“絕大多數(shù)疾病或大腦問題，都可以通過Neuralink的腦機(jī)接口解決�！碧厮估瑿EO馬斯克日前在2024年度神經(jīng)外科醫(yī)師大會上發(fā)表的這一言論引發(fā)熱議。雖然輿論對馬斯克的“豪言壯語”評價(jià)褒貶不一，但不可否認(rèn)的是，隨著神經(jīng)科學(xué)、計(jì)算電子學(xué)和醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，腦機(jī)接口（BCI）技術(shù)已成為引領(lǐng)最新一輪科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要力量。在近日于湖北武漢召開的第二屆腦機(jī)接口大會上，與會中外學(xué)者專家、企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)代表，圍繞腦機(jī)接口技術(shù)的進(jìn)展、未來趨勢及應(yīng)用前景展開探討�！董h(huán)球時(shí)報(bào)》記者赴現(xiàn)場采訪，深入了解中國腦機(jī)接口領(lǐng)域的發(fā)展優(yōu)勢和潛力，以及學(xué)界和業(yè)界如何攜手推動這一前沿技術(shù)落地。
未來應(yīng)用場景廣泛
讓聽神經(jīng)損壞的病人重獲“聽覺”，讓半身不遂的病人站立，為脊椎損傷、截癱、抑郁癥等病人帶來治療希望……這些科幻電影中的“超能力”，有可能通過腦機(jī)接口技術(shù)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。在第二屆腦機(jī)接口大會現(xiàn)場，相關(guān)企業(yè)帶來最新的高科技腦機(jī)產(chǎn)品，也有一些比較成熟的消費(fèi)級產(chǎn)品問世。
例如，浙江BrainCo強(qiáng)腦科技公司展示的Easleep深海豚腦機(jī)智能安睡儀，這是一款用于改善睡眠質(zhì)量的腦機(jī)接口產(chǎn)品。其外形像一個(gè)眼罩，利用精準(zhǔn)腦電檢測技術(shù)，結(jié)合人工智能算法，解譯大腦在不同睡眠階段的神經(jīng)信號狀態(tài)，以改善用戶睡眠質(zhì)量。博�？滇t(yī)療科技（上海）有限公司展示了一款硬幣大小的腦機(jī)接口產(chǎn)品。據(jù)介紹，這款產(chǎn)品是該公司與清華大學(xué)洪波教授團(tuán)隊(duì)合作開發(fā)，已植入多位癱瘓病人大腦，讓他們能夠完成下床坐輪椅、端起水杯喝水等動作。目前該產(chǎn)品仍處于臨床試驗(yàn)階段，預(yù)期將通過多中心臨床試驗(yàn)后取得三類醫(yī)療器械注冊證。記者還注意到，在一個(gè)展臺前，體驗(yàn)者通過戴上頭套和傳感器，就可以用腦電信號控制電動輪椅的移動。
對于腦機(jī)接口這種前沿技術(shù)的定義，中國科學(xué)院院士趙繼宗解釋說：“腦機(jī)接口是一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)，它建立了大腦與計(jì)算機(jī)或其他外部設(shè)備之間的直接通信通道，使個(gè)體無須經(jīng)過肌肉運(yùn)動或神經(jīng)系統(tǒng)，直接用大腦活動來控制外部設(shè)備或應(yīng)用�！痹卺t(yī)學(xué)領(lǐng)域，腦機(jī)接口技術(shù)作為創(chuàng)新性研究方向，在治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病、促進(jìn)患者康復(fù)和改善生活質(zhì)量方面具有重要意義。他表示：“腦機(jī)接口為神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療開辟了新思路，未來將在運(yùn)動功能及感官恢復(fù)增強(qiáng)、癲癇監(jiān)測治療、抑郁癥診治等方面提供幫助�！�
美國數(shù)字趨勢網(wǎng)日前梳理了腦機(jī)接口技術(shù)探索的兩大方向：一是非侵入式的體外腦機(jī)接口，通常是用體外傳感器收集腦電波并與腦機(jī)接口設(shè)備連接，這種方式無須腦部手術(shù)植入設(shè)備；二是植入式腦機(jī)接口，該技術(shù)應(yīng)用靈活便捷，能充分發(fā)揮腦機(jī)接口的優(yōu)勢，前期探索應(yīng)用已取得不少成果，也成為未來發(fā)展所重點(diǎn)看好的方向。
據(jù)了解，未來腦機(jī)接口技術(shù)應(yīng)用廣泛，除了在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可幫助身體受限的病患提高生活質(zhì)量，在工業(yè)領(lǐng)域，可以幫助工人更有效、更安全地控制機(jī)器設(shè)備；藝術(shù)和娛樂領(lǐng)域，在交互式藝術(shù)品、視頻游戲和虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中有很多應(yīng)用場景，能讓人更加身臨其境。
“中國腦機(jī)接口發(fā)展整體上與世界同步”
目前，腦機(jī)接口技術(shù)的應(yīng)用主要集中在醫(yī)療科技領(lǐng)域，仍處于初步探索階段。摩根士丹利10月發(fā)布的研報(bào)稱，腦機(jī)接口技術(shù)有望在5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化發(fā)布。該報(bào)告稱，到2035年，植入式腦機(jī)接口業(yè)務(wù)營收規(guī)模有望接近15億美元；到2041年，該業(yè)務(wù)年?duì)I收規(guī)模有望達(dá)到10億美元。
目前在腦機(jī)接口領(lǐng)域最火的公司莫過于馬斯克旗下的Neuralink。今年1月，該公司完成首例人類大腦設(shè)備植入手術(shù)。手術(shù)幾個(gè)月后，Neuralink披露的患者最新情況顯示，他能用大腦控制筆記本電腦打游戲，一開始是玩比較簡單的國際象棋，后來發(fā)展到能操控相當(dāng)復(fù)雜的游戲《文明6》。今年8月，馬斯克宣稱Neuralink已成功為第二位患者植入腦機(jī)設(shè)備。他還透露，如獲監(jiān)管放行，將在今年底前再完成8例腦機(jī)植入手術(shù)。近日，馬斯克在一場公開活動中高調(diào)表示，智能手機(jī)已過時(shí)，未來屬于腦機(jī)交互技術(shù)。
除Neuralink外，還有一些初創(chuàng)企業(yè)如Precision和BrainGate等也紛紛加入該賽道。Precision研發(fā)的“第七層皮質(zhì)接口”是一種介于侵入性和非侵入性之間的腦機(jī)接口，雖然需要開顱，但設(shè)備不會深入腦組織，而是放置在大腦表面。Precision還提出，腦機(jī)接口設(shè)備不光能用來治病，還能通過植入設(shè)備幫人快速掌握技能。該公司高管甚至說，對未來還要工作35年、后續(xù)壽命還有50年的年輕人來說，花上一兩年的工資安裝腦機(jī)接口設(shè)備，提前掌握未來工作技能，不失為一種好的選擇。
接受《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者采訪的中外專家均表示，中國腦機(jī)接口領(lǐng)域的研究正快速發(fā)展，具有巨大潛力和優(yōu)勢。清華大學(xué)為先書院院長洪波在接受《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)表示，中國腦機(jī)接口技術(shù)的研究雖起步較晚，但發(fā)展速度很快。近年來，我國腦機(jī)接口技術(shù)正在向臨床轉(zhuǎn)化，已經(jīng)做了很多重要工作。洪波介紹，在無創(chuàng)腦機(jī)接口方面，頭戴式腦電帽能幫助中風(fēng)患者康復(fù)，已有很多患者受益。另一大類是植入式腦機(jī)接口，信號更強(qiáng)，康復(fù)效果更好�！拔覀儓F(tuán)隊(duì)已經(jīng)完成了3例臨床。在不久的將來，中風(fēng)引起偏癱、脊椎損傷引起截癱的患者，甚至漸凍癥患者，都會受益于這項(xiàng)技術(shù)。在研究者、臨床醫(yī)生以及國家藥監(jiān)部門的共同努力下，中國在植入式腦機(jī)接口臨床實(shí)驗(yàn)方面已經(jīng)走在了世界前沿，尖端技術(shù)有望逐步應(yīng)用于日常生活�！�
天津大學(xué)副校長明東認(rèn)為，中國腦機(jī)接口發(fā)展整體上與世界同步，在無創(chuàng)腦機(jī)接口發(fā)展方向上具有領(lǐng)先優(yōu)勢。中國在指令維度、信息傳輸速度和識別精度方面處于世界領(lǐng)先水平。
加拿大工程院院士、智慧生物醫(yī)療器械領(lǐng)域科學(xué)家穆罕默德薩萬接受《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)表示，中國在腦科學(xué)領(lǐng)域擁有豐富的研究資源和充足的支持，技術(shù)發(fā)展迅猛，已能與西方比肩，成為推動人類對大腦奧秘進(jìn)一步探索的重要力量。奧地利籍復(fù)旦大學(xué)客座教授格爾溫表示：“中國在腦機(jī)接口領(lǐng)域顯然已經(jīng)取得了巨大進(jìn)步，我很看好中國未來在神經(jīng)技術(shù)與腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)方面的發(fā)展�！�
面臨人才、倫理、隱私等多方面挑戰(zhàn)
衷華腦機(jī)公司首席科學(xué)家、董事長黃立接受《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)表示，盡管腦機(jī)接口技術(shù)仍處于起步階段，但它已不再是遙不可及的未來，而是一個(gè)非�，F(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域。黃立稱：“全國醫(yī)工交叉方面的企業(yè)、醫(yī)院、高校，都對腦機(jī)接口高度關(guān)注，大家認(rèn)為這一行業(yè)很快會迎來拐點(diǎn)。國產(chǎn)腦機(jī)發(fā)展迅猛，抵達(dá)臨床應(yīng)用‘百米的最后一步’。”他表示，希望未來3-5年內(nèi)大部分腦神經(jīng)相關(guān)科技成果產(chǎn)生在中國、應(yīng)用于中國，推動我國腦機(jī)接口技術(shù)和產(chǎn)業(yè)躋身國際領(lǐng)先行列。
腦機(jī)接口技術(shù)雖然前景廣闊，但也面臨不少挑戰(zhàn)。“產(chǎn)業(yè)需求和人才供給不匹配的矛盾很明顯。”明東認(rèn)為，當(dāng)前必須加大人才供給，特別是自主培養(yǎng)的人才。面對“供需不平衡”，天津大學(xué)今年新設(shè)立了腦機(jī)接口專業(yè)方向，迎來首批本科生。明東認(rèn)為這“遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠”�！澳壳爸坏窖芯可A段的人才培養(yǎng)還滿足不了發(fā)展需要，我們希望實(shí)施創(chuàng)新的人才培養(yǎng)體系。”
明東表示，腦機(jī)接口專業(yè)正在形成一門全新的交叉學(xué)科，從底層理論研究、技術(shù)突破到核心部件研制及示范應(yīng)用。針對全產(chǎn)業(yè)鏈的需求，學(xué)界需要加大人才供給力度，構(gòu)建覆蓋理論研究到技術(shù)前端的完整人才培養(yǎng)體系，為產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。格爾溫也發(fā)表類似觀點(diǎn)，他認(rèn)為：“現(xiàn)在還需要一些時(shí)間來教授臨床醫(yī)生，并將這項(xiàng)技術(shù)引入到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域�！�
“不僅是人才培養(yǎng)，倫理、標(biāo)準(zhǔn)都值得我們關(guān)注�！泵鳀|還表示：“無論國際形勢如何變化，我們都應(yīng)該在關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域堅(jiān)定不移走自主創(chuàng)新之路�！痹谒磥恚X機(jī)接口就位列其中，一定要努力將全產(chǎn)業(yè)鏈條牢牢掌握在自己手中。
洪波認(rèn)為，從前實(shí)驗(yàn)室里只種自己的“一畝三分地”，現(xiàn)在腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟推動了這個(gè)創(chuàng)新鏈條的打通，讓實(shí)驗(yàn)室和企業(yè)一起討論怎么把產(chǎn)品做出來，而不是論文發(fā)了就束之高閣。
香港科技大學(xué)腦機(jī)接口專業(yè)博士張昱廷在展廳體驗(yàn)了一款幫助人們提升專注力的多模態(tài)腦機(jī)AI頭環(huán)。他告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，作為科研人員，不僅要關(guān)注技術(shù)，還要關(guān)注技術(shù)與產(chǎn)業(yè)如何關(guān)聯(lián)，只有做出高質(zhì)量的產(chǎn)品，才能讓普通百姓受益。
美國數(shù)字趨勢網(wǎng)認(rèn)為，2024年是腦機(jī)接口技術(shù)大爆發(fā)的一年，但這場技術(shù)革命剛剛開始，后續(xù)發(fā)展還面臨著諸多挑戰(zhàn)。首先，腦機(jī)接口設(shè)備的長期穩(wěn)定性存疑，可能發(fā)生機(jī)械故障，使用壽命有限。其次，腦機(jī)接口設(shè)備的使用需要大量培訓(xùn)校準(zhǔn)，用戶要通過大量練習(xí)才能有效操控設(shè)備。當(dāng)然，作為一種新興試驗(yàn)性技術(shù)，腦機(jī)接口設(shè)備的成本不菲。尤其不容忽視的是，腦機(jī)接口技術(shù)涉及隱私問題，該設(shè)備植入大腦后收集人的情感、意圖、想法等數(shù)據(jù)，保障數(shù)據(jù)安全至關(guān)重要。此外也有專家提前預(yù)警說，要提防強(qiáng)制給人安裝腦機(jī)接口設(shè)備，對人進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。
