在剛剛落幕的世界人工智能大會上,類腦智能及腦機(jī)接口主題成為了重點(diǎn)探討的前沿方向之一。融合了生物科技及信息科技(BTIT),腦機(jī)接口成為了跨界融合時(shí)代下的新角色,是生物神經(jīng)系統(tǒng)與數(shù)字系統(tǒng)的連接通道,更是一種新興的、具有顛覆性的技術(shù)領(lǐng)域。

經(jīng)過兩年多的發(fā)展,腦虎科技在論壇上,發(fā)布了七項(xiàng)科研成果,從柔性電極、動物實(shí)驗(yàn)、探索性人體試驗(yàn)三個(gè)維度介紹了新近的探索和成果。現(xiàn)場最吸引觀眾的是腦虎科技的動物員工實(shí)驗(yàn),2歲的拉布拉多犬“尼奧”和7歲恒河猴“悟空”。它們分別完成了腦機(jī)接口的電極植入手術(shù),在植入256通道皮層電極后均可采集LFP信號。

“今年5月,我們將半侵入式腦機(jī)接口設(shè)備植入恒河猴,完成了打乒乓游戲的實(shí)驗(yàn)。”腦虎科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO彭雷表示,該腦機(jī)接口植入恒河猴打游戲?qū)嶒?yàn),在解碼準(zhǔn)確性上,預(yù)測軌跡和真實(shí)軌跡相關(guān)性85%以上,延遲性則控制在30ms以內(nèi),同時(shí)實(shí)現(xiàn)14天以上的穩(wěn)定解碼。這不僅為將來的腦控實(shí)驗(yàn)打下了堅(jiān)實(shí)的科研基礎(chǔ),更是邁向臨床實(shí)驗(yàn)的第一步。

中國的“腦機(jī)之路”需要厚棟任重,方可任重道遠(yuǎn)

今年是一個(gè)特殊的年份,腦機(jī)接口概念提出整整50周年,1973年的美國科學(xué)家第一次提出了腦機(jī)接口的概念。而在中國,腦機(jī)接口如今也已經(jīng)走過了20周年,腦機(jī)融合的核心技術(shù)與突破成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)。

天津大學(xué)副校長明東校長在論壇上說到,“我們用20年的時(shí)間在追趕美國人走過50年的道路,這中間離不開大家共同的努力。腦機(jī)接口是一場可以改變我們?nèi)祟惿钌a(chǎn)乃至底層的重要的顛覆性技術(shù),腦機(jī)接口它的未來值得我們所有的這種期待。但是在今天,腦機(jī)接口還處于它的襁褓期,還處于‘厚棟任重’、‘任重道遠(yuǎn)’的階段。”

中科院上海微系統(tǒng)所副所長、腦虎科技創(chuàng)始人陶虎,同時(shí)作為“中國腦計(jì)劃”模擬腦領(lǐng)域責(zé)任專家,已率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)推出獨(dú)具特色的基于蠶絲蛋白的柔性腦機(jī)接口技術(shù),相較其他團(tuán)隊(duì)的植入式方案,該柔性技術(shù)無論在手術(shù)本身的創(chuàng)傷,還是植入以后長期在體的安全性、穩(wěn)定性上都更具優(yōu)勢。他曾表示,提升帶寬與精度,也就是可同時(shí)記錄神經(jīng)元的數(shù)量、以及信號質(zhì)量的高低,是腦機(jī)接口的下一步方向。

陶虎認(rèn)為,大腦就像一臺超級計(jì)算機(jī),一方面功能強(qiáng)大,擁有800多億個(gè)神經(jīng)元,每一個(gè)都能與周邊成百上千的神經(jīng)元進(jìn)行物質(zhì)和信息交互,形成強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò);另一方面,這臺“超算”能耗極低,平均不到30瓦,而按照馮·諾依曼架構(gòu)設(shè)計(jì)的頂級超算,雖然算力極強(qiáng),但電力消耗卻抵得上幾萬戶家庭。

要讓電腦具備人腦的能力和“性能功耗比”,目前有兩條可能的路徑:一是通過類腦研究,開發(fā)類腦芯片、類腦計(jì)算架構(gòu),模擬大腦運(yùn)行;二是借助腦機(jī)接口與人腦交互,跳過五官、四肢,直接利用大腦的核心能力。

陶虎認(rèn)為,腦機(jī)接口是在做把病人變回正常人的過程,這就意味著要做更多的臨床研究,做更大的重大腦疾病診治。而腦機(jī)接口的天花板,就是想把正常人變成超人,希望通過腦機(jī)接口把我們大腦跟外界更加強(qiáng)大的感知器和執(zhí)行器聯(lián)合起來,使我們的五官、四肢做更多的延續(xù)。

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