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政产学研用齐聚脑机接口创新发展论坛 共绘技术与产业创新蓝图

发布时间:2023/05/31 科技 浏览:201

作为新一轮科技革命和产业变革的重要战略方向,加快发展以脑机接口为代表的未来产业,形成突破性科研成果和创新应用,已成为创新发展的战略需要。中关村论坛期间,脑机接口创新发展论坛29日举行,来自政产学研用的嘉宾聚焦前沿科学问题、产业创新实践、标准化与伦理等议题,共探协同创新机制,共绘技术与产业创新蓝图。

应用仍处临床试验阶段

所谓脑机接口,是在人或动物脑与外部设备创建的连接通路。这种不依赖于脑的正常输出通路的脑机是一种全新的通讯和控制技术。工业和信息化部总工程师赵志国在论坛表示,脑机接口作为生命科学和信息技术深度交叉融合的前沿新兴技术,是面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康的重要领域,也是培育经济发展新动能、打造竞争新优势的未来产业领域。

回顾脑机接口百年来的发展历程,近20年脑机接口的技术飞速发展,应用领域也在逐渐扩大。中国科学院院士、世界神经外科联盟执委赵继宗说:“跟国际相比,我们应该是同步的。”在他看来,脑机接口通过在脑与机器之间建立连接,可以给脑功能损伤患者康复带来福音。虽然该应用还处在临床试验阶段,许多技术和伦理问题尚待解决,但随着脑研究深入,未来脑机接口在医疗领域的应用前景广阔。

清华大学长聘教授高小榕在《脑机接口50年》的报告中表示,脑机接口可广泛带动科研、医疗、教育、工业、娱乐领域的发展。随着人工智能的飞速发展,人机交互变得越来越重要,而脑机接口是人机交互、人与人工智能交互的终极形态。“脑机接口在过去的半个世纪,实现从科幻到产业落地的突破,实现从0到1,再从1生2。”高小榕说。

技术难题需加强研究突破

医疗健康仍是目前脑机接口技术最直接、最主要的应用领域,但也存在扩展新领域的可能。北京师范大学教授、北京华脑技术发展有限公司首席科学家邬霞在论坛表示,脑机接口在工业安全监测的探索,既可用于人员安全监测,如生命体征、疲劳状态、意识状态,也可用于生产安全监测,如注意力水平、工作记忆、情绪状态等。

比如在隧道施工、矿山开采、基坑作业、电力巡检等场景,施工人员佩戴脑机接口安全帽,指挥中心就能通过平台对安全生产实施监测。目前已在广州地铁11号线、北京地铁13号线等隧道施工现场应用。但她同时表示,脑机接口在硬件、算法、系统等方面,仍面临诸多技术难题。

大脑有800亿到1000亿个神经元,每个神经元与约10000个神经元连接,分析脑机接口采集的数据,同样非常困难。哪些信号有用?哪些没用?信号之间的相互作用仍知之甚少。赵继宗院士表示,目前脑机接口的通信速率仍然较低,在大脑与机器之间建立高效的信息交流通道,是实现高性能脑机接口的关键。难题在于,植入式电极面临着手术风险,植入后可能发生免疫反应或感染,而且时间一长存在信号衰减的问题。但非侵入方式获取的脑电信号质量较差,容易受到外界干扰,导致信号不准。

未来,脑机接口技术要为更多的病人服务,就必然要走产业化之路。这就需要政府参与进来协调发展,一方面进行芯片、材料等基础研究,另一方面让前沿技术与产业结合,实现落地。赵继宗院士说,解决这一系列问题需要医师、科学家、工程师、伦理学家、政府和患者权益团体等密切合作,共同推进脑机接口的健康快速发展。

融合创新加快产业落地步伐

3个多月前,脑机接口产业联盟成立。这个由中国信息通信研究院联合几十家相关领域的高校、科研机构、企业共同发起成立的组织,目的是发挥政产学研用的桥梁纽带作用,为我国脑机接口、脑机交互、脑机智能领域规划布局,提供支撑建议,并加强跨领域、跨行业的交流,推动技术创新与应用探索。

“整体看,投资市场对脑机接口技术信心不断增强。”当日,脑机接口产业联盟副秘书长张倩在发布《脑机接口创新与知识产权研究报告》时表示,近些年,资本市场看好以脑机接口为代表的神经技术的发展前景,相关投资金额和投资笔数不断增多,在资本孵化下神经相关初创公司数量也在逐年增多。数据显示,截至今年4月,全球有1394起脑机接口相关融资事件,大多投融资以种子轮和A轮为主。

融合创新加快了产业落地的步伐。记者获悉,软硬件持续创新、小型化和无线化技术不断突破、神经成像手段日益多样化、人工智能计算能力突飞猛进、多学科的创新进步等等,已经使行业以前所未有的规模和精度理解大脑生理学和病因学,从而推动了脑机接口的技术发展和产业落地。

脑机接口技术涉及对大脑高级认知功能和心理状态的功能探寻和干预影响,伦理也是发展过程中绕不开的问题。此次论坛发布的《脑机接口伦理原则和治理建议书》提出不伤害、尊重自主、隐私保护、透明公开、公平公正伦理原则及相关治理建议。脑机接口产业联盟科普与科技伦理工作组主席、首都医科大学附属北京天坛医院神经外科主任医师何江弘表示,建议书一方面旨在促进脑机接口伦理治理体系在科研、临床和其他场景应用达成广泛共识,另一方面希望引发更多主体关注脑机接口并积极参与伦理共治。