與非網(wǎng)7月9日訊 2021世界人工智能大會(huì)開(kāi)幕式上,,中科院上海微系統(tǒng)所“免開(kāi)顱微創(chuàng)植入式高通量柔性腦機(jī)接口”獲得2021“卓越人工智能引領(lǐng)者”獎(jiǎng)項(xiàng),。
今年4月埃隆·馬斯克旗下腦機(jī)接口創(chuàng)業(yè)公司Neuralink公布了一段9歲獼猴玩乒乓球電子游戲的視頻一時(shí)間腦機(jī)接口再度成為熱議話題腦機(jī)接口是否會(huì)成為技術(shù)風(fēng)口?腦機(jī)接口是否真的會(huì)實(shí)現(xiàn)人類思想與超級(jí)計(jì)算機(jī)共生融合,?
在上海,,中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所(簡(jiǎn)稱:上海微系統(tǒng)所)正在這一領(lǐng)域深度探索。近日,,由上海微系統(tǒng)所自主開(kāi)發(fā)的“免開(kāi)顱微創(chuàng)植入式高通量柔性腦機(jī)接口”揭開(kāi)了神秘面紗,。在上海微系統(tǒng)所的研究認(rèn)知中,腦機(jī)接口,,連接的不僅是人腦與機(jī)器,,更是健康與未來(lái),。
“免開(kāi)顱微創(chuàng)植入式高通量柔性腦機(jī)接口”可應(yīng)用于臨床重大腦疾病診治和腦功能探索,是解決漸凍癥,、高位截癱,、癲癇等重大腦疾病的重要手段,也是“人機(jī)物”三元共融萬(wàn)物感知的核心技術(shù),。未來(lái)進(jìn)一步結(jié)合人工智能技術(shù),,通過(guò)人腦與AI的融合來(lái)增強(qiáng)大腦功能。
上海微系統(tǒng)所副所長(zhǎng),、主任陶虎說(shuō),,大腦是人類最重要、最復(fù)雜的器官,,也是最脆弱的器官,,也是相對(duì)于其他動(dòng)物更具優(yōu)勢(shì)的器官,所以腦機(jī)接口技術(shù)的核心就是如何能夠充分發(fā)揮人腦的優(yōu)勢(shì),。
漸凍癥,、高位截癱、癲癇,、失明,、失語(yǔ)等神經(jīng)疾病,歸根到底都是大腦異常放電引起的,,腦機(jī)接口作為一個(gè)可以直接認(rèn)識(shí)腦,、保護(hù)腦、修復(fù)腦,、調(diào)控腦的渠道,,最重要、最迫切的一個(gè)應(yīng)用,,就是在臨床上,。例如小朋友的自閉癥、中青年的抑郁與老年的癡呆,、全年齡段的癲癇等等,,腦機(jī)接口作為人類大腦和外界設(shè)備直接交流的渠道,在神經(jīng)疾病的手段方面會(huì)發(fā)揮直接作用,。
具體來(lái)說(shuō),,免開(kāi)顱微創(chuàng)植入式高通量柔性腦機(jī)接口系統(tǒng)分為前端柔性深部電極器件、中端轉(zhuǎn)接單元,、后端腦電信號(hào)采集傳輸模塊,、生物兼容封裝材料四部分。目前,,該系統(tǒng)已應(yīng)用于鼠,、兔,、猴等多種動(dòng)物模型,并能夠?qū)崿F(xiàn)術(shù)后急性信號(hào)采集和長(zhǎng)達(dá)8個(gè)月的穩(wěn)定神經(jīng)信號(hào)跟蹤,。
▲免開(kāi)顱微創(chuàng)植入式高通量柔性腦機(jī)接口系統(tǒng)組成部件
相比其他“腦機(jī)接口”技術(shù),,上海微系統(tǒng)研究所在世界人工智能大會(huì)展示的技術(shù)有何不同?據(jù)陶虎介紹,,他們這次獨(dú)創(chuàng)的技術(shù)可以把柔性的電極暫時(shí)硬化,,這樣只需要開(kāi)一個(gè)很小的孔,類似做針灸一樣直接放入腦袋里,,而它到了腦后又會(huì)變軟,,“這樣就可以避免開(kāi)顱手術(shù),只做一個(gè)微創(chuàng)植入,,創(chuàng)口非常小,,最終植入尺度小于輸液針孔口徑?!蹦壳?,該高通量柔性腦機(jī)技術(shù)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先,植入創(chuàng)傷,、長(zhǎng)期在體安全性等關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)達(dá)到甚至部分超越了馬斯克的腦機(jī)接口公司Neuralink,。
▲該系統(tǒng)已應(yīng)用于鼠、兔,、猴等多種動(dòng)物模型
人工智能的終極不是人工智能,而是人工智能跟人類智能的結(jié)合,。
腦機(jī)接口作為一個(gè)大腦和萬(wàn)物互聯(lián)的渠道,,是一個(gè)賦能技術(shù),可以真正發(fā)揮人類大腦優(yōu)勢(shì),,把萬(wàn)物互聯(lián)起來(lái),。陶虎認(rèn)為,在物聯(lián)網(wǎng)之后,,是“腦聯(lián)網(wǎng)”,,實(shí)現(xiàn)“腦聯(lián)萬(wàn)物”“腦聯(lián)腦”。成年人的大腦大概有800多億個(gè)神經(jīng)元,,每一個(gè)神經(jīng)元都跟周?chē)汕先f(wàn)的神經(jīng)元彼此之間有交互,,形成了一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò),相當(dāng)于一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī),,通過(guò)腦機(jī)接口可以把人類的“超算”跟萬(wàn)物連接在一起,。
目前腦機(jī)行業(yè)熱度不減,公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示,,2018年以來(lái)國(guó)內(nèi)腦機(jī)接口行業(yè)融資不斷增多,,如專注腦機(jī)接口系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備研發(fā)的博瑞康在2021年3月獲得紅杉中國(guó)領(lǐng)投的上億元B輪融資,,NeuraMatrix獲得由經(jīng)緯中國(guó)數(shù)百萬(wàn)美元Pre-A輪融資,腦機(jī)交互企業(yè)腦陸科技在2020年12月獲得1億元A輪融資,。
對(duì)于行業(yè)目前的競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài),,盧樹(shù)強(qiáng)表示,首先腦機(jī)接口行業(yè)特別大,,相對(duì)“競(jìng)爭(zhēng)者”,,更合理的稱謂應(yīng)是“行業(yè)推動(dòng)者”,“市場(chǎng)那么大,,哪來(lái)那么多的競(jìng)爭(zhēng),?”其次,盧樹(shù)強(qiáng)表示,,腦陸科技從2018年開(kāi)始啟動(dòng)了自有的腦機(jī)接口芯片的研發(fā)計(jì)劃,,距今已研發(fā)了三年多的視角,更多是在進(jìn)行芯片設(shè)計(jì),,以及整個(gè)布局與小規(guī)模的測(cè)試和留片,,但是大規(guī)模的生產(chǎn)是通過(guò)委外的方式進(jìn)行。
具體在高精度芯片領(lǐng)域,,盧樹(shù)強(qiáng)表示目前腦陸科技主要與清華大學(xué)集成電路學(xué)院進(jìn)行腦機(jī)芯片的合作研發(fā),,而低精度芯片主要是自研?!懊鎸?duì)不同的場(chǎng)景,,腦機(jī)芯片的場(chǎng)景要求并不一樣,所以整體是成體系化的情況,?!蔽磥?lái),盧樹(shù)強(qiáng)稱,,隨著整個(gè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景與整體需求的擴(kuò)展,,腦陸科技將不斷去加速硬件和芯片的布局,后者主要指?jìng)鞲行酒c定制化的腦機(jī)計(jì)算芯片,。
在產(chǎn)品研發(fā)與行業(yè)發(fā)展方面,,吳寒峰表示,腦機(jī)接口行業(yè)所要面對(duì)的一個(gè)現(xiàn)實(shí)在于它是一個(gè)典型的交叉學(xué)科,,其水桶效應(yīng)非常明顯——即最弱的環(huán)節(jié)決定最后輸出的質(zhì)量,,因此該行業(yè)需要不同背景的團(tuán)隊(duì)共同去推動(dòng)。
此前,,中國(guó)科學(xué)院院士,、中科院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心學(xué)術(shù)主任蒲慕明公開(kāi)表示,中國(guó)腦機(jī)接口技術(shù)現(xiàn)在與馬斯克相差五到十年,,需要三年達(dá)到馬斯克公司目前的水平,。但雙方方向不一樣,,我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)還要花很多功夫做閉環(huán)的腦機(jī)接口,五年后相信可以與馬斯克并駕齊驅(qū),。對(duì)此,,吳寒峰表示,在一段時(shí)間內(nèi),,腦陸會(huì)逐步彌補(bǔ)與歐美團(tuán)隊(duì)因科研起步優(yōu)勢(shì)而帶來(lái)的差距,。
“不會(huì)通過(guò)三到五年解決所有問(wèn)題,如部分底層技術(shù)可能在技術(shù)環(huán)節(jié)上需要更長(zhǎng)時(shí)間才能追趕上,,但在材料科學(xué),、神經(jīng)科學(xué)、芯片制造工藝等技術(shù)環(huán)節(jié)上,,雖然沒(méi)有辦法馬上追趕到完美的狀態(tài),,但追上歐美主流狀態(tài)是沒(méi)問(wèn)題的?!眳呛宸Q,。