每(mei)經記者｜許立波    每(mei)經編(bian)輯｜文多     

近年來，隨著腦機(ji)(ji)接口(kou)從概念設計走向(xiang)臨(lin)床，這(zhe)(zhe)一技術不僅在科研領(ling)域掀起巨大的波瀾，也受到資本(ben)的強烈追捧。腦機(ji)(ji)接口(kou)在醫(yi)療、教育、娛樂等諸(zhu)多領(ling)域都孕育著無限可能，但距(ju)離這(zhe)(zhe)一技術真(zhen)正(zheng)落地，還需要等待多久(jiu)？

7月6日下午，2023年世(shi)界人工智能(neng)大會(hui)“腦(nao)機(ji)智能(neng)與數字生命”主題論(lun)壇在(zai)上海世(shi)博展覽館召開。中國科(ke)學(xue)院院士、神經科(ke)學(xue)家張旭表示，腦(nao)機(ji)接口(kou)技(ji)術在(zai)多學(xue)科(ke)融合(he)方面是由信息(xi)時(shi)代向腦(nao)機(ji)時(shi)代發展的必(bi)由之路，也是人類(lei)生活(huo)方式的跨越(yue)。

“腦機接口代表一種新興的顛覆性的技術領域，勢必掀起新一輪科技技術的浪潮，其終極目標是讓硅基器件和碳基生命相融合，實現生命進化的新的形式和高度。”張旭表示(shi)。

中國(guo)科學院院士、神經(jing)科學家張旭 圖(tu)片來源(yuan)：主(zhu)辦方提供(gong)

距離大規模商業推廣還有多久？

在論壇的發布(bu)環節，國內知名(ming)腦(nao)機接(jie)口企業腦(nao)虎(hu)科(ke)技一共發布(bu)了(le)七(qi)項橫跨學術、科(ke)研(yan)、醫療臨床的科(ke)研(yan)成果，展示了(le)相(xiang)應的實驗視頻，并在現場展出了(le)最新的手術機器人及科(ke)研(yan)市場解決(jue)方案系列產品(pin)。

兩項(xiang)學(xue)術成果分(fen)別是(shi)“絲蛋白(bai)神(shen)經光電極”實現大腦神(shen)經解析與(yu)調控、“類蚊(wen)口器仿生柔(rou)性神(shen)經探針電極”實現硬腦膜外微創植入。

兩項科研成果中，實驗對象是腦虎科技的動物“員工”——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接口的電極植入手術，在植入256通道皮層電極后均可采集LFP（局部場電位）信號，“尼奧”成功實現運動解碼，“悟空”成功實現通過意念打游戲的實驗效果。

（文中視頻來源：腦虎(hu)科技提(ti)供）

據腦(nao)虎科技聯合創始人兼CEO彭(peng)雷介(jie)紹，侵入式腦(nao)機接(jie)口有三大主要(yao)路線：硅基硬質電極系(xi)統(tong)、血管電極系(xi)統(tong)以及柔性(xing)(xing)電極系(xi)統(tong)。馬(ma)斯(si)克的Neuralink和腦(nao)虎科技采用的都是柔性(xing)(xing)電極系(xi)統(tong)。

彭雷表示，柔性腦機接口要滿足三個條件才能實現大規模的商業推廣：一是(shi)高(gao)通量(liang)，高(gao)通量(liang)意(yi)味著(zhu)能夠(gou)更(geng)精確地解析大(da)腦；二是(shi)微(wei)創，也即讓(rang)侵入(ru)式腦機(ji)接口(kou)插入(ru)人體(ti)(ti)時的(de)影(ying)響最小，“如果腦機(ji)接口(kou)植入(ru)的(de)創傷(shang)能夠(gou)跟做一個(ge)激光近(jin)視眼手術(shu)相近(jin)的(de)時候，這個(ge)技(ji)術(shu)就有機(ji)會能夠(gou)普及了(le)”；三是(shi)植入(ru)的(de)穩定性(xing)，即腦機(ji)接口(kou)能與(yu)生物體(ti)(ti)長期有效(xiao)并且安(an)全地共存(cun)。

非侵入式的腦機接口方面，天津大學醫工院副院長許敏鵬認為：“如果能實現高效、高友好性的腦控鍵盤和腦控鼠標，那么消費級的腦機接口產品也就離我們不遠了。”據許敏鵬介紹(shao)，腦(nao)控(kong)鍵盤解決的主要問(wen)題(ti)是離(li)散指令的輸(shu)出，而腦(nao)控(kong)鼠(shu)標解決的主要問(wen)題(ti)是連續的運動(dong)控(kong)制。

據悉(xi)，2021年，天津大學與(yu)華(hua)為合(he)作，無感視覺刺激、極微弱腦電特征(zheng)的(de)腦控(kong)鍵盤被研(yan)制(zhi)出。2022年，天津大學實現(xian)了非侵入式的(de)腦控(kong)鼠標(biao)，被訓練者經過15分(fen)鐘的(de)訓練，可以實現(xian)簡單的(de)腦控(kong)追(zhui)逐目標(biao)的(de)二維控(kong)制(zhi)。

天津大學醫工院副院長許敏鵬 圖片(pian)來源：主辦方提(ti)供

還有哪些現實障礙需要跨越？

需(xu)要指(zhi)出的是，盡管腦(nao)機接口相關領域的技(ji)術在近些年來(lai)得到了迅猛發(fa)展(zhan)，但仍遠未成熟，距(ju)離大規模商用更是需(xu)要跨過大量(liang)的現實障礙。

論(lun)壇上，多位嘉賓(bin)也提出，腦機接口發展仍有一些重點問題亟待解(jie)決。天津大學副(fu)校長明東表示，雖然(ran)腦機接口的未(wei)來值(zhi)得期待，但是目前仍然(ran)處于襁褓期，有很(hen)多場(chang)景還不(bu)能(neng)實現。

許敏鵬也表示，消費級腦機接口仍然面臨兩大主要的技術問題：其一(yi)為(wei)不自然的(de)(de)腦(nao)機(ji)交(jiao)互(hu)方式，其二為(wei)不友(you)好的(de)(de)腦(nao)機(ji)硬件形態。對此，在實現(xian)更(geng)加自然的(de)(de)腦(nao)機(ji)交(jiao)互(hu)方面，需要(yao)腦(nao)機(ji)自然編(bian)解碼(ma)技術和(he)腦(nao)電(dian)演進模型(xing)。在建立(li)用戶友(you)好的(de)(de)硬件系統方面，則需要(yao)全(quan)集成化微型(xing)腦(nao)電(dian)采集裝置和(he)低(di)噪聲低(di)阻抗腦(nao)電(dian)非濕電(dian)極(ji)。

彭雷(lei)也指出了(le)腦(nao)機接口的(de)多(duo)項技術痛(tong)點，如硬件、軟(ruan)件、數據、算法的(de)不統一，而人工智能的(de)快(kuai)速(su)發展，也恰(qia)恰(qia)是因(yin)為(wei)在過去這些年，很多(duo)基礎(chu)能力實現了(le)統一的(de)標準化(hua)。

心理健康領域的革命性技術

近日，抑郁癥受到公眾廣泛關注。對此，上海市精神衛生中心院長趙敏在論壇上表示，心理精神上的疾病也屬于腦疾病的一種。腦機智能與數字生命在精神心理健康當中具有非常廣泛的應用前景，在治療阿爾茨海默病、難治性抑郁等方面，腦機智能方面的技術已經在臨床中有著廣泛應用，但(dan)同時也面臨(lin)著(zhu)定位不夠精準等挑戰。

腦(nao)(nao)科學是(shi)21世(shi)紀(ji)人類所面臨的重(zhong)大課題(ti)。復(fu)旦(dan)大學附屬(shu)華山醫院院長毛穎表示，作(zuo)為一種創新(xin)的神經(jing)技術，腦(nao)(nao)機(ji)接口給(gei)醫生(sheng)帶(dai)來(lai)了(le)便利，也給(gei)患(huan)者帶(dai)來(lai)了(le)希望(wang)，它的發展趨(qu)勢是(shi)從(cong)(cong)表象到機(ji)理(li)、從(cong)(cong)有創到無創、從(cong)(cong)單(dan)一的學科到多(duo)學科的融合，也將為未(wei)來(lai)造福更多(duo)的人群而打下基(ji)礎。

上海市經(jing)濟和信(xin)息化(hua)委員會副(fu)主任(ren)劉(liu)平表示，以腦(nao)機(ji)(ji)接口(kou)為代表的(de)高端生(sheng)物技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)正在加速演(yan)進(jin)，成為下一代生(sheng)命科學(xue)和信(xin)息技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)交互(hu)融合的(de)主戰場。目(mu)前，該(gai)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)已進(jin)入快速發(fa)展(zhan)階段，應用(yong)前景(jing)十分廣(guang)闊，尤其(qi)在康復等領域(yu)(yu)存在巨大的(de)市場應用(yong)空間。上海已經(jing)發(fa)布(bu)了(le)《發(fa)展(zhan)壯大未來產業集群行(xing)動方案》，正在推(tui)動非侵入式腦(nao)機(ji)(ji)接口(kou)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)、腦(nao)機(ji)(ji)融合技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)、類腦(nao)芯片技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)、大腦(nao)計算(suan)神經(jing)模型等領域(yu)(yu)的(de)突破(po)，搭建創新(xin)功能平臺。