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產品及高頻腦電信號處理儀和軟件算法云平臺,進一步引領并推動我國腦科學與智能科技的核心與關鍵技術,成為壯大經濟社會發(fā)展的新動能。

隨著人工智能、神經生物學、科技的不斷進步,腦機接口技術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,隨著多元化技術的涌現(xiàn),腦機接口產業(yè)的想象空間正在被打開。

　　底層技術的發(fā)展與突破,讓腦機接口行業(yè)迎來了“拐點”

腦機接口,是大腦和外部設備之間創(chuàng)建的直接連接通路,它既是神經修復最有效的工具,是目前能有效解決癱瘓、中風、帕金森、漸凍癥等患者神經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鍵技術,是國際腦科學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計劃,其中腦機接口作為底層核心技術,關乎中國“腦計劃”幾乎所有關鍵內容,長期穩(wěn)定讀寫大規(guī)模神經元動態(tài)網絡數(shù)據(jù)成為了技術的重要關鍵點。由于腦機接口極其復雜且多學科交叉,腦虎科技創(chuàng)始人兼首席科學家陶虎表示,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”的基礎研究工具平臺;另一個是明確醫(yī)學價值的醫(yī)療市場,針對明確的適應癥如漸凍癥,高位截癱、失明等,然后腦虎會按照醫(yī)療產品的合規(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迎來了大幅發(fā)展,國內醫(yī)療類MEMS產品規(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,國內植入體技術逐步成熟,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力。正是這些底層技術的發(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)學史上一場深刻變革 將帶來新一輪的技術革命

從2010年的Web3.0時代,隨著“參與到共建”,應用場景的不斷拓展,直至2020年的VR、AR時代,屏幕的每英寸像素密度已經可以達到人眼視網膜的分辨率極限,技術基礎越發(fā)夯實,隨著植入體、芯片技術等奠基學科發(fā)展到臨界點時,一場可預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信號質量和神經調控精度等關鍵性能上有著天然的優(yōu)勢,不過植入手術對大腦的創(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要素。彭雷表示,能夠長期穩(wěn)定、高通量記錄大腦神經細胞電活動的微電極陣列,是腦科學基礎研究和包括腦機接口在內的臨床診療技術的重要工具。其中“高通量、低創(chuàng)傷、長期在體”是腦虎產品主打的三個亮點。

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,屬于目前全球領先的深部電極設計制造技術。在材料方面,腦虎采用微創(chuàng)蠶絲蛋白電極包裹技術,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,恢復更快。

毋庸置疑,腦機接口是下一個生命科學和信息技術交叉融合的主戰(zhàn)場,代表了一種新興的、具有潛在破壞性的技術領域,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,加強從底層到應用全鏈條布局,發(fā)展人機交互技術,加快智能人機交互。

未來,腦機接口或是元宇宙終端設備的終極形態(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聯(lián)系,未來人類或將通過思考控制電腦鼠標、手機或任何設備,真正實現(xiàn)人機互聯(lián)。腦機接口站上風口,人機協(xié)同也呼之欲出,人機協(xié)同是人工智能應用的一個新領域新方向,也是人工智能深入生物醫(yī)藥、高端制造領域的一個最新探索。

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