靠意念打游戏？脑机智能迈出关键一步

“科幻小说描绘的数字生命令人向往，我相信，只有AI+脑科学，才能打造出真正的、有灵魂的数字生命。”

近日，在上海世界人工智能大会（WAIC）的一场“脑机智能数字生命”主题论坛上，天桥脑科学研究院（TCCI）创始人陈天桥宣布，再投10亿元支持AI脑科学，包括设立MindX实验室，建设AI 睡眠梦境，AI 抗衰老等系列前沿实验室，每家启动经费5000万人民币，并将持续投资。

近年来，随着AI等领域的技术进步，以及医疗健康等方向的市场需求驱动，脑机接口在国际、国内市场不断取得技术突破，并落地应用。

Mckinsey研究报告显示，预计脑机接口相关市场规模在2030年-2040年期间可达700亿-2000亿美元。中国信通院发布的《脑机接口总体愿景与关键技术研究报告》也认为，未来，神经重塑、神经替代、神经调控脑机接口技术将拥有数十万亿元人民币的市场空间。

中国科学院院士、神经科学家张旭指出，人工智能和脑科学是国家科技发展战略的重要组成部分。其中脑机接口技术更是它的底层技术之一。

就在今年5月，工信部宣布将把脑机接口作为培育未来产业发展的重要方向，各省市也相继推出了针对脑机接口发展的行业政策。

上海市经济和信息化委员会副主任刘平表示，上海将进一步推进脑机接口、生物芯片等高端产业发展。一是做强技术链，聚焦高端芯片关键元器件、材料、核心算法、隐私安全等重点领域，加大专项支持力度；二是做大数据链，进一步协同以医院为代表的公共部门，完善部门分工与利益分享机制，助力企业合法高效获取和使用训练数据；三是做优人才链，脑机领域具有典型的融合性产业特征，需要联合各方力量，共同培育符合行业需求的复合型人才。

脑控实验迈出第一步

值得一提的是，今年是脑机接口概念提出的50周年，1973年，美国科学家维达尔第一次提出了脑机接口的概念。“今年也是中国脑机接口走过20周年。”天津大学副校长明东强调道，“脑机接口是一场可以改变我们人类生活、生产乃至底层的重要颠覆性技术，脑机接口的未来值得我们所有的期待。”

为此，此次TCCI新设立的MindX实验室，在全球招募两名主任，共享1亿美元科研经费。按照MindX实验室的构想，两位主任将分别来自神经科学界和AI科学界，带领团队紧密合作，一方面结合对人类大脑在学习、记忆、认知、情感等领域的深度研究，推动人工智能的进一步发展；另一方面运用新一代AI技术揭秘大脑本质。

面对如何将AI与脑科学研究深度融合等问题，TCCI表示将围绕大众需求、数据收集与模型训练这三个关键环节。此前，TCCI一期投入5亿元人民币支持中国的脑科学研究，与上海周良辅医学发展基金会合作成立上海陈天桥脑健康研究所（又名TCCI转化中心），致力于提升脑健康和脑疾病治疗研究和成果转化。后又与华山医院、上海市精神卫生中心等建立战略合作，设立了应用神经技术前沿实验室、人工智能与精神健康前沿实验室。

而在今年的WAIC大会上，脑虎科技发布了多项阶段性科研新成果，其中包括“丝蛋白神经光电极”实现大脑神经解析与调控，以及“类蚊口器仿生柔性神经探针电极”实现硬脑膜外微创植入两项学术成果。

同时，脑虎科技为一只2岁的拉布拉多犬“尼奥”和一只7岁的恒河猴“悟空”完成了脑机接口电极植入手术，在植入256通道皮层电极后均可采集LFP信号。脑机接口电极植入后，“尼奥”成功实现运动解码，“悟空”成功实现通过意念打游戏的实验效果。

对此，脑虎科技解读道，犬类实验中的运动轨迹高精度解码，已成功完成多模态信号采集及复杂系统建模，实时解码实现脑电控制，未来将在医疗、军事等领域有更多的应用场景。为将来的脑控实验打下坚实的科研基础，是迈向临床试验的第一步。目前，脑虎科技已实现了脑机接口系统从电极制备、信号采集、神经解码的全链条100%自研。

迈向临床

此外，脑虎科技还透露，2023年上半年，共合作完成3项脑机接口植入手术，手术过程都非常顺利，实现了单神经元Spike信号记录，汉语言解码与合成等。

“跨界是最好的交叉融合。”中科院上海微系统所副所长、脑虎科技创始人兼首席科学家陶虎表示，“我们和临床医生合作，由他们提需求,我们用工程学的办法帮他们实现；和生物学领域的科学家合作，例如在脑机接口里我们需要用到生物蛋白，他们帮我们研发所需的基因重组蛋白。”

其中，刚刚结束的6月的手术中，基于柔性皮层脑机接口技术，通过皮层电极完成了在科研临床场景的术中功能区的精准定位，用于指导神经外科手术在做脑胶质瘤和其他肿瘤切除时，有效地区分功能区，保留患者的重要脑功能。

在复旦大学附属华山医院院长毛颖看来，脑机接口给医生带来了便利，也给患者带来了希望。“脑机接口正是我们大脑与外部环境之间建立的一种全新桥梁。作为一种创新的神经技术，脑机接口是人工智能迈向深度智能化的重要核心技术，我们对人脑的探求没有疆界。”

尽管脑机智能还有很长的路要走，但业内已经看到了曙光。上海市精神卫生中心院长赵敏指出，“脑机智能在精神、心理健康领域有广泛的应用前景，随着人工智能技术的完善，脑机智能可以承担起一部分的心理干预工作，这将是划时代的。目前，脑机接口技术在治疗抑郁症、老年痴呆、帕金森、成瘾治疗等临床上也有了实践。”

脑机接口作为一项新兴技术，其研究成果转化与应用中还面临伦理安全挑战。但也是一项可以改变人类生活生产乃至人类自身的重要的颠覆性技术。

天津大学副校长明东判断，脑机接口还处于襁褓期，仍然需要夯实技术底座。“到今天为止，有很多场景都是需要脑机接口的，但是我们的技术水平还达不到它应该达到的高度。所以从底层范式上，我们现在正在革命和更新。”

在他看来，脑机接口目前已经有很多应用场景，比如说在康复领域应用。但是未来绝对不能急功近利，要冷静客观对待。

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