2月19日,上海腦虎科技有限公司展示柔性腦機接口產品。2月17日至21日,成都市投資促進系列活動走進長三角地區。上海腦虎科技有限公司作為國內侵入式腦機接口技術頭部企業,成為此次考察的重點企業之一。這家中國硬科技企業不僅在全球率先實現漢語語言實時解碼突破,未來還將依托成都“產學研醫”協同創新生態加速產業化進程。
人民視覺
名詞解釋
什么是腦機接口
在科學技術部官網發布的《腦機接口研究倫理指引》中,將腦機接口定義為“在大腦與外部設備之間創建信息通道,實現兩者之間直接信息交互的新型交叉技術”。
簡單來說,它就像搭建在大腦和外部設備之間的“橋梁”。大腦產生的電信號,蘊含著想法、動作意圖等信息,腦機接口技術能夠捕捉這些信號,轉化為計算機指令,用來控制假肢、輪椅等外部設備;同時,外部設備信息也能通過腦機接口反饋給大腦。
在電影《阿凡達》里,人類借助特定技術,將自身意識與阿凡達軀體相連,實現以阿凡達的身份在新的星球自由行動、探索未知。這項特定技術就是腦機接口。
隨著科技的飛速發展,腦機接口不再只是科幻片里的奇妙構想。在現實科研領域,科學家們不斷突破,讓腦機接口技術在醫療、康復、人機交互等方面展現出巨大潛力。
今年以來,國內腦機接口領域政策暖風頻吹,意在加快腦機接口產業鏈發展。
本期,中國城市報記者采訪多位業內人士,了解腦機接口的科學原理、最新進展,探究它將如何影響現在與未來。
戴上“頭盔”
感受大腦神奇變化
身為腦力工作者的劉麗(化名),前陣子入手了一款形似頭盔的高科技設備。“戴上‘頭盔’,點擊啟動按鈕,腦袋上酥麻感瞬間襲來,仿佛有細微電流輕輕掠過。”這一嘗試,開啟了她探索前沿科技的新旅程。“18分鐘使用結束,設備還自動檢測了腦電數據。”
如此奇妙感受源于經顱電刺激技術。曾于耶魯大學完成精神醫學博士后研究的般意科技創始人姚乃琳在接受中國城市報記者采訪時表示,用深度經顱電刺激促進大腦神經可塑性,基于赫布原則“共同放電的神經元生長在一起”,幫助提升和神經可塑性有關的學習能力、認識能力及情緒睡眠管理能力。
劉麗使用這款“頭盔”已有一段時間。她向中國城市報記者表示,堅持使用后,感覺頭腦愈發清晰,執行力和理解力都得到了提升。
劉麗使用的這款設備,屬于非侵入式腦機接口,是腦機接口技術的一種類型。
目前市面上,腦機接口的技術路徑主要包括侵入式和非侵入式。程天科技創始人王天在接受中國城市報記者采訪時解釋說:“非侵入式腦機接口技術通過外部設備(如電極、傳感器等)直接測量人體的電信號,并將這些信號傳遞給大腦;而侵入式腦機接口技術是通過植入人工神經元或直接連接到神經系統來接收和處理電信號。”
中國城市報記者查看相關平臺發現,如今市面上可供消費者使用的多為非侵入式腦機接口產品,價格因版本不同,在幾百元到幾千元不等。
“受技術、安全及倫理等因素影響,目前腦機接口產品還是以非侵入式為主,也是目前的主流研究方向,占市場的八成以上,主要應用于教育、娛樂、智能家居等消費級場景及醫療康復場景。”CIC灼識咨詢執行董事董曉雅在接受中國城市報記者采訪時表示,侵入式則在臨床醫療領域有明確需求,主要用于治療難治性神經疾病等,目前主要在三甲醫院和科研機構試點應用。
政策東風起
產業騰飛時
2024年1月,全球首例人類大腦設備植入手術取得成功,標志著腦機接口技術從理論研究邁向了實際應用的新階段。
在技術突破的同時,政策也為腦機接口產業的發展保駕護航。從去年以來,國內腦機接口領域迎來了一系列政策春風,意在加快腦機接口產業鏈發展。
宏觀規劃上,工業和信息化部等七部門在2024年初共同發布了《關于推動未來產業創新發展的實施意見》,將腦機接口明確定義為未來產業之一,并提出了重點發展任務。
在此基礎上,政策標準也在不斷完善。去年2月,科學技術部官網發布了《腦機接口研究倫理指引》;7月,《工業和信息化部腦機接口標準化技術委員會籌建方案》公示,從政策標準層面引導腦機接口產業規范化創新發展。
今年以來,政策層面更是暖風頻吹。1月,國家藥監局發布了《采用腦機接口技術的醫療器械 用于人工智能算法的腦電數據集質量要求與評價方法》推薦性醫療器械行業標準制訂計劃,并進行公示。
在地方層面,京滬兩地也相繼發布行動方案,積極布局腦機接口產業。北京計劃到2030年培育3至5家具有全球影響力的科技領軍企業、100家左右創新型中小企業;打造1至2個腦機接口產業發展集聚示范區,實現腦機接口創新產品在醫療、康養、工業、教育等領域的規模化商用等目標。上海計劃到2030年前,實現高質量控腦,腦機接口產品全面實現臨床應用,打造全球腦機接口產品創新高地,產業鏈核心環節實現自主可控等目標。
“我國腦機接口行業雖處于萌芽期,但這些年得到了國家的大力支持和資源傾斜,讓我們這些真正有技術做實事的企業更有動力去發展。”姚乃琳說。
董曉雅認為,在市場與政策的雙重驅動下,我國的腦機接口行業正處于從實驗室走向產業化的過渡期。政策支持下,腦機接口技術在這些領域的應用落地不僅能夠在單一場景中發揮重要作用,也有望與其他技術結合,形成進一步創新應用。“以醫療領域為例,腦機接口技術不僅能夠為神經退行性疾病和精神疾病等提供有效的治療方案,也有望在未來與基因編輯等前沿醫療技術相結合,針對患者開發出更加針對性的治療方案。”
應用場景不斷拓寬
中國城市報記者注意到,腦機接口技術正快速在醫療和更多領域拓展,不斷突破邊界,展現出巨大的發展潛力。
去年12月,上海華山醫院完成了上海首例、國內第三例腦機接口植入。術后1個月,患者已經可以在氣囊手套輔助下順利舉起杯子喝水。
在醫療康復方面,清華大學團隊開發了可放置在大腦感覺運動皮層上的無線、小侵入性腦機接口系統,幫助脊髓損傷的癱瘓患者恢復手部運動,實現控制光標、操控輪椅、自主喝水等運動。
技術突破的同時,資本也敏銳地捕捉到了腦機接口的巨大潛力。2月10日,上海階梯醫療科技有限公司在其官方微信公眾號宣布,已于近日完成3.5億元B輪融資。該筆融資是中國植入式腦機接口行業目前公開的最大一筆融資。
前瞻產業研究院發布的《2025年腦機接口產業藍皮書——未來將至,打造人機交互新范式》(以下簡稱藍皮書)顯示,從下游應用結構來看,目前全國腦機接口下游應用解決方案企業中,醫療領域占比達到56%。
針對未來還可能出現哪些具有市場潛力的產品和服務這一問題,王天認為,腦機接口可以通過增強學習體驗來推動教育變革,如通過語音識別輔助教學工具,開發能夠通過語音輸入功能提供實時知識講解和練習的在線學習平臺;利用腦機接口為學生和教師提供圖像處理、標注和分析軟件,幫助他們更直觀地理解復雜的知識點。“結合AI和腦機接口技術,設計出能夠根據用戶的學習特點推薦課程的智能學習管理系統等應用。”王天說。
實現產業高質效發展
還需邁過多少道坎
盡管腦機接口技術應用前景廣闊,潛力巨大,但業內表示,當前行業發展也面臨諸多難題。
技術鏈方面,藍皮書認為,腦機接口技術主要是通過電極采集腦電信號,再借由理解算法分析解讀意圖并實時反饋給對應的外部設備。而由于腦電信號較為微弱且大腦活動非常復雜,因此“如何聽到腦”和“如何理解腦”是現階段腦機接口技術發展現階段面臨的核心難點。
人才鏈方面,中國城市報記者了解到,目前天津大學開設了全國首個腦機接口專業方向并正式招生。但天津大學副校長明東也撰文表示:“我們也要清晰地認識到,目前我國腦機接口企業缺乏健全的技術鏈、完整的人才鏈,導致產業化能力較弱,從實驗到日常實踐還有很長的路要走。”
資金鏈方面,有消息稱,初步估算,腦機接口單一產品的投入至少需要達到數億元人民幣,投資回收期需要至少3年以上。高昂的投入成本也成為產業發展的巨大阻礙。
王天對此回應說:“我國腦機接口產品的研發和技術應用成本較高,但隨著技術的進步和市場需求的增長,投資回報率也會持續提高。不過,實際的投資回收期可能在合理范圍內(例如3至5年)。然而,高昂的成本確實可能成為部分企業的阻礙,這同時也取決于行業競爭水平和技術進展。”
公眾接受度也是制約行業發展的重要因素。“很多人初次接觸腦機接口概念,對于大腦運作原理一無所知。部分人長期不良的用腦習慣,如熬夜、焦慮、長時間刷手機,導致大腦內部嚴重失衡,仍依賴一些錯誤方式進行自我 ‘治療’,卻不知道神經遞質和神經網絡嚴重失衡的大腦,需要科學的物理干預。”姚乃琳說。
此外,倫理困境也被社會各界廣泛關注。有學者建議,從促進腦機接口技術良性發展的角度出發,嚴格區分不同腦機接口技術的類型,建立分類管理機制。
《中國城市報》(2025年02月24日第05版)
《中國城市報》社有限公司版權所有,未經書面授權禁止使用
Copyright ? 2015-2025 by www.yktax-zh.com. all rights reserved