小时,而是变成门诊就能完成的微创操作,就像心脏支架从早年开胸手术,变成如今的导管介入手术。让植入变得像微创介入一样简单快捷,这正是主动科技努力的方向。

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AI的另一端,是人脑

在医疗之外,主动科技也在思考和布局脑机接口与AI的结合。从目前来看,脑机接口赋能 AI,主要分为两个方向。二者的共同背景,是当前 AI 发展遇到的瓶颈:如今的大模型依靠海量文本、图像等数据训练,优质的公开文本数据源供给已经趋紧。AI 想要继续迭代升级,一方面需要全新的数据来源,另一方面也需要从生物智能底层机制寻找灵感。大脑恰好可以同时提供这两者。

第一个方向,是借鉴大脑的工作机制改进AI架构,业内一般称之为「脑基模」思路。

神经科学积累的一些机制可以供AI参考:人脑接收信息时,优先捕捉和自身预期不符的信号,不会逐帧处理全部输入,这套机制叫预测编码,上世纪末就已经形成成熟理论模型【17】;海马体负责把短期记忆转化为长期记忆,并主动淡化不重要的信息;视觉通路分层提取线条、轮廓和物体,每次只有少量神经元被激活。

把这些机制引入模型和机器人设计,目标是降低AI对数据量的依赖:让机器人只看几次示范就能学会新任务,在熟悉的环境中以更低功耗运行。这个方向不依赖真实脑数据,靠的是对大脑工作机制的理解。

第二个方向,是用脑机接口采集的真实脑数据训练和校准AI模型。过去,机器要了解人的内在状态,只有两种间接的办法:靠语言、动作表达,信息带宽很低,很多感受 —— 下意识意图、疲劳、隐痛等,很难用外在行为描述;或是人工对 AI 输出逐一打分标注,成本高、效率低。

脑机接口可以把人的意图、情绪、注意力等内在状态直接转化为机器可用的高带宽信号。脑信号的用途很多:可以作为偏好信号替代人工打分,完成 AI 对齐;也能把连续的运动意图传给具身模型,由模型规划路径、控制机器人完成整套动作,不再局限于少数预设指令;还可以采集人想象画面时的视觉皮层信号,用于训练多模态模型——已有学术研究证实,通过脑活动重建想象图像具备可行性【18】。

这两条路径最终在具身智能这里交汇。具身智能需要「感知、理解、决策、执行、反馈」的完整闭环:脑基模给机器人赋予类人的记忆和环境自适应能力;脑数据把人的意图直接传递给机器人;而人脑收到执行结果后产生的反馈信号,又能反过来优化机器人的动作策略。

主动科技已经开始在相关方向上布局。

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3.3亿,与一个窗口期

2026年8月,主动科技宣布完成3.3亿元天使轮融资,中科创星、联想之星、道彤投资、英诺天使基金、九合创投、华大松禾、济峰资本等一众机构入局【4】。按「金额明确、单笔、标准天使轮」的严格口径,这是国内脑机接口领域迄今最大的一笔天使轮融资【3】。这笔融资发生在一个行业升温的背景下:2026年上半年,国内脑机接口领域披露融资72起,总额67.3亿元【1】。

脑机接口并不是突然涌现的新概念,数十年的科研积累、DBS 的临床应用早已打下基础,但长期以来,电极长期稳定性、神经信号解码、人体植入安全等诸多难题,把多数方案禁锢在实验室阶段。如今,技术、临床、产业配套多重条件同时发生变化:高通量柔性电极、专用芯片与 AI 解码持续迭代,国内侵入式脑机接口也走完注册、处方、保险纳入的关键步骤【2】【3】,医保定价立项、多部门产业扶持政策陆续出台【5】【6】,一条完整的产业化通路正在成型。

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道彤投资手记

采访期间有一个细节。就在专访前几天,一队脑机接口领域的来访者到访主动科技。团队为他们演示了一套运动解码系统:两枚贴片式的柔性电极传感器贴在手臂上,经过短暂的校准与训练,仅凭手臂肌肉发出的微弱电信号,就能实时控制一个飞行物完成起飞、悬停与穿越障碍。

体表肌电的利用其实并不容易:信号微弱,容易受到干扰,不同人的信号特征也存在差异,要从中稳定地提取出运动意图,需要长期的算法积累。这场演示说明,对体表信号的解码,团队已经具备了相当的成熟度。

而天枢要读取的是颅内信号,相较于体表肌电,大脑皮层电信号强度更高、承载的信息维度也更丰富。体表信号尚能做到这样的控制精度,也预示着颅内脑电具备可观的解码潜力。

回到开头那杯水。对一个脊髓损伤的人来说,从「想拿」到「拿到」,中间隔着一条断掉的传输线;对一个后天失明的人来说,从「想看见」到「看见」,中间隔着一颗失灵的镜头。主动科技要做的,是在断点之上重新建立一条连接——连接的彼端不只是机器,是一个人原本的生活。

附:主要参考资料

  1. BCI脑纪:《3.3亿天使轮,一家6个月公司的脑机接口豪赌》,2026年8月

  2. 张通社:脑机接口产业相关报道,2026年7月

  3. 脑机新声:国内最大天使轮融资观察相关报道,2026年8月

  4. 动脉网:《首发|主动科技完成3.3亿元天使轮融资》,2026年8月

  5. 国家医疗保障局:《神经系统类医疗服务价格项目立项指南(试行)》,2025年3月

  6. 工业和信息化部等七部门:《关于推动脑机接口产业创新发展的实施意见》,2025年8月

  7. 世界卫生组织:Spinal Cord Injury Fact Sheet,2024年4月

  8. 国家卫生健康委员会:脑血管病防治相关文件,2024年

  9. Neuralink官方博客及公开报道(New Scientist、36氪等),2024-2025年

  10. The Lancet Global Health:全球眼健康特邀重大报告(vision beyond 2020),2021年

  11. 世界卫生组织:精神障碍(Depression)Fact Sheet,2025年

  12. 《协和医学杂志》:帕金森病患者脑深部电刺激术后神经精神功能障碍研究,2025年

  13. 超能科技侠:《Blindsight获FDA认定,马斯克被全网封神,盲人真能重见光明吗?》,2026年9月

  14. Karumbaiah, L. et al., Relationship between intracortical electrode design and chronic recording function, Biomaterials, 2013

  15. 卫生部全国防盲办公室、央视网等公开数据(中国每年新增盲人约45万)

  16. 脑机接口社区:《视觉脑机接口简史:从一个光点到一片世界》,2026年7月

  17. Rao, R. & Ballard, D., Predictive coding in the visual cortex: a functional interpretation of some extra-classical receptive-field effects, Nature Neuroscience, 1999

  18. Chen, Z. et al., Seeing Beyond the Brain: Conditional Diffusion Model with Sparse Masked Modeling for Vision Decoding (MinD-Vis), CVPR, 2023


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