腦機(jī)接口再成“熱詞”，四川接得住這潑天富貴嗎？

這個(gè)月初，我國(guó)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)案例在全網(wǎng)引發(fā)火熱討論。復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院公開(kāi)了一例腦機(jī)接口病人的恢復(fù)情況：4年前患者由于車(chē)禍導(dǎo)致頸椎脊髓受損，手部無(wú)法抓握，難以站立。今年11月6日，他在華山醫(yī)院接受了腦機(jī)接口手術(shù)。一個(gè)月后，在氣囊手套輔助下，他順利舉起杯子并喝了一口水，動(dòng)作流暢不卡頓。

提到腦機(jī)接口，你的第一反應(yīng)可能會(huì)是科幻電影——人腦和機(jī)械在腦機(jī)接口的聯(lián)通下進(jìn)行緊密配合，完成各種難以想象的任務(wù)。

這個(gè)案例的公布，不由得讓大家再次展開(kāi)聯(lián)想，科幻電影里的場(chǎng)景真的要來(lái)了？

“其實(shí)腦機(jī)接口的研究，許多地方早就開(kāi)始了。”四川腦科學(xué)與類(lèi)腦智能研究院副院長(zhǎng)任俊如介紹，2018年，電子科技大學(xué)就聯(lián)合多家省內(nèi)醫(yī)院成立了四川腦科學(xué)與類(lèi)腦智能研究院，腦機(jī)接口就是該院的重點(diǎn)研究方向。

在電影中，腦機(jī)接口的功能是“增強(qiáng)”：讓人類(lèi)具有更強(qiáng)的能力，如完成隔空取物、用意念彎曲金屬等。

但回到現(xiàn)實(shí)中，腦機(jī)接口當(dāng)下的功能更“接地氣”，是“扶弱”：在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域幫助患者改善自身的短板。

腦機(jī)接口？四川在此領(lǐng)域有無(wú)研究？

現(xiàn)實(shí)中的腦機(jī)接口具體是個(gè)啥？

任俊如介紹，醫(yī)學(xué)角度講，脊髓損傷會(huì)擾亂神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的通訊，導(dǎo)致大腦無(wú)法向負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)控制的脊髓區(qū)域傳遞指令。一些患者也因此喪失了行走的能力。

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，研究者從嚙齒動(dòng)物模型中，發(fā)現(xiàn)了脊髓硬膜外電刺激調(diào)節(jié)特定神經(jīng)元群活動(dòng)的機(jī)制。通過(guò)這套機(jī)制，各個(gè)區(qū)域的研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始設(shè)計(jì)一套裝置：將收集到的大腦皮層信號(hào)通過(guò)電波脈沖，將模擬信號(hào)傳遞給脊髓區(qū)域，在大腦和脊髓之間搭建起一架“數(shù)字橋梁”，以恢復(fù)脊髓損傷的肢體功能。

這套裝置就是腦機(jī)接口。

從技術(shù)路線看，腦機(jī)接口的實(shí)施方案主要分為入侵式和非入侵式。

此次復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院采用的是一種入侵式方案：通過(guò)微創(chuàng)手術(shù)進(jìn)行開(kāi)顱后，將電極植入顱骨下對(duì)神經(jīng)信號(hào)進(jìn)行采集。這能采集到較高的信號(hào)強(qiáng)度和分辨率。

此前馬斯克的Neuralink公司所選擇的技術(shù)路線則更為“激進(jìn)”——將電極等信號(hào)記錄裝置植入硬腦膜下的大腦皮層，進(jìn)行高通量的神經(jīng)信號(hào)采集。

“這類(lèi)入侵式方案所采集的信號(hào)強(qiáng)度更強(qiáng)、更精準(zhǔn)。但風(fēng)險(xiǎn)較高，受眾的接受度也不容易提起來(lái)，畢竟需要開(kāi)顱。”任俊如說(shuō)。

四川所選擇的技術(shù)路線則更“穩(wěn)”一些：非入侵式。

非入侵式的腦機(jī)接口好處明顯，其風(fēng)險(xiǎn)是所有方案中最低的。但受制于采集信號(hào)強(qiáng)度，其產(chǎn)品形態(tài)通常是穿戴式設(shè)備。

“一步一步來(lái)，在更容易落地的領(lǐng)域進(jìn)行研究，是我們的方向。”任俊如說(shuō)。

當(dāng)下在四川，一些具備腦機(jī)接口的產(chǎn)品正在逐步成型。如布法羅機(jī)器人科技（成都）有限公司生產(chǎn)的外骨骼機(jī)器人，正由算法及手動(dòng)控制向腦機(jī)接口控制轉(zhuǎn)型。四川省人民醫(yī)院也正在腦及脊髓損傷神經(jīng)再生修復(fù)與腦機(jī)接口神經(jīng)調(diào)控領(lǐng)域進(jìn)行深度研究。

此外，省內(nèi)一些醫(yī)院也正針對(duì)病理性腦老化、抑郁癥等領(lǐng)域，開(kāi)展腦機(jī)接口解決方案研究。

市場(chǎng)空間有多大？什么時(shí)候迎來(lái)爆發(fā)期？

腦機(jī)接口是一個(gè)很大的市場(chǎng)。根據(jù)浙商證券發(fā)布的《人腦與數(shù)字世界的融合未來(lái)——腦機(jī)接口行業(yè)報(bào)告》，2023年，全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到19.8億美元，預(yù)計(jì)到2027年將達(dá)到33億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率約為14%。

“產(chǎn)業(yè)發(fā)展上，四川是有優(yōu)勢(shì)的。”任俊如介紹，目前電子科技大學(xué)、四川大學(xué)等相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)在腦信號(hào)的編解碼、腦機(jī)接口軟硬件技術(shù)等各方面均取得了系列突破，主導(dǎo)并獲批了國(guó)家科技創(chuàng)新2030—重大項(xiàng)目“新型無(wú)創(chuàng)腦機(jī)接口：理論、技術(shù)與應(yīng)用示范”。

類(lèi)腦芯片方面，近年來(lái)，四川在技術(shù)的研發(fā)與制造上也取得了重要突破。其中的代表性成果有：四川大學(xué)研發(fā)出了一系列基于神經(jīng)元結(jié)構(gòu)的類(lèi)腦芯片；西南交通大學(xué)研發(fā)出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)腦控制器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域的控制；電子科技大學(xué)研制出全球首款基于光子晶體的類(lèi)腦計(jì)算芯片，可以實(shí)現(xiàn)高速、低功耗的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算；成都時(shí)識(shí)科技有限公司聚焦邊緣計(jì)算應(yīng)用場(chǎng)景，提供超低功耗、超低延時(shí)的類(lèi)腦芯片解決方案……

“簡(jiǎn)單說(shuō)，與腦機(jī)接口相關(guān)的電子信息產(chǎn)業(yè)和醫(yī)藥健康產(chǎn)業(yè)，均是四川的支柱產(chǎn)業(yè)，這是我們的比較優(yōu)勢(shì)。”他說(shuō)。

不過(guò)，四川在腦智產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域仍存在“小、弱、散”的特點(diǎn)。清華天機(jī)芯的AI芯片、科大訊飛的語(yǔ)音輸入技術(shù)、大疆無(wú)人機(jī)的智能導(dǎo)航、阿里健康的醫(yī)學(xué)圖像識(shí)別等國(guó)內(nèi)最前端的技術(shù)，都不在省內(nèi)。“培育或引入領(lǐng)域中的龍頭企業(yè)，可能是下一步的關(guān)鍵。”

根據(jù)四川腦科學(xué)與類(lèi)腦智能研究院的預(yù)判，腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)期在2027年。“2022年，許多研究機(jī)構(gòu)申報(bào)了國(guó)家相關(guān)部委發(fā)布的各類(lèi)腦科學(xué)類(lèi)腦智能相關(guān)專(zhuān)項(xiàng)。2027年結(jié)案時(shí)將會(huì)有許多研究成果誕生，那時(shí)將是成果轉(zhuǎn)化的熱點(diǎn)時(shí)刻。”

任俊如認(rèn)為，在此之前，我們需要為這個(gè)產(chǎn)業(yè)打好政策基礎(chǔ)，用更順暢的落地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)發(fā)展贏得先機(jī)。