大腦作為神經(jīng)系統(tǒng)的最高級(jí)部分,每一條溝壑都蘊(yùn)含著巨大的能量以及等待探索的奧秘。近半個(gè)世紀(jì)以來(lái),關(guān)于 “腦機(jī)接口”這一前沿領(lǐng)域的研究?jī)叭灰呀?jīng)從最初的科學(xué)幻想逐漸進(jìn)入技術(shù)爆發(fā)階段。
腦機(jī)接口作為讀寫神經(jīng)元?jiǎng)討B(tài)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的基本工具,據(jù)統(tǒng)計(jì),截止2023年2月底,全球共有BCI相關(guān)研究論文9638篇,其中“神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療與康復(fù)、腦電信號(hào)的識(shí)別分析、神經(jīng)電極開(kāi)發(fā)與腦電信號(hào)采集、基于機(jī)器學(xué)習(xí)的腦電信號(hào)解碼”是BCI論文的四大研究熱點(diǎn)。
根據(jù)IncoPat全球?qū)＠麛?shù)據(jù)庫(kù)檢索顯示,截至2023年2月底全球共申請(qǐng)BCI相關(guān)專利2682件,其中“腦電信號(hào)處理、醫(yī)療和消費(fèi)應(yīng)用、BCI硬件開(kāi)發(fā)”是目前三大技術(shù)重點(diǎn)。
近期,中科院上海微系統(tǒng)所副所長(zhǎng),腦虎科技創(chuàng)始人陶虎在接受媒體采訪時(shí)表示,腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)尚處于商業(yè)探索階段,目前全球提供腦機(jī)接口產(chǎn)品和服務(wù)的公司有200多家,主要集中在中國(guó)和美國(guó),雖然美國(guó)始終是這個(gè)領(lǐng)域的引領(lǐng)者,但中國(guó)的發(fā)展?jié)摿Σ蝗菪∮U。
未來(lái),腦機(jī)接口技術(shù)將賦能元宇宙
腦機(jī)接口是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),也是讀寫神經(jīng)元?jiǎng)討B(tài)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的基本工具。如果簡(jiǎn)單把它拆解成幾個(gè)重要模塊的話,首先最重要的就是神經(jīng)電極或者是腦電極,它是直接和大腦接觸,用來(lái)采集和刺激神經(jīng)元的這樣的一個(gè)器械。
神經(jīng)信號(hào)處理芯片,對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行放大或是濾波操作后,就會(huì)有神經(jīng)編解碼的芯片,將這些相對(duì)看起來(lái)沒(méi)有規(guī)律的神經(jīng)信號(hào),通過(guò)神經(jīng)編解碼的方式進(jìn)行解析。
這些神經(jīng)采集或者刺激的電極跟神經(jīng)信號(hào)處理的芯片,包括神經(jīng)編解碼芯片,非常合理的集成在一起,形成一個(gè)微系統(tǒng)。
隨著元宇宙的興起和國(guó)家政策大力支持元宇宙發(fā)展,業(yè)界很多人認(rèn)為腦機(jī)接口是元宇宙孵化出來(lái)的前沿技術(shù)。陶虎提出,未來(lái)腦機(jī)接口技術(shù)將會(huì)賦能元宇宙。目前腦機(jī)接口領(lǐng)域尤其是非侵入式的腦機(jī)公司已經(jīng)嘗試在消費(fèi)領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)結(jié)合。
無(wú)限的想象力是驅(qū)動(dòng)人類進(jìn)步的推動(dòng)力
陶虎認(rèn)為,在過(guò)去的20年,腦機(jī)接口領(lǐng)域雖然一直是美國(guó)在引領(lǐng),但正因?yàn)槟X機(jī)接口還是一個(gè)相對(duì)比較新的領(lǐng)域,而且是相對(duì)比較交叉的領(lǐng)域,中國(guó)還是有機(jī)會(huì)做到平齊,甚至在某些點(diǎn)上、某些應(yīng)用場(chǎng)景下做到直道超越的可能。
基礎(chǔ)科學(xué)是技術(shù)進(jìn)步的引領(lǐng)者,基礎(chǔ)研究更是0-1的原始創(chuàng)新。腦虎科技的侵入式腦機(jī)接口技術(shù)是陶虎帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)采用蠶絲蛋白犧牲層自體的微創(chuàng)植入技術(shù),解決了神經(jīng)電極在植入時(shí)產(chǎn)生創(chuàng)傷大的問(wèn)題,只要打一個(gè)不到1毫米的微孔就可以順利植入。
陶虎說(shuō),這是利用了蠶絲蛋白天然抗菌、可降解、力學(xué)強(qiáng)度高,相應(yīng)地以蠶絲蛋白為主體的柔性電極將繼承其自然屬性,在生物相容性、機(jī)械強(qiáng)度上要比化工或化學(xué)合成材料制成的電極有優(yōu)勢(shì),他堅(jiān)持不斷創(chuàng)新,期待蠶絲的這些優(yōu)勢(shì)也能體現(xiàn)在臨床試驗(yàn)中。
好奇心造就了陶虎團(tuán)隊(duì)的點(diǎn)“絲”成金,古老的蠶絲在高科技的“塑造”下,將為未來(lái)智能社會(huì)、健康醫(yī)療、環(huán)境保護(hù)等技術(shù)領(lǐng)域帶來(lái)革命性創(chuàng)新。
為什么人能進(jìn)步,在陶虎看來(lái),一是好奇心,人的無(wú)限想象力是驅(qū)使人類進(jìn)步的一個(gè)巨大的一個(gè)這樣的推動(dòng)。二是毅力,任何有想象力的事情必須要通過(guò)堅(jiān)持不懈的毅力去實(shí)現(xiàn)。
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