政産學研用齊聚腦機介面創新發展論壇 共繪技術與産業創新藍圖

日期:2023-05-30 09:46    來源:北京日報

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  原標題:政産學研用齊聚腦機介面創新發展論壇 共繪技術與産業創新藍圖

  作為新一輪科技革命和産業變革的重要戰略方向,加快發展以腦機介面為代表的未來産業,形成突破性科研成果和創新應用,已成為創新發展的戰略需要。中關村論壇期間,腦機介面創新發展論壇5月29日舉行,來自政産學研用的嘉賓聚焦前沿科學問題、産業創新實踐、標準化與倫理等議題,共探協同創新機制,共繪技術與産業創新藍圖。

5月29日,腦機介面創新發展論壇舉行,來自政産學研用的嘉賓共探協同創新機制,共繪技術與産業創新藍圖。主辦方供圖

5月29日,腦機介面創新發展論壇舉行,來自政産學研用的嘉賓共探協同創新機制,共繪技術與産業創新藍圖。主辦方供圖

  應用仍處臨床試驗階段

  所謂腦機介面,是在人或動物腦與外部設備創建的連接通路。這種不依賴於腦的正常輸出通路的腦機是一種全新的通訊和控制技術。工業和信息化部總工程師趙志國在論壇表示,腦機介面作為生命科學和資訊技術深度交叉融合的前沿新興技術,是面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康的重要領域,也是培育經濟發展新動能、打造競爭新優勢的未來産業領域。

  回顧腦機介面百年來的發展歷程,近20年腦機介面的技術飛速發展,應用領域也在逐漸擴大。中國科學院院士、世界神經外科聯盟執委趙繼宗説:“跟國際相比,我們應該是同步的。”在他看來,腦機介面通過在腦與機器之間建立連接,可以給腦功能損傷患者康復帶來福音。雖然該應用還處在臨床試驗階段,許多技術和倫理問題尚待解決,但隨着腦研究深入,未來腦機介面在醫療領域的應用前景廣闊。

  清華大學長聘教授高小榕在《腦機介面50年》的報告中表示,腦機介面可廣泛帶動科研、醫療、教育、工業、娛樂領域的發展。隨着人工智慧的飛速發展,人機交互變得越來越重要,而腦機介面是人機交互、人與人工智慧交互的終極形態。“腦機介面在過去的半個世紀,實現從科幻到産業落地的突破,實現從0到1,再從1生2。”高小榕説。

  技術難題需加強研究突破

  醫療健康仍是目前腦機介面技術最直接、最主要的應用領域,但也存在擴展新領域的可能。北京師範大學教授、北京華腦技術發展有限公司首席科學家鄔霞在論壇表示,腦機介面在工業安全監測的探索,既可用於人員安全監測,如生命體徵、疲勞狀態、意識狀態,也可用於生産安全監測,如注意力水準、工作記憶、情緒狀態等。

  比如在隧道施工、礦山開採、基坑作業、電力巡檢等場景,施工人員佩戴腦機介面安全帽,指揮中心就能通過平臺對安全生産實施監測。目前已在廣州地鐵11號線、北京地鐵13號線等隧道施工現場應用。但她同時表示,腦機介面在硬體、演算法、系統等方面,仍面臨諸多技術難題。

  大腦有800億到1000億個神經元,每個神經元與約10000個神經元連接,分析腦機介面採集的數據,同樣非常困難。哪些信號有用?哪些沒用?信號之間的相互作用仍知之甚少。趙繼宗院士表示,目前腦機介面的通信速率仍然較低,在大腦與機器之間建立高效的資訊交流通道,是實現高性能腦機介面的關鍵。難題在於,植入式電極面臨着手術風險,植入後可能發生免疫反應或感染,而且時間一長存在信號衰減的問題。但非侵入方式獲取的腦電信號品質較差,容易受到外界干擾,導致信號不準。

  未來,腦機介面技術要為更多的病人服務,就必然要走産業化之路。這就需要政府參與進來協調發展,一方面進行晶片、材料等基礎研究,另一方面讓前沿技術與産業結合,實現落地。趙繼宗院士説,解決這一系列問題需要醫師、科學家、工程師、倫理學家、政府和患者權益團體等密切合作,共同推進腦機介面的健康快速發展。

  融合創新加快産業落地步伐

  3個多月前,腦機介面産業聯盟成立。這個由中國資訊通信研究院聯合幾十家相關領域的高校、科研機構、企業共同發起成立的組織,目的是發揮政産學研用的橋梁紐帶作用,為我國腦機介面、腦機交互、腦機智慧領域規劃佈局,提供支撐建議,並加強跨領域、跨行業的交流,推動技術創新與應用探索。

  “整體看,投資市場對腦機介面技術信心不斷增強。”當日,腦機介面産業聯盟副秘書長張倩在發佈《腦機介面創新與知識産權研究報告》時表示,近些年,資本市場看好以腦機介面為代表的神經技術的發展前景,相關投資金額和投資筆數不斷增多,在資本孵化下神經相關初創公司數量也在逐年增多。數據顯示,截至2023年4月,全球有1394起腦機介面相關融資事件,大多投融資以種子輪和A輪為主。

  融合創新加快了産業落地的步伐。軟硬體持續創新、小型化和無線化技術不斷突破、神經成像手段日益多樣化、人工智慧計算能力突飛猛進、多學科的創新進步等等,已經使行業以前所未有的規模和精度理解大腦生理學和病因學,從而推動了腦機介面的技術發展和産業落地。

  腦機介面技術涉及對大腦高級認知功能和心理狀態的功能探尋和干預影響,倫理也是發展過程中繞不開的問題。此次論壇發佈的《腦機介面倫理原則和治理建議書》提出不傷害、尊重自主、隱私保護、透明公開、公平公正倫理原則及相關治理建議。腦機介面産業聯盟科普與科技倫理工作組主席、首都醫科大學附屬北京天壇醫院神經外科主任醫師何江弘表示,建議書一方面旨在促進腦機介面倫理治理體系在科研、臨床和其他場景應用達成廣泛共識,另一方面希望引發更多主體關注腦機介面並積極參與倫理共治。(孫傑)

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