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目前“脑机接口”技术的核心挑战在于 ， 如何在最低限度损伤大脑和最大限度利用大脑之间达到平衡 人民视觉图
[ “中国要想在行业的层面或者科学研究的层面上赶超世界水平 ， 唯一的途径就是从科技和行业发展的初期参与其中 ， 才有可能在这个领域中间占到重要的地位 。 ” ]
“意念手写”已不再是科幻中的桥段 ， 猴子也能用意念操纵游戏杆 。 这一切都归功于脑机接口技术的最新成果 。 脑机接口已经被公认为是下一个生命科学和信息技术交叉融合（BTIT）的主战场 ， 代表了一种新兴的、颠覆性的技术领域 。
脑机接口分侵入式和非侵入式 ， 侵入式的脑机接口设备在医学上的应用非常成功 ， 目前全球科学家正在探索非侵入式的设备 ， 中国参与者已经具备了与全球同台竞技的能力 。
“免开颅”接受度高但性能待解
第一财经采访人员在采访中了解到 ， 中国团队正在鼠、兔、猴等动物身上开展一种所谓“免开颅微创植入”的脑机接口技术的研究 。 只要在小鼠的头顶轻轻开一个直径比毛孔还要细的小孔 ， 并将一根细如发丝的柔性电极插入小鼠的大脑中 ， 就能集成上千通道的信号通量 ， 采集小鼠的脑部活动信息 。
此前 ， 中国团队在“脑机接口”方面已经做了大量的工作 。 去年 ， 浙江大学研究团队已实现利用Utah阵列电极实现了高位截瘫患者用意念控制机械臂完成握手、饮水、进食等动作 。 未来 ， 可发展其成为超越智能手机的脑机接口智能终端 ， 人们得以通过意识操控周围的设备 ， 并赋予超越常人的耐力、速度、精度和效率 。
中科院上海微系统与信息技术研究所副所长、“免开颅微创植入”脑机接口项目负责人陶虎研究员对第一财经采访人员表示 ， “脑机接口”技术可应用于临床重大脑疾病诊治和脑功能探索 ， 该技术也是解决渐冻症、高位截瘫、癫痫等重大脑疾病的重要手段 ， 是未来“人机物”三元共融、万物感知的核心技术 。
【前景|争夺“脑机接口”下一个突破口 非侵入式设备前景可观】位于旧金山的生物科技初创公司Synchron团队也正在开发一种不需要开颅手术就能将设备植入患者大脑的方法 。 利用神经血管平台 ， 使用当下十分流行的神经介入技术 ， 就能将脑机接口设备安全穿过患者的血管 ， 植入患者脑中 。 设备在植入后 ， 可采集大脑信号 ， 并将大脑信号传递到接收器 ， 再由破译器将大脑信号转换成可以被电子设备所用的信息 。
陶虎认为 ， 目前“脑机接口”技术的核心挑战在于 ， 如何在最低限度损伤大脑和最大限度利用大脑之间达到平衡 。 相比非侵入式脑机接口 ， 侵入式脑机接口在神经信号质量和神经调控精度等关键性能上有着天然的优势 ， 不过侵入手术对大脑的创伤、侵入器件长期在体的安全性等问题仍是当前的研究瓶颈 。
在中国 ， 一些穿戴式的“脑机接口”设备正在引领医疗器械产品的大规模爆发 。 通过将“脑机接口”与人工智能技术的交互融合 ， 已经有不少从事“脑机接口”设备开发团队开发出一些针对特定疾病干预的可穿戴设备 。
从事“脑机接口”穿戴式产品开发的脑陆科技创始人、研发科学家卢树强表示：“对于非侵入式设备来说 ， 肯定需要不断去接近侵入式设备采集的信号极限 ， 未来能够使得非侵入式的设备去取代侵入式设备的功能 ， 比如实现基于非侵入式脑机接口设备对帕金森等疾病等干预和治疗 。 ”
赛道初期 ， 国内积极布局
作为大脑和外部设备之间创建的直接连接通路 ， “脑机接口”技术不仅是神经修复最有效的工具 ， 也是全面解析认识大脑的核心关键技术 ， 是国际脑科学最前沿研究的重要工具 。
中国科学院院士、清华大学人工智能研究院名誉院长张钹表示：“基于脑科学研究的产业 ， 不管是侵入式还是非侵入式 ， 实际上都仍然处在初期发展的阶段 。 所以 ， 中国要想在行业的层面或者科学研究的层面上赶超世界水平 ， 唯一的途径就是从科技和行业发展的初期参与其中 ， 才有可能在这个领域中间占到重要的地位 。 ”
环顾世界 ， 除了马斯克的Neuralink ， 美国国防高级研究计划局（DARPA）、Facebook、谷歌、亚马逊等商业巨头也都在积极布局“脑机接口”领域 ， 成果不断涌现 ， 并已形成较高的技术壁垒 。
目前国内仍然缺乏原创性“脑机接口”核心技术 ， 并且技术布局分散、缺乏系统性 。 在这一背景下 ， 中国神经领域专家认为 ， 中国“脑机接口”的关键器件和高端装备国产化是必然趋势 ， 也是中国最有可能迎头赶上并全面超越的领域之一 。
上海交通大学智能交互与认知工程上海高校重点实验室主任吕宝粮表示：“脑机接口的信号采集涉及各种材料以及芯片算法等软硬件结合的技术 ， 整个系统非常复杂 ， 技术要求高 。 以CT设备为例 ， 过去都是进口产品 ， 但最近几年 ， 国产设备也有领先全球的产品 。 ”
中国科学院院士、中科院脑科学与智能技术卓越创新中心学术主任蒲慕明对第一财经采访人员表示：“脑机接口涉及脑活动调控技术 ， 包括脑控和控脑 ， 以及新一代机器学习模型和类脑计算系统、类神经元的芯片、处理器、存储器和智能机器人等技术 ， 大数据信息处理和计算新理论的发展 ， 未来需要在超柔神经界面、电极和芯片系统等方面取得突破 。 ”
中国科学院院士、浙江大学医药部主任、复旦大学脑科学转化研究院院长段树民教授对第一财经采访人员表示：“脑机接口涉及大脑信息的收集、解码以及输出 ， 目前最具挑战性的环节是信息的解码 ， 将依赖于发展多种研究手段来取得突破 。 ”
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