脑机接口之后会是什么？这是一个有趣的问题。

截瘫患者用脑机接口控制机械手拿起水杯时，永远面临一个两难选择：用力轻了，杯子会滑落；用力重了，杯子会被捏碎。

这是因为，当前的脑机接口只是“大脑-机器”的单向传输，可以输出指令但没有反馈回传。

如果形成感知-决策-执行-反馈的回路，实现“脑-机”之间的双向交互呢？这恰恰也将脑机接口、具身智能和AI这三个当前最热的概念结合，这也正是华中科技大学同济医院脑机接口研究院的舒凯教授和胡峰教授最近提出的名为“三元智能”的崭新概念。

脑机接口、AI和具身智能，皆为当下最热的概念。

AI自不必说，脑机接口近年融资屡创新高，具身智能更是有16家企业的估值在短短6个月内各自突破百亿大关。

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三元智能将这三个最热的概念融合，难免会让人认为是概念炒作。

但事实上，稍微了解技术逻辑便能发现，这三者恰好互补。

脑机接口解决了人机交互的终极形态问题，突破鼠标、键盘、语音等传统人机界面的间接交互方式，实现人脑与外部设备的直连通信，使得大脑意图以最自然、最高效的方式传递给机器。

但脑机接口的通道数将长期成为短板，非侵入式脑机接口仅有数十通道且信号质量不佳，侵入式脑机接口即便拥有上千信号通道，也仅有自然神经通道的皮毛。

AI恰好可以弥补这个短板，在解码端分解复杂任务，增强信号精度；另一方面，大语言模型让机器具备语言理解、逻辑推理、任务规划和自主学习能力，能够处理复杂的语义信息和动态环境。

具身智能则提供了AI连接物理世界的可能性，也就是现在所说的物理AI阶段，使智能不再局限于数字世界，而是通过感知、决策、执行的链条，于真实世界完成任务、创造价值。

比如，机器人搭载的各种传感器可以将环境信息量化，通过编码为微电流刺激回传至体感皮层，从而将盲操变成可感知操控，从单向传输进化为“感知-决策-执行-反馈”的闭环。

事实上，三元智能的概念虽新，但其思想基础在此之前已有广泛讨论。

聚焦嵌入式计算与物理过程融合的CPS（Cyber-Physical Systems）概念很早就被提出。随后演变为包含人类社会维度的CSP（Cyber-Social-Physical）概念，经历了CPSS（Cyber–Phisical–Social System）到CPHS（Cyber–Phisical–Human System）的更名并沿用至今，并广泛在人机交互交叉领域被提及。

本质上，三元智能是CPHS思想在脑机接口领域的具体实例。脑机接口对应Cyber–Human接口，负责神经信号读写，AI对应Cyber智能层，具身智能则相当于Physical–Human接口。

在傲意科技脑科学BU总监张冬冬博士看来，三元智能是技术发展迭代的趋势：“其实，脑机接口最开始的定义就是一个双向脑接口，既要感知又要反馈。只是现在感知研究得比较多，反馈方面最近几年才有一些感觉输入的研究突破。”

“从傲意科技成立的第一天起就已经布局脑机接口和具身智能两个方向，主攻外周神经接口加仿生手，仿生手本身就是具身智能的核心部件，只是当时没有‘具身智能’这个概念而已。这其实也是十多年来技术自然收敛的必然结果，并不是追热点。”

目前，傲意科技的肌电外骨骼产品在年初获得医疗器械证，已进院销售。其灵巧手的国内出货量已处于第一梯队，仿生手则已服务100多个国家上万名截肢患者。

作为国内首支脑机接口专项基金，合盈脑机基金早对于脑机接口有着敏锐的洞察，其合伙人张宇涛也认为结合脑机接口、AI和具身智能的三元智能是产业必然趋势，是三领域技术演进到现阶段的必然融合，也是人类智能与机器智能协同进化的必经之路。

“人类擅长创造性思维、情境判断和价值决策；机器擅长精确计算、海量数据处理和重复劳动。

三元智能形成了‘人脑-数字脑-物理身’的完整闭环，实现人类智能与机器智能的优势互补，同时产生全新智能形态，即人机协同智能，也是通往通用人工智能的重要路径之一”，张宇涛向动脉网表示。

在张宇涛看来，目前，三元智能的三个技术领域都取得了显著进展，且两两融合已开始有实际应用。

在脑机接口与AI的融合方面，AI大模型已可将神经信号解码准确率从传统的60-70%提升至90%以上，并实现从预编程指令到动态语义化的突破。

“比如，博睿康的AI模型就可在约半秒内解析大脑运动意图。另外，全球首款AGI-BCI系统已经实现‘感知-决策-执行’的双向闭环，操作延迟仅50ms”，张宇涛介绍到。

AI与具身智能的融合则让机器人具备了一定程度的自然语言交互能力，能够理解模糊指令并进行任务分解。包括智元、宇树等头部企业的人形机器人已能够完成简单的家务或工业操作任务，具身智能也正逐渐在今年呈现出量产交付与商业化突破的趋势。

至于脑机接口与具身智能的融合的落地案例更多。

目前，无创脑机接口与外骨骼/气动手套的组合产品已经在全国上千家三甲医院康复科常规使用，帮助脑卒中偏瘫患者恢复运动功能。高位截瘫患者也能够用意念控制机械手，脑控轮椅、脑控无人机等产品已经从实验室走向实际应用。

“整体而言，三元智能目前处于‘两两融合’向‘三元互通融合’过渡的早期阶段”，张宇涛在与动脉网的交流中做出了这样的判断。

张冬冬的判断基本一致，不过，他也指出三个技术领域发展节奏的显著差异：“AI进展最快，已经在特定行业产生了巨大生产力。相比之下，虽然脑机接口和具身智能有突破，但还需要更多时间。”

既然处于早期阶段，三元智能自然仍有不少提升空间。

张宇涛表示，在脑机接口方面，侵入式脑机接口与非侵入式脑机接口各自的不足众所周知。感觉反馈则是目前相对薄弱的环节。虽然微电流刺激回传到体感皮层已在动物实验中验证可行，但距离临床还有漫长的距离。

具身智能部分，高功率密度执行器、高灵敏度触觉传感器和长续航等系统瓶颈尚未突破。

AI层面则存在实时协同问题，主要表现为三个子系统响应速度的不匹配，难以实现毫秒级的同步。此外，AI的端到端训练较为困难，需要海量多模态交互数据，数据标注成本极高；同时，可解释性与安全性难以兼顾，黑箱模型的决策过程不可预测，存在安全隐患。

张冬冬也将数据列为当前三元智能AI的短板之一：“全球已知公开能拿到的脑电数据大概在10⁵小时量级，如果按单通道每秒换算为1个token，这些数据差不多约是10⁹~10¹⁰个token的量级，距离训练Llama 3的文本token（15T）还差了三个数量级，而真实差距可能比这更大，因为受噪声影响，脑电token的有效信息密度远低于文本 token。具身智能可用的训练数据比脑电数据还要少。”

系统层面的改善空间也不小。三元智能整个系统的复杂性相比单个系统指数级增长，确保实时、可靠和可维护是巨大的工程挑战。同时，作为一个崭新的概念，目前该领域仍缺乏统一的技术标准和接口规范，不同企业的产品难以互联互通。

张冬冬表示，仅以数据标准为例，脑机接口信号就有多种模态，电信号又分侵入式的spike信号和非侵入式的场电位信号，还有磁信号、血氧信号、声学信号等等。“光是把脑机接口内部的信号先统一，就是一项很有挑战性的工作。”

他坦承，虽然行业有一些标准统一的探讨，但显然需要更高层级的协调推动。

最后，三元智能还需要完善伦理治理。这是因为脑电波包含人的思想情绪等最私密的信息，存在隐私保护问题；也需要防止系统被恶意攻击或滥用。

此外，三元智能的责任界定问题也需要明晰，一旦发生事故，如何在人、算法和硬件之间划分责任。

尽管仍有不少路要走，但三元智能概念备受关注，这是因为其应用领域非常之广。但就医疗领域而言，康复领域和特殊人群辅助可能会是三元智能最先大规模落地的领域。

医疗康复领域无疑是目前三元智能技术相对成熟的领域。目前，脑卒中、脑外伤偏瘫康复已实现无创脑机+外骨骼/气动手套的组合，并已进入医保支付范围，市场需求巨大。

在床旁乃至瘫痪辅助方面，患者可借助脑机接口，通过意念控制机械手、轮椅、通讯设备，恢复基本生活能力。

在精神类疾病干预方面，基于脑机接口的孤独症、抑郁症、多动症等疾病的AI辅助干预方案所形成的数字疗法为代表的产品，也已有产品进入临床应用。

特殊人群辅助方面的应用前景更是广阔。在残障人士生活辅助方面，脑控智能家居、脑控假肢等方式可以帮助残障人士提高生活自理能力。

张宇涛认为，国内脑机接口进展喜人：“目前的视觉重现技术已可帮助盲人恢复一定程度视功能。为失语症患者提供脑机接口辅助交流设备，也可将其思维直接转化为语音或文字”

由此，资本对于三元智能的概念也愈发看重。具有这种概念特征的企业在资本市场上通常可以获得更高的估值。

张宇涛表示，三元智能的融合将对企业估值产生显著的升维效应：“市场对不同类型企业的估值逻辑已出现明显分化。单纯脑机接口硬件企业的估值更多基于产品销量和市场份额。单纯具身智能硬件企业的估值则基于量产能力和交付进度。至于AI算法企业，其估值主要基于模型能力和数据规模。”

他认为，具备三元融合能力的平台型企业之所以能够获得更高的估值溢价，是因为其可以打通“脑-智-身”的数据闭环，形成强大的网络效应。同时，这种平台能力可以快速切入多个应用场景，降低单一市场风险。另一方面，这种综合平台能力还有助于建立技术壁垒，提高竞争对手的进入门槛等。

“对此类企业的估值主要基于生态价值和长期成长性，从估值的相对值和绝对值上来看都有巨大提升”，他补充到。

张宇涛进一步表示，合盈脑基金的已明确将三元智能作为核心投资主线，并已储备可投资标的：“我们的投资策略可概括为‘场景为王，技术为基，生态为翼’。落地场景是最被看重的，这是因为技术突破固然重要，但以终为始来看，最终还是要看能否解决实际问题，或者创造商业价值。”

“我们也会优先投资已有明确应用场景且能够在两年内商业化的项目。同时，兼顾核心技术布局，我们也在持续关注布局脑机接口芯片、高密度电极及高精密执行器等关键核心技术。这些技术作为三元智能发展的基础，具有高战略定位价值。”

最后，张宇涛也表示合盈资本将持续构建生态投资体系，通过投资产业链上下游的优质企业，形成互补的生态网络，促进被投企业之间的资源共享和业务合作，共同推动三元智能产业的集群化发展。

傲意科技则为这一估值逻辑提供了现实注脚。张冬冬透露，傲意科技是国内为数不多兼具脑机接口和具身智能两大概念，并且是国内唯一同时获得两家脑科学基金的支持的公司。

“其实，我们在10年前公司刚成立之初就布局了外周神经信号分析解码和智能仿生手这两个方向，并非刻意用概念抬估值，但这种交叉确实带来估值的提升”。

虽然脑机接口仍然是一个崭新的领域，但三元智能毫无疑问正在开启下一个热潮，即系统级融合的热潮。

当前脑机接口还是相对低阶的形态，随着技术的进展，整个系统慢慢从意念控制到触觉反馈，再到具身感，才可能真正让患者感知机械手真正成为自己的“手”，这才是脑机接口希望抵达的终极形态。

这不仅是技术的拼图，也是商业模式的拼图，将促使估值逻辑发生质变。

谁能够率先做出突破，或许就能在下一轮科技红利中抢占先机。毕竟，当人类的大脑能够直接驾驭钢铁之躯时，我们谈论的就不再是一个单纯的医疗器械市场，而是一个关于人类增强的全新纪元。

参考资料：

Yang Jing, Wang Xiao, Wang Yu-Tong, Liu Zhong-Min, Li Xiao-Shuang, Wang Fei-Yue. Parallel intelligence and CPSS in 30 years: An ACP approach. Acta Automatica Sinica, 2023, 49(3): 614−634 doi: 10.16383/j.aas.c230015