直擊2024中關(guān)村論壇|專訪中國工程院院士顧曉松:我國在非侵入式腦機接口發(fā)展上走在世界前沿
原創(chuàng)
2024-04-29 07:20 星期一
科創(chuàng)板日報記者 李明明
①中國工程院院士顧曉松告訴《科創(chuàng)板日報》記者,腦機接口在醫(yī)學、通訊、游戲、軍事國防等領(lǐng)域進行緊密的結(jié)合,并產(chǎn)生新的應(yīng)用場景; 
②目前我國在非侵入式腦機接口的落地方面走在世界前沿。

《科創(chuàng)板日報》4月29日(記者 李明明)比頭發(fā)絲還細的電極,通過開顱手術(shù)精確植入獼猴的大腦皮質(zhì),綁住雙手的獼猴就能僅用“意念”控制機械臂,抓住“草莓”。這是4月25日亮相2024中關(guān)村論壇的一幕,該技術(shù)“北腦二號”被列為十大成果之一。

“腦機接口”,是大腦與外界設(shè)備溝通交流的“信息高速公路”,是新一代人機交互與人機混合智能的前沿技術(shù),其發(fā)展已被寫入國家的“十四五”規(guī)劃。

本次中關(guān)村論壇的腦機接口創(chuàng)新發(fā)展與應(yīng)用論壇,更是發(fā)布該領(lǐng)域一系列重要成果。

會后,中國工程院院士、腦機海河實驗室主任顧曉松接受了《科創(chuàng)板日報》記者的專訪,介紹了我國腦機接口技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀、應(yīng)用范圍、以及海河實驗室的研究成果等。

近年來腦機接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,特別是其與人工智能的結(jié)合,能夠解決很多之前不能解決的問題,為科學技術(shù)創(chuàng)新和高質(zhì)量發(fā)展帶來了新的契機。

何為腦機接口,其將在哪些領(lǐng)域產(chǎn)生關(guān)鍵的發(fā)力?顧曉松表示,腦機接口是人工智能和神經(jīng)科學的集合,把人類的思維通過電信號采集出來,經(jīng)過解碼、編碼的過程,運用人工智能等方法,實現(xiàn)機器代替人完成工作,接口連接的是大腦里的想法以及機器,最終實現(xiàn)人們希望它實現(xiàn)的功能。**

該技術(shù)已與醫(yī)學、通訊、游戲、軍事國防等領(lǐng)域緊密的結(jié)合,并產(chǎn)生新的應(yīng)用場景。

目前發(fā)達的國家都在腦機接口領(lǐng)域發(fā)力,我國在腦機接口領(lǐng)域的科研投入、產(chǎn)出已走在了世界前列,專利數(shù)量比同樣發(fā)展強勁的美國要多。

在應(yīng)用方面,他認為,近年來腦機接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,特別是其與人工智能的結(jié)合,能夠解決很多之前不能解決的問題。比如,宇航員在太空中的通訊,正是借由腦機接口、人工智能等前沿技術(shù)實現(xiàn)的。此外,醫(yī)療領(lǐng)域已經(jīng)出現(xiàn)了很多新的可穿戴式醫(yī)療設(shè)備,在神經(jīng)情感功能調(diào)節(jié)方面,腦機接口也可以起到很好的作用。

目前,按照開顱與否來看,腦機接口技術(shù)分為侵入式和非侵入式兩種方式,侵入式是指將電極或其他設(shè)備植入到大腦或神經(jīng)系統(tǒng)中,實現(xiàn)與大腦的直接連接。非侵入式則是通過頭皮或其他部位的電極等來記錄和解析大腦的電信號,從而實現(xiàn)與大腦的間接連接。那么,未來哪種方式將會成為主流?

顧曉松告訴《科創(chuàng)板日報》記者,上述兩種方式都是未來的方向,也都開發(fā)了樣機,只是應(yīng)用場景各有側(cè)重。侵入式在大腦植入電極之后,可以長期使用,也便于控制,能夠獲得更高的信號質(zhì)量和分辨率;而非侵入式則更加方便,其設(shè)備是依靠在頭皮貼上電極片來獲得電信號,這些電極片都固定在電極帽上,人們只需要佩戴帽子就可以使用,主要應(yīng)用于生活、游戲場景、軍事國防中。

目前我國在非侵入式的落地方面走在世界前沿。

記者了解到,非侵入式中,較具代表性的例子是馬斯克創(chuàng)立的Neuralink,其目標是開發(fā)一種被稱為神經(jīng)織網(wǎng)的設(shè)備,它是一種由數(shù)千個微型電極組成的柔性薄膜,可以通過頭皮的微小切口,無創(chuàng)的覆蓋在大腦的表面,從而實現(xiàn)與大腦的間接連接。這種設(shè)備的優(yōu)點是不需要進行手術(shù),也不會對大腦造成損傷,而且可以實現(xiàn)高密度、高帶寬和雙向的信息傳輸,從而實現(xiàn)更高級和多樣的功能。

縱觀國內(nèi)外腦機接口頂尖團隊,國外有Neuralink這樣的腦機接口公司,國內(nèi)則以高校和醫(yī)院為主,包括首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院趙國光教授團隊、清華大學醫(yī)學院洪波教授團隊、腦機海河實驗室、上海交大等。

去年3月,由天津大學牽頭建設(shè)的腦機交互與人機共融海河實驗室在濱海高新區(qū)正式揭牌,是天津市對標國家實驗室建設(shè)成立的第6家海河實驗室。

實驗室聚焦腦機交互與人機共融領(lǐng)域核心技術(shù),重點面向臨床醫(yī)學與神經(jīng)工程、特種醫(yī)學與人機工程等重大領(lǐng)域的工程應(yīng)用,并助推天津市在腦機交互與人機共融領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化進程。

談及腦機海河實驗室成立以來的發(fā)展,顧曉松告訴記者,腦機海河實驗室自從成立以來,聚焦基礎(chǔ)研究,已經(jīng)承擔了多個國家重大專項,擁有無創(chuàng)腦機交互關(guān)鍵核心技術(shù),布局了國際最大最全面的腦機交互專利池,實現(xiàn)了腦機交互全技術(shù)鏈條覆蓋。

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