大脑是人类文明与文化的源泉。从伟大的文学和艺术作品,到造访遥远星球的宇宙飞船,再到复杂的经济理论,它们无一不体现了人类大脑非凡的能力。几个世纪以来,理解大脑如何运作的探索一直吸引并困扰着人类。毕竟,大脑拥有860亿个神经元和100万亿个连接,是已知宇宙中最为复杂的实体。
这一探索还有第二个目标:减轻脑部疾病给人类带来的痛苦。令人深感忧虑的是,脑部疾病的全球经济成本高达2.5万亿美元,并预计在未来几十年迅速攀升,而过去20年间,治疗药物的研发却几乎陷入停滞。在神经类药物进入III期临床试验的分子中,几乎有66%以失败告终。尽管付出了巨大努力,目前仍没有一种药物能够逆转阿尔茨海默病的症状,更遑论治愈。随着全球人口老龄化,这一问题尤其令人担忧。同样,对于全球数以百万计患有精神分裂症和创伤后应激障碍等神经精神疾病的人来说,现有治疗方法仅有部分疗效。缺乏有力治疗进展的根本原因可归结为一点:我们对大脑如何运作的认知匮乏。
世界各国政府已认识到这一问题,并发起了旨在更好地理解健康与疾病状态下大脑的项目。其中最引人注目的包括美国的BRAIN Initiative、欧盟的Human Brain Project以及日本的Brain/Minds Project。这些全球性努力的核心目标是解码大脑的语言,即神经元群在信息处理中所使用的、嵌入电信号与化学信号模式中的语言。
解码健康大脑中的这些模式,并理解它们在脑部疾病中如何出现紊乱,将对下一代脑部治疗手段的开发产生深远影响,无论这些手段是小分子药物、生物制剂,还是被称为电子药物(electroceuticals)的微型装置。正如阿波罗计划或人类基因组计划一样,解码大脑语言需要新技术;具体而言,需要能够以极高精度、大规模地测量、操控并解读大脑中电信号与化学神经信号的技术。
这不仅需要神经科学家、工程师与数据科学家之间的跨学科合作,还需要政府、研究型大学与神经技术产业三大利益相关方前所未有的协作。如今,政府组织并资助这些“大型神经科学”计划,而研究型大学则借此创新颠覆性技术,并开展突破性的脑科学研究。遗憾的是,产业界在这一21世纪重大挑战中所扮演的角色始终模糊不清、界定不明。
哈佛商学院院长Nitin Nohria曾言:“当今社会与人类面临的任何问题,若商业界不发挥至关重要的作用,都无法得到解决。”我非常认同他的观点。随着全球大脑计划不断推进,以及新技术正以日益加快的速度从大学和研究中心涌现,一个显而易见的事实是:颠覆性技术创新固然绝对必要,但远不足以推动脑科学研究取得突破。
技术创新必须伴随强有力且快速的扩散,才能对推进基础脑科学研究以及催化新型治疗手段的开发产生变革性影响。因此,我慎重认为,神经技术产业能够发挥独特作用,整合政府与研究型大学的努力。神经技术行业不应将资源集中于内部的革命性创新,而应借助创业精神这一引擎,推动研究中心中已经涌现的颠覆性创新得到广泛扩散。它是唯一既有动力又有能力做到这一点的利益相关方。
阻碍颠覆性新技术广泛扩散的主要障碍有两个:迭代优化与成本。好消息是,神经技术产业无需重新发明轮子,可以通过借鉴其他行业的经验来缓解这两方面的问题。先看迭代式技术优化。Space X试图彻底变革太空探索,其做法并非发明火箭技术,而是通过开发可重复使用的火箭来对其进行优化。如今,许多颠覆性神经技术仍困在发明它们的实验室中;它们尚未准备好投入实际应用,需要经过优化,并整合为解决特定研究问题的方案的一部分。大学中的技术创新者并没有动力去进行迭代优化或系统整合。正是在这一环节,神经技术产业可以运用工业工程原理,在技术从创新者的实验室向更广阔领域转移的过程中,发挥关键而有价值的作用。
在降低颠覆性新技术相关成本方面,神经技术行业有许多值得向手机行业学习的地方。新型尖端神经技术,尤其是仪器设备,往往价格昂贵,且只为少数精英及富裕实验室和研究机构所用。因此,迫切需要通过让更广泛的研究人员获得新型神经技术,来拉平竞争的起点。
神经技术产业必须认真考虑“技术即服务”的理念,以及订阅制收入模式——正是这一模式,使手机在不到二十年的时间里近乎实现了普及。在快速且迭代式的神经技术发展时代,以富有创意的订阅机制取代传统的“购买并拥有”模式,显得尤为合理。
神经科学研究群体吸收新技术的能力,是维持持续创新需求的关键。而且,不应仅仅因为某位研究者当初付出了高昂的购置成本,就迫使他在研究中继续使用过时版本的技术。
这只是创业型企业如何影响并变革即便像脑科学研究这样深奥晦涩领域的两个小例子。理解人类大脑的探索将成为21世纪的标志性特征之一。现在,正是神经技术产业勇担其责、迎接这一时刻的时候。
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作者:Dr. Kunal Ghosh,Inscopix首席执行官
图片:2012年3月27日,伦敦Wellcome Collection展览中展出的显示大脑不同部位的颅相学石膏头像模型。REUTERS/Chris Helgren

