从实验室到工业化,脑机接口将科幻小说变为现实

来源:中新网 我们中国人有一个包含祝福的成语:“心想事成”。如今,凭借独特的“脑机接口”技术,“心想事成”正逐渐成为现实。什么是脑机接口,它能做什么?例如,如果某人的中枢神经系统受损,无法控制手部动作,脑机接口技术可以帮助他们抓住手,恢复患者手部的功能。下肢运动功能障碍的患者可以使用脑机接口来控制外骨骼并恢复行走。这些以前只能想象的场景,现在通过脑机接口技术在现实中重现。 “十五五”规划建议明确脑机接口为未来六大产业之一、新的经济增长点。这将使脑机接口从实验室转移到实验室工业化,“想法”在技术的支持下将成为“现实”。脑控汽车沿着复杂的轨道行驶,脑控机械臂抓取并放置积木……在最近举行的2025脑机接口大会上,描绘了许多“科幻”场景。全国数十个脑机接口团队贡献了多种解决方案,在脑电解码、运动控制等场景下,开始了真正的系统性能和稳定性竞赛。众多前沿科技企业也将新型脑机接口技术搬上舞台,充分展示了脑机接口技术的最新趋势。 Sois,脑机接口是什么样的技术?为什么这么多企业和科研机构如此关注?简单来说,我们人体的大部分动作都依赖于大脑产生的命令信号。这些指令控制body 通过遍布全身的神经网络进行活动。马苏。脑机接口技术可以通过捕捉大脑产生的脑电信号并将其转化为机器可以理解的指令,实现大脑与外部设备的直接交互。中国信息通信研究院知识产权创新发展中心主任 李文宇:你大脑所想的东西,可以直接传递到外界,也就是人的意识,而不需要用手、眼睛、嘴巴。例如,通过脑机接口,我的车辆控制信息直接发送到车辆。车辆可以根据大脑意识来控制一些运动动作,如前进、后退、左转、右转等装置。这使您可以直接控制自己的想法。另一方面,脑机接口也可用于进行人体神经调节和治疗一些神经病身体疾病。看似神秘,但实施起来也非常困难。专家表示,脑机接口技术不仅要准确破解大脑的密码,还要找到一种跟上行为的方法,因为我们大脑中数百亿个神经元像星系一样相互连接,共同控制我们的运动和感知。李文宇介绍,目前脑机接口存在三个难点原理。首先是如何获取大脑信号。这是非常弱且很难获得的。第二个是如何理解大脑信号。大脑中几乎有九百亿个神经元,但是此时能够提取的大脑信号只是来自数十个、数百个甚至最多1000个大脑神经元的信息。三是如何控制大脑信号,控制大脑。这些信号可以帮助治疗一些神经系统疾病。还有很多科学上尚未解决的问题,比如如何监管、在哪里监管、监管什么?x帐篷。 “十五五”规划建议明确呼吁“前瞻性定位未来产业”,推动脑机接口成为新的经济增长点。那么为什么脑机接口产业在困难重重的情况下发展却如此强劲呢?我们是不是应该推广一下呢?国务院发展研究中心产业经济研究部副主任徐兆元:原因之一是,经过多年培育,脑机接口的多项关键技术取得了突破,一些重要产品取得了突破性的临床突破,为进一步产业化奠定了基础。另一方面,脑机接口是一个高水平产业,涉及神经病学、人工智能、芯片、临床医学等多个领域。作为未来产业,脑机接口产业的发展不仅会发展脑机接口计算机接口本身,也为许多其他相关产业的进一步转型和提升提供重要的拉动和带动作用。中国信息通信研究院、脑机接口产业联盟发布的《接口技术与应用研究报告z脑机接口(2025)》指出,当前全球脑机接口市场价值数十亿美元,预计到2030年将突破百亿美元。根据麦肯锡测算,2020年全球医疗应用脑机接口市场规模预计将达到4万美元,预计将增长20亿美元。到2030年,到2040年将超过1450亿美元。这绝对是一个所有人都在争夺的巨大市场。徐兆元介绍,目前许多国家都在加大投入,抢占该领域技术发展的巅峰,该领域将成为未来各行业、各国家产业竞争的巅峰。我国在该行业的发展上有许多独特的优势。比如创新,我们有很多创新人才和研发机构。从工业来看,我国工业门类最齐全,产业支撑能力较强,工业基础条件较高。在风景方面,中国拥有世界上最多的人口和最丰富的风景,可以给相关产业带来很大的市场空间。开发正在掌控全球市场的下一代脑机接口技术,首先需要精准提升关键技术的研发水平。记者在清华大学看到了最新成果。 SoThis是“模仿组织支架神经电极”,是脑机接口的核心部件王牌使用“生物隐形”技术。由于它需要作为侵入性电极植入人体,因此需要尽可能避免被人体排斥。清华大学生物医学工程学院助理教授戴晓春:与这根头发相比,蝉翼般的半透明膜是模仿组织的支架神经电极。这里有很多非常细的细丝,所以你可能看不清楚。这是因为这些细丝比人类头发丝小 100 倍。这种“仿组织支架神经电极”的三维多孔结构,可以让神经元像“回家”一样自然地被“刺穿”,很大程度上避免了机体的排斥反应,达到了隐形的效果。因此,入侵后的安全性和长期的信号稳定性难以解决。问题基本解决了。加快研发攻关,抢抓机遇产业链的发展不仅需要前沿技术的进步,更需要全产业链的协同发展。国务院发展研究中心产业经济研究部副主任徐兆元:脑机接口的发展需要上下游产业链的充分配合。这需要一套关键材料、关键部件和关键软件支撑。它需要多个学科和部门之间的合作与协作。同时,脑机接口的产业发展将增加各领域、不同行业的独特需求,导致从硬件到软件的不断迭代升级。为了更加牢固地建立这一基础,我们需要创新人才。在天津大学,脑机接口专业的学生上课,除了理论课,还有丰富的课程内容。开展实践课程,例如脑控航天器的对接和交会实验以及使用电刺激的上肢微震实验。天津大学副校长、海河脑机交互与人机融合实验室主任董明先生:我们是专门做脑机接口的,是一个脑机接口的长链,鼓励学生根据自己的兴趣爱好去关注领域。例如脑计算机+智能医学工程、脑计算机+集成电路、脑计算机+人工智能、脑计算机+临床医学等。我们的学生不仅具备足够的跨学科融合的知识和能力,而且还具备专业知识。 2024年9月,天津大学开设全国首个高校脑机接口专业,加强理论与实践的全面结合为脑机接口产业发展提供高素质专业人才保障。天津大学副校长、脑机交互与人机融合海河实验室主任董明:目前,天津大学正在组建医学院作为该专业的牵头单位。 We also collaborate with the School of Microelectronics, the School of Intelligence and Computing, the School of Automation and even the School of Mechanical Engineering to develop a highly complex workforce and develop an exceptional workforce.talented entity capable of meeting the key strategic needs of our nation in the future.技术是基础,人才是关键,实际应​​用手段产业发展前景广阔。我们先来看看目前我国脑机接口的一些应用场景。患者于2022年因脊髓损伤导致四肢瘫痪。2025年6月患者体内植入了科研团队研发的脑机接口系统。最初,经过两到三周的训练,患者能够用意念控制电脑光标和平板电脑等电子设备。在此基础上,研究团队通过引入更新的技术,将脑机接口的应用场景从二维显示扩展到三维物理世界。中科院脑科学与智能技术卓越中心研究员赵正拓:植入人体内,可以将机器狗作为身体的延伸,作为自己的智能代理设备。你可以用头部控制机器狗下楼取货,也可以用意念控制轮椅下楼。这将极大地丰富你的生活。信息显示,该系统目前允许用户使用“id脑机接口技术为语言障碍患者带来了希望。今年,北京精宣武医院与脑与智能科学研究所北京脑融合研究所完成了全球首个植入式中文无线脑机接口的临床试验,该系统解码了与日常生活密切相关的62个单词。智能语言模型,ALS引起的失语症受试者可以完成诸如“我要吃饭”之类的句子。专家表示,随着脑机接口技术的不断发展,未来将在更多领域发挥作用。 中国信息通信研究院知识产权与创新发展中心主任李文宇:B。雨机接口还可以在教育、安全生产、交通运输等方面发挥作用。随着脑机接口逐渐渗透到我们的生活和工作中,更多的应用场景将会出现,包括应用部署、数据积累、技术迭代等未来的迭代。政策不断发力,确保新技术牢牢走上“高速车道”。 2025年7月,工业和信息化部等七部门发布了关于促进脑机接口产业创新发展的实施意见,明确提出了2027年、2030年相关分步目标,为脑机接口技术创新和产业发展提供了前瞻性规划和政策指引。与此同时,今年以来,北京、上海、四川、山东等省份相继出台了重点关注的政策文件。脑机接口的创新发展,保证了产业的快速发展。政治趋势即将到来,行业机遇不断涌现。我们希望未来脑机接口能够有新的突破,创造出高新技术产业。我们希望更多的科幻成为现实,为经济发展注入新的动力。
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