《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》4月29日（記者 李明明）比頭發(fā)絲還細(xì)的電極，通過(guò)開(kāi)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(jī)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(hào)”被列為十大成果之一。
“腦機(jī)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(jī)交互與人機(jī)混合智能的前沿技術(shù)，其發(fā)展已被寫(xiě)入國(guó)家的“十四五”規(guī)劃。
本次中關(guān)村論壇的腦機(jī)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(huì)后，中國(guó)工程院院士、腦機(jī)海河實(shí)驗(yàn)室主任顧曉松接受了《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者的專訪，介紹了我國(guó)腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀、應(yīng)用范圍、以及海河實(shí)驗(yàn)室的研究成果等。
近年來(lái)腦機(jī)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(wèn)題，為科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新和高質(zhì)量發(fā)展帶來(lái)了新的契機(jī)。
何為腦機(jī)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(jī)接口是人工智能和神經(jīng)科學(xué)的集合，把人類的思維通過(guò)電信號(hào)采集出來(lái)，經(jīng)過(guò)解碼、編碼的過(guò)程，運(yùn)用人工智能等方法，實(shí)現(xiàn)機(jī)器代替人完成工作，接口連接的是大腦里的想法以及機(jī)器，最終實(shí)現(xiàn)人們希望它實(shí)現(xiàn)的功能。
該技術(shù)已與醫(yī)學(xué)、通訊、游戲、軍事國(guó)防等領(lǐng)域緊密的結(jié)合，并產(chǎn)生新的應(yīng)用場(chǎng)景。
目前發(fā)達(dá)的國(guó)家都在腦機(jī)接口領(lǐng)域發(fā)力，我國(guó)在腦機(jī)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(qiáng)勁的美國(guó)要多。
在應(yīng)用方面，他認(rèn)為，近年來(lái)腦機(jī)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(wèn)題。比如，宇航員在太空中的通訊，正是借由腦機(jī)接口、人工智能等前沿技術(shù)實(shí)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(jī)接口也可以起到很好的作用。
目前，按照開(kāi)顱與否來(lái)看，腦機(jī)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(shí)現(xiàn)與大腦的直接連接。非侵入式則是通過(guò)頭皮或其他部位的電極等來(lái)記錄和解析大腦的電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)與大腦的間接連接。那么，未來(lái)哪種方式將會(huì)成為主流？
顧曉松告訴《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者，上述兩種方式都是未來(lái)的方向，也都開(kāi)發(fā)了樣機(jī)，只是應(yīng)用場(chǎng)景各有側(cè)重。侵入式在大腦植入電極之后，可以長(zhǎng)期使用，也便于控制，能夠獲得更高的信號(hào)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(lái)獲得電信號(hào)，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(chǎng)景、軍事國(guó)防中。
目前我國(guó)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(biāo)是開(kāi)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(gè)微型電極組成的柔性薄膜，可以通過(guò)頭皮的微小切口，無(wú)創(chuàng)的覆蓋在大腦的表面，從而實(shí)現(xiàn)與大腦的間接連接。這種設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是不需要進(jìn)行手術(shù)，也不會(huì)對(duì)大腦造成損傷，而且可以實(shí)現(xiàn)高密度、高帶寬和雙向的信息傳輸，從而實(shí)現(xiàn)更高級(jí)和多樣的功能。
縱觀國(guó)內(nèi)外腦機(jī)接口頂尖團(tuán)隊(duì)，國(guó)外有Neuralink這樣的腦機(jī)接口公司，國(guó)內(nèi)則以高校和醫(yī)院為主，包括首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院趙國(guó)光教授團(tuán)隊(duì)、清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院洪波教授團(tuán)隊(duì)、腦機(jī)海河實(shí)驗(yàn)室、上海交大等。
去年3月，由天津大學(xué)牽頭建設(shè)的腦機(jī)交互與人機(jī)共融海河實(shí)驗(yàn)室在濱海高新區(qū)正式揭牌，是天津市對(duì)標(biāo)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成立的第6家海河實(shí)驗(yàn)室。
實(shí)驗(yàn)室聚焦腦機(jī)交互與人機(jī)共融領(lǐng)域核心技術(shù)，重點(diǎn)面向臨床醫(yī)學(xué)與神經(jīng)工程、特種醫(yī)學(xué)與人機(jī)工程等重大領(lǐng)域的工程應(yīng)用，并助推天津市在腦機(jī)交互與人機(jī)共融領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
談及腦機(jī)海河實(shí)驗(yàn)室成立以來(lái)的發(fā)展，顧曉松告訴記者，腦機(jī)海河實(shí)驗(yàn)室自從成立以來(lái)，聚焦基礎(chǔ)研究，已經(jīng)承擔(dān)了多個(gè)國(guó)家重大專項(xiàng)，擁有無(wú)創(chuàng)腦機(jī)交互關(guān)鍵核心技術(shù)，布局了國(guó)際最大最全面的腦機(jī)交互專利池，實(shí)現(xiàn)了腦機(jī)交互全技術(shù)鏈條覆蓋。
（科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)記者 李明明）
