回顧2022世界人工智能大會,腦機接口作為今年世界人工智能大會的“硬核”亮點之一,是首次以主題論壇形式登陸。

此次腦機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)布首款腦機接口集成式顱頂半植入醫(yī)用級BCI產(chǎn)品及高頻腦電信號處理儀和軟件算法云平臺,進一步引領(lǐng)并推動我國腦科學(xué)與智能科技的核心與關(guān)鍵技術(shù),成為壯大經(jīng)濟社會發(fā)展的新動能。

隨著人工智能、神經(jīng)生物學(xué)、科技的不斷進步,腦機接口技術(shù)將會成為一次新的科技革命,也是一次新的行業(yè)變革,對人類的發(fā)展以及社會進步的推動將是無可預(yù)估的重大受益。腦機接口讓真實與虛幻、線下與線上、現(xiàn)實與夢境的界線不再涇渭分明,甚至被認為是元宇宙的入口之一,隨著多元化技術(shù)的涌現(xiàn),腦機接口產(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,讓腦機接口行業(yè)迎來了“拐點”

腦機接口,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識大腦的核心關(guān)鍵技術(shù),是國際腦科學(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)場表示,腦計劃可謂是人類第四大科學(xué)計劃,其中腦機接口作為底層核心技術(shù),關(guān)乎中國“腦計劃”幾乎所有關(guān)鍵內(nèi)容,長期穩(wěn)定讀寫大規(guī)模神經(jīng)元動態(tài)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)成為了技術(shù)的重要關(guān)鍵點。由于腦機接口極其復(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,腦機接口的核心是充分發(fā)揮人腦的優(yōu)勢,繞過人體自身器官,大腦直接與外界裝備進行高效互動,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到平衡。

彭雷表示,本次發(fā)布的產(chǎn)品主要面向的兩個市場,一個是以“腦計劃”為依托的科研市場,主要是助力“腦計劃”的基礎(chǔ)研究工具平臺;另一個是明確醫(yī)學(xué)價值的醫(yī)療市場,針對明確的適應(yīng)癥如漸凍癥,高位截癱、失明等,然后腦虎會按照醫(yī)療產(chǎn)品的合規(guī)和流程逐步穩(wěn)妥的推進臨床計劃。

隨著近10年來,腦機接口的底層技術(shù)迎來了大幅發(fā)展,國內(nèi)醫(yī)療類MEMS產(chǎn)品規(guī)模增長率不斷提高,醫(yī)療器械方面也人工耳蝸到DNS再到RNS、SCS和BCI,國內(nèi)植入體技術(shù)逐步成熟,AI芯片算力從2010年后逐步進入超摩爾時代,這將給腦機記錄通道數(shù)帶來極大的提速機會,同時也有更多具備生物相容性、機械強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,讓腦機接口行業(yè)迎來了“拐點”。

腦機接口是人類醫(yī)學(xué)史上一場深刻變革 將帶來新一輪的技術(shù)革命

從2010年的Web3.0時代,隨著“參與到共建”,應(yīng)用場景的不斷拓展,直至2020年的VR、AR時代,屏幕的每英寸像素密度已經(jīng)可以達到人眼視網(wǎng)膜的分辨率極限,技術(shù)基礎(chǔ)越發(fā)夯實,隨著植入體、芯片技術(shù)等奠基學(xué)科發(fā)展到臨界點時,一場可預(yù)見式的科技浪潮即將到來,腦機接口將實現(xiàn)從有限走向無限。

相比非植入式,植入式腦機接口在神經(jīng)信號質(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,不過植入手術(shù)對大腦的創(chuàng)傷、植入器件長期在體的安全性等問題仍是當前的研究瓶頸。論壇現(xiàn)場,腦虎科技發(fā)布了最新的科技成果,并展現(xiàn)了其腦機接口核心的技術(shù)要素。彭雷表示,能夠長期穩(wěn)定、高通量記錄大腦神經(jīng)細胞電活動的微電極陣列,是腦科學(xué)基礎(chǔ)研究和包括腦機接口在內(nèi)的臨床診療技術(shù)的重要工具。其中“高通量、低創(chuàng)傷、長期在體”是腦虎產(chǎn)品主打的三個亮點。

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,實現(xiàn)了高通量,即深部電極可達2640通道,皮層電極可達1024通道,屬于目前全球領(lǐng)先的深部電極設(shè)計制造技術(shù)。在材料方面,腦虎采用微創(chuàng)蠶絲蛋白電極包裹技術(shù),實現(xiàn)了柔性植入,利用蠶絲蛋白天然抗菌可降解的特性,實現(xiàn)弱排異及低創(chuàng)傷,不易引發(fā)炎癥,亞毫米級的植入創(chuàng)口,讓創(chuàng)傷更小,恢復(fù)更快。

毋庸置疑,腦機接口是下一個生命科學(xué)和信息技術(shù)交叉融合的主戰(zhàn)場,代表了一種新興的、具有潛在破壞性的技術(shù)領(lǐng)域,勢必掀起新一輪的科技浪潮。

萬物智聯(lián),人機交互,腦機接口商業(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)實社會相交互的平臺,加強從底層到應(yīng)用全鏈條布局,發(fā)展人機交互技術(shù),加快智能人機交互。

未來,腦機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,能夠在大腦和計算機之間建立神經(jīng)聯(lián)系,未來人類或?qū)⑼ㄟ^思考控制電腦鼠標、手機或任何設(shè)備,真正實現(xiàn)人機互聯(lián)。腦機接口站上風(fēng)口,人機協(xié)同也呼之欲出,人機協(xié)同是人工智能應(yīng)用的一個新領(lǐng)域新方向,也是人工智能深入生物醫(yī)藥、高端制造領(lǐng)域的一個最新探索。