新方向超声波脑机接口，未来可能具备全脑信号读写能力。
整理｜Li Yuan
编辑｜靖宇
刚在 AI 领域激烈竞逐的马斯克和 Sam Altman，最近又在脑机接口领域短兵相接了。
2025 年 12 月 20 日消息，媒体报道 OpenAI 首席执行官 Sam Altman 作为联合创始人的脑机接口初创公司 Merge Labs，正在分拆成为独立公司，正在热火朝天地招兵买马。
不过相比于成立更早的马斯克的 Neuralink，Merge Labs 选择了一条新的技术路径。Neuralink 等为代表的公司主要通过在大脑中植入电极来直接测量神经元的电活动，而 Merge Labs 则利用最新进步的颅脑超声波技术，达到无需在大脑中植入电极，就能一次性大范围解读大脑信号的效果。
而这一次，中国公司也没有落下。
2026 年 1 月 1 日，由前脑虎科技联合创始人兼 CEO 彭雷和盛大集团、天桥脑科学研究院创始人陈天桥联合创立的格式塔（成都）科技有限公司正式官宣成立，标志着中国在脑机接口领域启动了一条以超声技术为技术栈的新路线。
格式塔创始人、CEO 彭雷表示，人类要完全理解大脑，需要把大脑作为一个整体来研究，而非局部功能区的叠加。正如「格式塔Gestala」之名来源于德国哲学与心理学概念「Gestalt」，其核心理念就是「整体大于部分之和」。临床多数中枢神经系统相关病症的病理机制并非局限于单一脑区，而是涉及全脑多区域神经环路的协同异常，超声波脑机接口是目前最有可能具备全脑的读写能力的技术方向。
产品形态层面，格式塔计划分多个代系推进，第一代是台架式设备，第二代是可穿戴式设备，具体应用场景仍聚焦「治病救人」。格式塔的首款核磁引导下的台架式产品将应用于慢性疼痛管理，预计于今年启动 NMPA（国家药品监督管理局）相关注册流程。
目前，格式塔已与华山、协和、华西等医院建⽴合作框架，未来将持续深化「产学研医」协同，针对更多等适应症展开临床研究，让技术更快落地服务患者，为全球脑功能干预与脑疾病治疗提供中国方案。
在 2026 年极客公园创新大会上，格式塔创始人、CEO 彭雷分享了为什么传统路线的脑机接口方案无法满足大脑信号的高空间覆盖与高时间响应，而超声波路线则更有潜力。
当 AI 的能力逐渐向人类靠拢，脑机接口为人类提供了更加了解自身，和人机融合的下一个窗口，进展值得期待。
以下为彭雷在极客公园创新大会 2026 上的发言全文：
01
AI 与人就是一个硬币的两面
各位极客公园的伙伴，大家早上好，我是格式塔的彭雷，很高兴来到这个会场，每年都会来这里给大家分享不一样的视角。每次都有同学问我为什么会在 AI 主题的会上讲脑科学。
我去年在这里分享的话题是「人工智能和脑科学，实际上是一枚硬币的两面」。过去一年，无论是人工智能的发展，还是神经科学的发展，都更加验证了我一年前抛出的观点，两者确实在相互促进。
大家可以回忆一下，人工智能的诞生离不开对神经元结构的基础研究，也就是神经网络。人类通过对大脑视觉皮层的研究，有了 Image Net；而如今的大语言模型（如 Transformer 架构），也遵循神经网络「层级连接、参数学习」的本质，对人类语言知识进行浓缩研究。人类对自身大脑的探索从未停止，我常说人工智能就像是碳基与硅基智能相互学习的过程，只是这种融合需要漫长时间，但每一年都会有新的突破。
所以今天，我再次回到这个场地，站在脑科学和神经科学的角度，和大家探讨为什么我们要多花点时间审视自身，我们在研究 AI，但 AI 与人就是一个硬币的两面。过去一年发生的几件重要事情，也进一步印证了这一观点：
第一件事，「人工智能之父」杰弗里・辛顿（Geoffrey Hinton）去年获得了诺贝尔奖，他本身拥有神经科学背景。获奖后他表示，将回到多伦多大学继续神经科学研究，其中最想探索的答案之一是「为什么人脑的学习过程中没有反向传播？」，也就是 AI 学习依赖的梯度下降和反向传播机制，在生物体中是看不到的。这无疑是诺奖级别的终极科学问题之一。
第二件事，11 月 26 日，伊利亚・苏茨克维（IlyaSutskever）接受了一次重要采访。他提到，「算力至上」的 AI 时代已落幕，当前 AI 强化学习是结果导向，效率极低，下一代 AI 突破需依赖「更聪明的算法配方」，而「情绪」是关键。受脑科学启发，他认为人类智能之所以高效的关键是「情绪」带来的「实时价值评估」，「情绪」被视为是人类强化学习的「奖励函数」，主张下一代 AI 应像人类一样，通过实时「直觉判断」优化决策。可以看到，我们在训练 AI 时，也开始依赖人类基础生理层面的概念，用于优化下一代 AI 的训练过程，这是两周内刚发生的事情。
Ilya Sutskever ｜ 图片来源：视觉中国
第三件事，埃隆・马斯克（Elon Musk）在 11 月 30 日接受印度企业家尼基尔·卡马特采访时提到，若想让未来的 AI 突破纯计算层面，需要注入三项更高维度的规则，分别是好奇心、追求真相、审美或爱。这三项都是人类独有的价值，而非 AI 与生俱来的能力。而人类的神经网络如何产生好奇心、追求真相、审美与爱，是神经科学已研究百年的课题，且一定会在未来 5-10 年快速应用到 AI 的规则制定与训练引导中。
最后一位是德米斯・哈萨比斯（Demis Hassabis），他也是诺贝尔奖获得者。他同样是神经科学背景转向 AI 领域，代表了科学与工程的交叉突破。作为 DeepMind 的创始人，他在公司被谷歌收购后带领团队取得重大突破，今年 Gemini 的亮眼表现给 OpenAI 带来了巨大压力。这证明，在神经科学与 AI 领域，学术界与科研界的交叉推动必然是未来趋势——纯粹的学术研究受限于算力和数据，已进入瓶颈，而 AI 的突破离不开学术与科研的深度结合。谷歌能快速追赶上的重要原因，离不开 Demis 的强学术背景与工程能力的融合。
我投身神经科学研究的初心，源自康德的名言：「世界上唯有两件事，你越思考越觉得无比震撼，一是头顶的星空，二是心中的道德。」头顶的星空指人类探索自身在宇宙中的存在意义，这也是马斯克致力于火星殖民的初心；心中的道德则追问「我们为何生而为人」，人类历经 40 万年进化成为自然界的主导者，为何能孕育出意识？其实，宏观的太空探索与人对自身的认知，在诸多层面存在强协同性。卡尔・萨根在 70 年代曾说：「人类之所以能在复杂宇宙中不断熵减、形成复杂个体并涌现意识，是因为我们本身就是宇宙审视自身、研究自身的钥匙，是宇宙意识的觉醒。」人类意识与宇宙的关系，这种极宏观与极微观的领域看似无关，但随着 AI for Science 的突破、神经科学的发展，未来五到十年，大家会越来越多地看到彼此之间产生协同效应，发现其背后隐含的关联。
02
一种对大脑相对无损的
「多点调控机制」已经出现
接下来具体聊聊大脑，今天在座的各位都携带的，也是我们生而为人的特质，也是一切感知、认知的基础。今天我与大家分享、各位认真聆听的过程，本质上就是我的神经元与你的神经元相互活动、交换信息的过程，其中涉及电信号、光信号、声信号、磁信号等，大脑正以我们目前尚未理解的方式，进行信息加工、学习与交流。大脑以 860 亿个神经元为基础进行运行，而人类对大脑的研究仍停留在感知与认知的表层。
感知是对世界的基础感觉（即五感：听觉、嗅觉、视觉、味觉、触觉），就像具身智能、人形机器人的训练逻辑一样，每个孩子从诞生起，就在接受「特殊语料训练」，只是这个「模型」并非运行在 H200 芯片上，而是运行在生物大脑中。你接触的人、接受的教育、遇到的父母与朋友，共同训练出今天的你，你的性格、对世界的认知、决策方式都是大脑被「训练」的结果。认知则是基于感知上更高的能力，比如知识、记忆、情绪、自我意识等。
目前，人类对感知层面的大脑功能区（如视觉区、语言区、运动区）已有初步了解，但对记忆、情感、意识等认知层面的工作机制尚未形成共识，我们对大脑的研究仍极为粗浅。
从脑机接口的角度来看，其核心原理并不复杂。通过在大脑中植入电极，采集神经元活动信号，再将信号解码为具体含义。比如我现在在台上动手、动口、动脚，大脑相应功能区的神经元会活跃，但如何精准捕捉这些信号，仍是行业面临的难题。
脑机接口原理｜图片来源：格式塔 CEO 彭雷在极客公园创新大会演讲
过去一、二十年，行业尝试了多种脑机接口技术路线，一是通过血管，将采集设备植入大脑上矢状窦的血管里面，记录特定区域的电信号；二是在颅骨上开孔，植入硬质电极并外接物理接口；三是马斯克 Neuralink 采用的柔性电极，将细小微丝直接与神经元接触。前两种为硬质电极，马斯克的方案为柔性电极，但核心都是将电极直接植入大脑。上述技术路径都需要切开头皮、肌肉层，对颅骨进行开孔和揭开硬脑膜和软脑膜，才能看到像「白色豆花」般的脑组织，最后将电极植入其中。这个过程我们在国内已开展过多次，我曾在手术室亲身见证过几次。虽然听起来令人畏惧，但未来大家会发现，它比想象中更安全。
国内近四年也涌现出多家代表性企业，覆盖半侵入式、侵入式脑机接口技术：
例如博睿康科技针对中风患者，在颅骨下植入设备，通过电刺激硬膜，减少中风（出血或缺血导致的）神经元死亡比例，进而提升术后康复效果。该产品已在中国完成 30 例临床试验，有效率 100%，有望成为国内首个获批的脑机接口产品；
我上一次创业的公司脑虎科技，通过侵入式脑机接口实现运动解码与语言解码，曾让 19 岁患者用大脑控制《王者荣耀》，但因仅植入单侧大脑（人脑右脑控制左手、左脑控制右手），患者仅能控制游戏方向，释放大招需工程师协助；
复旦大学类脑院的相关研究团队在「脑脊接口」领域也实现了突破，针对高位截瘫患者（如脊髓断裂导致无法站立），通过采集脑部运动区信号，绕过断裂的脊髓，连接至脊髓下段，已实现患者在支架辅助下站立并缓慢行走，这在过去对高位截瘫患者而言是不可想象的，如今已看到实现的可能。
但这就是未来吗？基于我对脑机接口的实践与观察，聊聊未来三到五年的新技术趋势。
我从事脑机接口行业四年，接触过众多患者，也在手术室见证过不同手术过程，我深刻意识到，我们对大脑的理解远远不够，大脑比想象中复杂得多。大脑应被视为一个整体，而非局部功能区的叠加，我认为大脑一定是「整体大于局部之和」的存在。
过去的电学脑机接口，是将电极植入特定位置，仅对该区域进行解码，我们实现了对视觉、语言、运动等感知功能区的解码，但人类想要破解大脑如何产生情感和意识，这将涉及全脑多区域神经环路的协同和信号传导，需要将大脑视为一个整体来研究。我认为未来新一代的脑机接口技术最重要的特点应该是搭建一个能对全脑信号读写和分析的平台。
过去这一年时间，美国多家机构、公司在这个领域展开深度研究，加州理工、斯坦福、华盛顿大学的科学家在该领域取得重要突破，而核心技术就是「超声波脑机接口」，利用超声波对大脑进行研究。
超声波脑机接口的优势｜图片来源：格式塔 CEO 彭雷在极客公园创新大会演讲
超声波脑机接口与电学、声学脑机接口的最大区别在于，超声波脑机接口具备对大脑任意位置进行调控与读写的能力。过去需植入电极才能记录信号，但超声通过相控阵技术，可在颅内特定位置形成聚焦焦点，通过该焦点实现对大脑功能的调控。这意味着我们获得了一种对大脑相对无损的「多点调控机制」。这对脑科学研究而言，是百年以来梦寐以求的能力。过去想知道某个脑区的功能，必须通过手术切开大脑并切除该区域才能验证，而超声技术无需侵入即可实现对该功能区的「关闭」和「打开」，为解开大脑「黑盒」提供了全新平台。
03
从记录电信号到记录血流信号，
格式塔怎么做下一代脑机接口技术？
因此，我们认为「基于超声波的全脑可读写脑机接口」将是下一代核心技术，而该领域在过去一年已出现明确风向标：
今年 4 月，Neuralink 约 10 名员工离职，成立了一家超声波脑机接口公司 Nudge，其 CEO Fred Ehrsam 是 Web3 巨头 Coin base 的前联合创始人；LinkedIn 创始人雷德・霍夫曼（Reid Hoffman）也投资了一家超声波脑机接口公司；今年 8 月，山姆・奥特曼（Sam Altman）亲自下场，成立超声波脑机接口公司 Marge Labs，Open AI 随即投资 2.5 亿美元，这都是美国一年内发生的行业大事。
今年 9 月，我正式成立了国内第一家超声波脑机接口公司叫「格式塔」。「格式塔」源自 100 年前德国心理学家、哲学家提出的概念，核心主张是「整体大于局部之和」，我坚信大脑正是如此，对局部功能的理解拼凑起来的不是大脑本身，大脑在更高层面上一定存在我们尚未发现的工作机制。因此，基于「全脑视角」的研究，才是脑科学研究的基础。
核心技术层面，我们通过超声波相控阵技术，实现对颅内多个位置的读写能力。所谓「相控阵」，本质是对「波」的管理算法。大家知道，中国在航空、军事领域已成熟应用相控阵技术，但该领域的相控阵管理的是电磁波，而我们的相控阵管理的是超声波，一个是电磁波，一个是机械波。
具备这个能力后，如何实现「读脑」？超声波读脑不依赖电信号（声学无法捕捉电信号），而是通过记录「血流信号」，即大脑内部的血流变化。这是小鼠大脑的血流成像图，能清晰看到大脑皮层内动脉与静脉的快速流动；而人类大脑的血管总长度远超想象，在座每个人的大脑血管总长度加起来超过 100 万公里。这些血管的血流变化，直接反映了神经元的活动状态。我们能记录血管信号，就能间接知晓大脑的活动情况，甚至实现全脑活动成像，进而完成全脑功能解码，这正是脑科学研究梦寐以求的目标。
其核心技术涉及多个领域，一是半导体技术，需解决超声发射单元的小型化；二是 AI 技术，需依托 AI 能力提升信号解码效率，这也是我们当前重点推进的方向；三是生物学与分子生物学技术，包括基因编辑、蛋白质设计等，这部分内容明年可以再和大家详细分享。
核心技术突破｜图片来源：格式塔 CEO 彭雷在极客公园创新大会演讲
人类大脑有 860 亿个神经元，而人体共有 30 万亿个细胞，正是这 30 万亿个细胞支撑起 860 亿个神经元的运作。基于对生物、对生命的敬畏，我们需要在基础研究上投入更多精力，因此我们也会高度重视生物学相关研究。
产品形态层面，我们计划分三代推进，第一代是台架式设备，第二代是可穿戴式设备，长期来看将迭代至半植入式设备。具体应用场景仍聚焦「治病救人」，核心针对以下适应症：
第一个就是慢性疼痛，我们在美国开展的临床试验显示，针对癌痛、幻肢痛、带状疱疹疼痛患者，通过超声波刺激大脑疼痛中枢，每次刺激 30-40 分钟，患者疼痛程度可下降 50%，效果维持两周，这对美国这类芬太尼滥用严重的国家而言，疼痛管理是巨大的市场需求；第二个适应症是中风，主要针对缺血性中风，通过超声技术保护缺血后的脑组织，显著改善患者愈后康复效果；第三个是精神类疾病，在座各位可能或多或少存在轻度抑郁或焦虑，若症状加重，非侵入式超声方案的接受度会远高于开颅手术；第四个是打开血脑屏障，进行药物递送，由于部分药物是无法通过血管进入大脑的，而超声波可精准打开血管的屏障，让特定药物递送至目标脑区，因此超声波脑机接口也能成为高效的药物递送平台；其他明确适应症包括癫痫、阿尔茨海默病（AD）等，全球药企在阿尔茨海默病药物上已投入 1000 亿美元研发，但尚未找到特效方案，而超声技术为该疾病的治疗带来了新可能。
同时，超声波脑机接口也可以实现运动解码，我们通过读取血流信号可实现鼠标控制、机械臂操控、语言解码等功能。
数据与 AI 层面，我们正在建设「超声脑库」，记录人类不同行为下，语言区、视觉区、记忆区、运动区等脑区的信号数据。这将成为人脑研究的「基础模型」（foundation model），与 AI 领域的基础模型是「一个硬币的两面」，最终能够实现相互解释。
格式塔的口号是「better brain for better humanity」（更好的大脑，为更好的人类）。我们认为，人类发展至今面临的诸多问题本质上是不同「脑回路」放电导致的认知差异。如果我们能通过技术帮助患者摆脱病痛，未来甚至能实现人脑与 AI 的连接，弥合人与人之间思维认知的天然差距和鸿沟，这正是我们这些神经科学与脑机接口创业者最想实现的目标。
格式塔口号｜图片来源：格式塔 CEO 彭雷在极客公园创新大会演讲
期待未来在 AI 与神经科学双轮并进的道路上，与各位持续探索、携手前行。
我的分享到此结束，谢谢大家。
*头图来源：格式塔
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