回顧2022世界人工智能大會(huì),腦機(jī)接口作為今年世界人工智能大會(huì)的“硬核”亮點(diǎn)之一,是首次以主題論壇形式登陸。
此次腦機(jī)接口論壇是由中科院上海微系統(tǒng)所攜手腦虎科技共同舉辦,并在論壇上首次公開發(fā)布首款腦機(jī)接口集成式顱頂半植入醫(yī)用級(jí)BCI產(chǎn)品及高頻腦電信號(hào)處理儀和軟件算法云平臺(tái),進(jìn)一步引領(lǐng)并推動(dòng)我國(guó)腦科學(xué)與智能科技的核心與關(guān)鍵技術(shù),成為壯大經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的新動(dòng)能。
隨著人工智能、神經(jīng)生物學(xué)、科技的不斷進(jìn)步,腦機(jī)接口技術(shù)將會(huì)成為一次新的科技革命,也是一次新的行業(yè)變革,對(duì)人類的發(fā)展以及社會(huì)進(jìn)步的推動(dòng)將是無可預(yù)估的重大受益。腦機(jī)接口讓真實(shí)與虛幻、線下與線上、現(xiàn)實(shí)與夢(mèng)境的界線不再?zèng)芪挤置?甚至被認(rèn)為是元宇宙的入口之一,隨著多元化技術(shù)的涌現(xiàn),腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)的想象空間正在被打開。
底層技術(shù)的發(fā)展與突破,讓腦機(jī)接口行業(yè)迎來了“拐點(diǎn)”
腦機(jī)接口,是大腦和外部設(shè)備之間創(chuàng)建的直接連接通路,它既是神經(jīng)修復(fù)最有效的工具,是目前能有效解決癱瘓、中風(fēng)、帕金森、漸凍癥等患者神經(jīng)功能受損的有效手段之一,此外它還是全面解析認(rèn)識(shí)大腦的核心關(guān)鍵技術(shù),是國(guó)際腦科學(xué)最前沿研究的重要工具。
腦虎科技創(chuàng)始人兼CEO彭雷在現(xiàn)場(chǎng)表示,腦計(jì)劃可謂是人類第四大科學(xué)計(jì)劃,其中腦機(jī)接口作為底層核心技術(shù),關(guān)乎中國(guó)“腦計(jì)劃”幾乎所有關(guān)鍵內(nèi)容,長(zhǎng)期穩(wěn)定讀寫大規(guī)模神經(jīng)元?jiǎng)討B(tài)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)成為了技術(shù)的重要關(guān)鍵點(diǎn)。由于腦機(jī)接口極其復(fù)雜且多學(xué)科交叉,腦虎科技創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家陶虎表示,腦機(jī)接口的核心是充分發(fā)揮人腦的優(yōu)勢(shì),繞過人體自身器官,大腦直接與外界裝備進(jìn)行高效互動(dòng),其核心挑戰(zhàn)在于,如何在最低限度損傷大腦和最大限度利用大腦之間達(dá)到平衡。
彭雷表示,本次發(fā)布的產(chǎn)品主要面向的兩個(gè)市場(chǎng),一個(gè)是以“腦計(jì)劃”為依托的科研市場(chǎng),主要是助力“腦計(jì)劃”的基礎(chǔ)研究工具平臺(tái);另一個(gè)是明確醫(yī)學(xué)價(jià)值的醫(yī)療市場(chǎng),針對(duì)明確的適應(yīng)癥如漸凍癥,高位截癱、失明等,然后腦虎會(huì)按照醫(yī)療產(chǎn)品的合規(guī)和流程逐步穩(wěn)妥的推進(jìn)臨床計(jì)劃。
隨著近10年來,腦機(jī)接口的底層技術(shù)迎來了大幅發(fā)展,國(guó)內(nèi)醫(yī)療類MEMS產(chǎn)品規(guī)模增長(zhǎng)率不斷提高,醫(yī)療器械方面也人工耳蝸到DNS再到RNS、SCS和BCI,國(guó)內(nèi)植入體技術(shù)逐步成熟,AI芯片算力從2010年后逐步進(jìn)入超摩爾時(shí)代,這將給腦機(jī)記錄通道數(shù)帶來極大的提速機(jī)會(huì),同時(shí)也有更多具備生物相容性、機(jī)械強(qiáng)度和安全性的生物材料被應(yīng)用于醫(yī)療,在算法方面,從亞馬遜AWS、AlphaGo到無人駕駛、AI創(chuàng)作,算法讓AI真正成為了重要的生產(chǎn)力。正是這些底層技術(shù)的發(fā)展與突破,讓腦機(jī)接口行業(yè)迎來了“拐點(diǎn)”。
腦機(jī)接口是人類醫(yī)學(xué)史上一場(chǎng)深刻變革將帶來新一輪的技術(shù)革命
從2010年的Web3.0時(shí)代,隨著“參與到共建”,應(yīng)用場(chǎng)景的不斷拓展,直至2020年的VR、AR時(shí)代,屏幕的每英寸像素密度已經(jīng)可以達(dá)到人眼視網(wǎng)膜的分辨率極限,技術(shù)基礎(chǔ)越發(fā)夯實(shí),隨著植入體、芯片技術(shù)等奠基學(xué)科發(fā)展到臨界點(diǎn)時(shí),一場(chǎng)可預(yù)見式的科技浪潮即將到來,腦機(jī)接口將實(shí)現(xiàn)從有限走向無限。
相比非植入式,植入式腦機(jī)接口在神經(jīng)信號(hào)質(zhì)量和神經(jīng)調(diào)控精度等關(guān)鍵性能上有著天然的優(yōu)勢(shì),不過植入手術(shù)對(duì)大腦的創(chuàng)傷、植入器件長(zhǎng)期在體的安全性等問題仍是當(dāng)前的研究瓶頸。論壇現(xiàn)場(chǎng),腦虎科技發(fā)布了最新的科技成果,并展現(xiàn)了其腦機(jī)接口核心的技術(shù)要素。彭雷表示,能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定、高通量記錄大腦神經(jīng)細(xì)胞電活動(dòng)的微電極陣列,是腦科學(xué)基礎(chǔ)研究和包括腦機(jī)接口在內(nèi)的臨床診療技術(shù)的重要工具。其中“高通量、低創(chuàng)傷、長(zhǎng)期在體”是腦虎產(chǎn)品主打的三個(gè)亮點(diǎn)。
據(jù)悉,腦虎科技目前的MEMS工藝方面,利用集成電路制造工藝,從技術(shù)路線上顛覆傳統(tǒng)醫(yī)療器械半手工制備方式,實(shí)現(xiàn)了高通量,即深部電極可達(dá)2640通道,皮層電極可達(dá)1024通道,屬于目前全球領(lǐng)先的深部電極設(shè)計(jì)制造技術(shù)。在材料方面,腦虎采用微創(chuàng)蠶絲蛋白電極包裹技術(shù),實(shí)現(xiàn)了柔性植入,利用蠶絲蛋白天然抗菌可降解的特性,實(shí)現(xiàn)弱排異及低創(chuàng)傷,不易引發(fā)炎癥,亞毫米級(jí)的植入創(chuàng)口,讓創(chuàng)傷更小,恢復(fù)更快。
毋庸置疑,腦機(jī)接口是下一個(gè)生命科學(xué)和信息技術(shù)交叉融合的主戰(zhàn)場(chǎng),代表了一種新興的、具有潛在破壞性的技術(shù)領(lǐng)域,勢(shì)必掀起新一輪的科技浪潮。
萬物智聯(lián),人機(jī)交互,腦機(jī)接口商業(yè)前景不可小覷
近日,上海正式發(fā)布《上海市數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展“十四五”規(guī)劃》,其中元宇宙作為提升數(shù)字新基建的子賽道之一,引起市場(chǎng)高度關(guān)注,《規(guī)劃》提出,上海將加快研究部署未來虛擬世界與現(xiàn)實(shí)社會(huì)相交互的平臺(tái),加強(qiáng)從底層到應(yīng)用全鏈條布局,發(fā)展人機(jī)交互技術(shù),加快智能人機(jī)交互。
未來,腦機(jī)接口或是元宇宙終端設(shè)備的終極形態(tài),通過將芯片植入大腦,能夠在大腦和計(jì)算機(jī)之間建立神經(jīng)聯(lián)系,未來人類或?qū)⑼ㄟ^思考控制電腦鼠標(biāo)、手機(jī)或任何設(shè)備,真正實(shí)現(xiàn)人機(jī)互聯(lián)。腦機(jī)接口站上風(fēng)口,人機(jī)協(xié)同也呼之欲出,人機(jī)協(xié)同是人工智能應(yīng)用的一個(gè)新領(lǐng)域新方向,也是人工智能深入生物醫(yī)藥、高端制造領(lǐng)域的一個(gè)最新探索。
