▶ 孙立彬
7月1日,工业和信息化部就《脑机接口标准化技术委员会筹建方案》公示征求公众意见,拟邀请脑机接口领域企业、科研院所、高校等产业和技术专家担任委员,以推动脑机接口技术发展。
《方案》明确了三大工作计划:一是优化完善标准化路线图,即明确脑机接口研制优先次序并统筹推进脑机接口标准制定;二是加快关键技术标准研制,即在明确优先次序的基础上围绕脑电采集、信号获取/处理、信号输出/执行等环节的各项标准开展研究;三是推动标准宣贯实施,即引导企业在研发、生产、管理等环节对标达标。
脑机接口已有多个落地场景
脑机接口技术是一种变革性的人机交互技术,其作用机制是绕过外周神经和肌肉,直接在大脑与外部设备之间建立全新的通信与控制通道。该技术通过捕捉大脑信号并将其转换为电信号实现信息的传输和控制,是脑科学、材料科学、工程学、心理学等多个学科的超级跨界组合。
2024年1月,埃隆·马斯克创立的脑机接口公司Neuralink进行了首次大脑芯片植入试验。据悉,第一位四肢瘫痪的试验参与者诺兰·阿博(Noland Arbaugh)在植入设备后,能够用神经连接植入物控制电脑屏幕上的光标,即他拥有了使用“意念”操作电脑的能力。
截至目前,已有1000多名四肢瘫痪的患者愿意接受Neuralink的试验,但有资格参加这项研究的患者不到100人。该公司计划到2030年将为超过2.2万人植入芯片。
目前,脑机接口已有多个落地场景。其中,医疗应用仍为主流,脑机接口技术可辅助疾病诊断、预警发病、疾病治疗和功能增强,为癫痫、帕金森、抑郁症、瘫痪、卒中、阿尔兹海默症等神经相关疾病诊治带来新的解决方案。
据麦肯锡预测,脑机接口技术仅在医疗领域,2030-2040年全球潜在市场规模可达400亿美元。此外,脑机接口在神经药物的替代、睡眠、康养、消费娱乐等市场的应用也潜力无限。
我国脑机接口发展迅速
近年来,中国在脑机接口技术发展方面取得了优异成绩。今年1月,工信部、科技部等七部门联合印发《推动未来产业创新发展的实施意见》,提出要加强脑机接口等领域的研发。
近日,天津大学脑机交互与人机共融海河实验室团队与南方科技大学等团队协同开发了全球首个可开源的“片上脑—机接口”智能交互系统MetaBOC,实现了培养“大脑”对机器人避障、跟踪、抓握等任务的无人控制,完成了多种类脑计算的启发工作。
今年1月,首都医科大学宣武医院赵国光团队、清华大学医学院洪波团队宣布,全球首例植入式硬膜外电极脑机接口辅助治疗颈髓损伤引起的四肢截瘫患者行为能力取得突破性进展:卧床14年的瘫痪患者通过脑机接口技术,可用“意念”抓握水杯喝水。
中国工程院院士顾晓松表示,目前全球有近40个国家和地区开展脑机接口技术创新,相关科研项目的投入和产出持续增长,发明专利申请持续活跃,而近八成的成果出现在近10年。我国是开展脑机接口科研项目最多的国家之一,科研产出规模大且增速快,国内企业发明专利申请占比超过全球一半。
《方案》实施有助补短板
虽然进步迅速,但相比美国等西方国家,我国对脑机接口技术的研究起步较晚,总体上还在追赶。尤其是在植入式脑机接口领域,掌握核心技术的企业和科研机构主要集中在美国。
在科研转化方面,标准缺失带来的影响巨大。据了解,由于有限的资金和人力被分散到多个平行的技术路线上,导致业界难以集中优势力量实现重大突破。多路径并存也加剧了用户对于技术路线的不确定性,从而影响了产品在市场上的快速推广和应用。由于缺乏统一标准,不同技术路径之间的系统和设备缺乏互操作性,限制了生态系统的完整性和协同发展。上下游企业无法高效协作,难以形成紧密的产业链条。这不仅影响了资源的优化配置,也阻碍了大规模商业化应用的到来。
专家表示,脑机接口标准化技术委员会成立后,脑机接口领域可形成相对统一的技术标准,上下游企业可实现高效对接,研发投入得以集中,生态系统互操作性得以保证,人才培养和技术积累才能真正聚焦突破。