我們的大腦中，數(shù)百億個神經(jīng)元如同星系一般彼此相連，共同操控著人的動作和感知。大腦的重量只有約三磅，也就是約1.36千克，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能神秘，被比喻為浩瀚的宇宙，所以也被科學(xué)家們稱為“三磅宇宙”。通往“三磅宇宙”的路徑就是腦機(jī)接口，電影《阿凡達(dá)》中，人類可以通過腦機(jī)接口控制“替身”的活動。
記者探訪：
實(shí)驗(yàn)室里走出的新技術(shù)
腦機(jī)接口是一種在大腦與外部設(shè)備之間建立連接、交換信息的技術(shù)。它究竟長什么樣、怎么使用？
總臺央視記者張叢婧：用意念控制動作，這樣的場景不只存在于科幻電影里。眼下，“手隨心動”已經(jīng)走進(jìn)現(xiàn)實(shí)，這一切都是靠著腦機(jī)接口技術(shù)，而這樣技術(shù)的奧秘就藏在這所高校的實(shí)驗(yàn)室里。
走進(jìn)教學(xué)樓，記者注意到，這里有十幾個與腦機(jī)接口相關(guān)的團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)室里正在測試最新研發(fā)的“靈犀指”。
總臺央視記者 張叢婧：我現(xiàn)在已經(jīng)是全副武裝好了，戴上腦機(jī)帽，電腦就可以實(shí)時監(jiān)測我的腦電波，而且已經(jīng)裝上機(jī)械手，下面我就試一下用意念能不能控制這第六根機(jī)械手指。
腦機(jī)交互與人機(jī)共融海河實(shí)驗(yàn)室博士后王壯：采集我們的腦電信號，然后通過機(jī)器解碼我們的運(yùn)動意圖來控制這些機(jī)器作用于我們的肢體，來進(jìn)行肢體的恢復(fù)，進(jìn)一步提升腦卒中康復(fù)的效率。
眼下，這些科研成果正在走出實(shí)驗(yàn)室，借助天津?yàn)I海高新區(qū)的孵化政策有了更多應(yīng)用。
總臺央視記者 張叢婧：我們眼前的玩具車它并不是靠人來遙控前進(jìn)的，而是靠我身旁的工作人員戴的腦機(jī)設(shè)備，通過意念控制小車的動作。不僅有帽戴式，我頭上戴的這個頭環(huán)，可以檢測大腦的數(shù)據(jù)。這里就實(shí)時顯示著我的腦電波，因?yàn)槲椰F(xiàn)在在說話，思維比較活躍，所以它的波形波動得比較大。可以用它來檢測我們的情緒，只需要幾秒鐘時間就可以測出我們的疲勞值、專注度以及壓力值等各項(xiàng)數(shù)值，可以給我們生活提供一些建議和幫助。
負(fù)責(zé)人告訴記者，能實(shí)現(xiàn)這些功能的背后靠的是核心零部件的突破。
中電云腦(天津)科技有限公司負(fù)責(zé)人 程龍龍：經(jīng)過團(tuán)隊(duì)六年的攻關(guān)，這款完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)國產(chǎn)的腦電采集芯片實(shí)現(xiàn)了從無到有、從有到優(yōu)，在各個指標(biāo)性能上，可以與國際商用的芯片媲美，在針對腦機(jī)關(guān)鍵核心技術(shù)指標(biāo)上甚至實(shí)現(xiàn)了超越。在今年年底明年年初，國內(nèi)的企業(yè)可以用到我們自己的芯片。
采訪中記者發(fā)現(xiàn)，從醫(yī)療康養(yǎng)到日常消費(fèi)品，腦機(jī)接口不只局限于技術(shù)和設(shè)備的迭代升級。眼下，發(fā)掘“大腦”的潛能還有更多可能。
總臺央視記者張叢婧：這個培養(yǎng)皿里不到兩毫米的就是科研人員培養(yǎng)出來的一個類腦組織，是具有思維和想法的。別看它不到米粒兒大，但科學(xué)家可以通過腦機(jī)接口去讀懂它的意圖。
科研人員告訴記者，這樣的體外“大腦”雖然只能被稱作“類腦器官”，但它已經(jīng)具備簡單地處理問題的能力，在混合智能、類腦智能、醫(yī)療康復(fù)等國家重大需求領(lǐng)域具有重要價值。
天津大學(xué)副校長、腦機(jī)交互與人機(jī)共融海河實(shí)驗(yàn)室主任 明東：“片上腦”的某種意義，是開啟了“離體腦機(jī)接口”這樣一個新興的領(lǐng)域。讓“人工大腦”未來為神經(jīng)修復(fù)、人工智能乃至具身智能提供一種新的拓展手段，打開了更加廣泛應(yīng)用的可能。
走向臨床應(yīng)用
腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)化前景廣闊
腦機(jī)接口讓“心想事成”具象化，但這項(xiàng)技術(shù)并不是讓我們擁有超能力，更多的是幫助失能患者康復(fù)。醫(yī)療領(lǐng)域是腦機(jī)接口的典型應(yīng)用場景，目前這項(xiàng)新技術(shù)正在大量應(yīng)用積累中逐漸成熟。
在天津市環(huán)湖醫(yī)院，醫(yī)生正在為病人進(jìn)行顱內(nèi)壓檢測。以往像這樣的檢測都需要進(jìn)行開顱手術(shù)，周期長、感染風(fēng)險大，而借助這套搭載腦機(jī)接口的設(shè)備就能實(shí)時獲取患者顱內(nèi)壓力信息。
腦機(jī)交互與人機(jī)共融海河實(shí)驗(yàn)室副主任 劉秀云：神經(jīng)元的電活動，生病的情況下和正常的情況下，它的一些特征、信息傳輸?shù)姆绞绞遣灰粯拥模瑏韼椭t(yī)生更快、更精準(zhǔn)、更客觀地去診斷疾病。
除了診斷，腦機(jī)接口正被用在腦疾病患者的運(yùn)動康復(fù)中。
天津市環(huán)湖醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科副主任治療師 王軼釗：已經(jīng)做了超過200例次了，在運(yùn)動功能上面還都取得了不錯的效果。
醫(yī)生告訴記者，目前這里已經(jīng)有十余種設(shè)備投入臨床試驗(yàn)。產(chǎn)學(xué)研正加速合作，針對各類神經(jīng)疾病探索綜合性的腦機(jī)接口解決方案，打通從實(shí)驗(yàn)室到臨床應(yīng)用的“最后一公里”。
天津市環(huán)湖醫(yī)院副院長 巫嘉陵：腦機(jī)接口代表的是未來醫(yī)療方面的新質(zhì)生產(chǎn)力。我們拿出30張床位來做腦機(jī)接口的病區(qū)，形成規(guī)模效應(yīng)，迅速在腦機(jī)接口方面布局相關(guān)的臨床研究，使更多腦機(jī)接口的醫(yī)療設(shè)備能落地，真正為百姓服務(wù)。
記者梳理發(fā)現(xiàn)，今年以來，工業(yè)和信息化部等七部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推動腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》，北京、上海等地也相繼出臺專項(xiàng)行動方案，從國家到地方合力布局產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院軟件產(chǎn)業(yè)研究室副主任 黃文鴻：我國在侵入式與非侵入式兩大技術(shù)路線上均取得重要進(jìn)展，同時開始探索腦機(jī)接口相關(guān)醫(yī)療服務(wù)的價格項(xiàng)目，標(biāo)志著技術(shù)正加速從實(shí)驗(yàn)室走向臨床應(yīng)用，預(yù)測2025年中國腦機(jī)接口市場規(guī)模將突破38億元。
專家表示，目前我國初步構(gòu)建了從電極、芯片等上游，到算法、軟件等中游，再到醫(yī)療、康養(yǎng)、娛樂等下游的產(chǎn)業(yè)鏈雛形，為“十五五”時期的規(guī)模化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院軟件產(chǎn)業(yè)研究室副主任 黃文鴻：隨著“人工智能+”行動的深入實(shí)施，腦機(jī)接口有望率先在醫(yī)療康養(yǎng)市場形成藍(lán)海，并逐步滲透至更為廣泛的民用市場，成為支撐我國高質(zhì)量發(fā)展和新質(zhì)生產(chǎn)力的關(guān)鍵技術(shù)力量。
監(jiān)制丨王琰 岳群 劉若欠
制片人丨朱江 楊曉波 葉承露
記者丨張叢婧 陳慶濱 楊煜 孫暢 于恩澤
編輯丨張博 張昊 曾瑩
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