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魏任斌教授谈脑机接口技术国内外现状与发展趋势
发布时间:2024-01-31 16:23
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杭州创业服务网罗慧睿2024年1月31日讯》近日,知名经济学者魏任斌教授在一次内部研讨会议上即席发言,谈到脑机接口技术国内外现状与发展趋势。脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI)技术是一种直接在大脑和外部设备之间建立通信的技术。它通过解读大脑活动,如脑电波(EEG)、功能性磁共振成像(fMRI)或近红外光谱(NIRS)等信号,并将其转化为控制外部设备(如计算机、轮椅、假肢等)的指令。

以下是根据魏任斌教授的演讲内容整理而成的文稿。

脑机接口技术是一个充满前景的领域,未来有望为人类带来更多可能性和便利。然而,它也面临着许多挑战,包括技术难题、伦理问题和社会影响等,需要全球科学家、工程师、政策制定者和公众共同努力,以实现这一技术的可持续发展。

当前,脑机接口技术正处于快速发展阶段,尤其在如下几个方面取得了显著进展。

一是信号采集和处理技术。随着信号采集设备的进步,我们可以更精确地捕捉大脑活动。深度学习算法的应用使得信号处理的准确性和速度都有了大幅提升。

二是解码算法。深度学习技术被广泛应用于解码大脑信号,识别用户的意图。例如,通过分析脑电波模式,可以识别用户的特定思维活动,如想象手写字母或移动光标。

三是应用领域。脑机接口技术被应用于多个领域,包括医疗(如帮助残疾人士控制外部设备)、娱乐(如脑电波控制的电子游戏)、军事(如提高士兵的战场感知能力)和增强现实(AR)。

四是长期稳定性与可靠性。研究人员正在努力提高脑机接口系统的长期稳定性,包括减少信号漂移、提高系统对不同环境和用户状态的适应性。

五是无线与便携式设备。为了提高用户的舒适度和便利性,无线和便携式的脑机接口设备正在被开发,使得用户可以在更自然的环境中使用这些技术。

六是伦理与法规。随着技术的发展,相关的伦理和法律问题也日益受到重视,包括隐私保护、数据安全、用户同意等。

七是国际合作与竞争。脑机接口技术是全球性的研究热点,各国都在积极推进相关研究,竞争与合作并存。

在中国,脑机接口技术也得到了政府和企业的高度重视,多个研究机构和公司正在进行相关的研究和开发工作。中国科学家和工程师在脑机接口领域也取得了一系列重要成果,包括发表高水平学术论文、开发新型脑机接口设备和系统等。

脑机接口技术在国际和中国国内均取得了显著的进展,特别是在医疗领域的应用、技术创新、政策支持以及伦理讨论方面,令人惊叹。

一是技术研究和应用领域。国际上,脑机接口技术主要应用于医疗领域,用于治疗癫痫、帕金森、抑郁、多动症、自闭症、截瘫、卒中、阿尔兹海默症等神经相关疾病;在中国,脑机接口技术同样以医疗应用为主,例如天津大学牵头的超大规模指令集脑机编解码关键技术,用于高速率无创脑机接口系统,以及燧世(天津)智能科技有限公司开发的脑机智能人工神经信息系统,这些技术已获得医疗器械注册证,标志着国产高性能脑机交互装备在医疗领域的应用进入加速落地阶段。

二是技术创新和自主发展。国际上,2023年被认为是脑机接口技术的元年,技术进步包括高速率的神经信号到句子的转换,使用意念来打字等方面的长足进步;在中国,2023年度中国脑机接口十大进展中,多项技术成果已达到国际领先水平,有的甚至填补了领域的技术空白。例如,中电云脑(天津)科技有限公司研发的非侵入神经电生理信号高精度采集芯片,对于构建国产自主可控神经电生理信号采集与计算产业链具有重要意义。

三是市场和政策支持。国际上,脑机接口技术的发展得到了各国政府和企业的高度重视,全球范围内的研究机构和公司都在积极推进相关研究和开发工作;在中国,脑机接口技术得到了政策的大力支持。例如,工业和信息化部、国家药品监督管理局公布了人工智能医疗器械创新任务揭榜入围单位,多项脑机接口项目入围,这标志着中国脑机接口相关医疗器械产品开始从实验室走向实际应用。

四是伦理和社会影响。国际上,随着技术的发展,相关的伦理和法律问题也日益受到重视,包括隐私保护、数据安全、用户同意等方面;在中国,脑机接口技术的快速发展同样引发了伦理和社会影响的讨论,如何在推动技术发展的同时确保伦理合规和社会责任,成为了一个重要的议题。

在当前脑机接口技术领域,中国可以通过采取措施实现弯道超车,并在战略和战术层面进行推进。

一是在战略层面,推动政策和资金支持。中国可以制定明确的政策支持脑机接口技术的研发与应用,并提供资金支持。政府可以设立专项资金,鼓励科研机构和企业进行脑机接口相关的研究和开发。此外,还可制定相关政策,鼓励人才引进和培养,为脑机接口产业的发展提供坚实的人才和资金基础。

二是在战略层面。加强国际合作和交流。中国可以积极与国际组织、合作伙伴和科研机构合作,提升脑机接口技术的水平和应用能力。通过与国际顶级科学家和研究机构进行学术交流和合作,中国可以借鉴和吸收先进的理论知识、技术方案和实践经验,加快自身技术的发展和创新。

三是在战术层面,加强人才培养和团队建设。中国可以加大力度培养和引进相关领域的专业人才,并组建优秀的研发团队。通过设立脑机接口技术的研究院所和创新基地,吸引国内外优秀科学家和创新团队,在脑机接口技术的研发和应用方面取得突破。同时,要加强与学术界、产业界的合作,搭建平台,促进交流和协作,推动团队之间的合作与创新。

四是在战术层面,发展应用领域,培育市场需求。中国可选择一些重要的应用领域,如医疗康复、军事领域和虚拟现实等,重点推动脑机接口技术的应用,并培育市场需求。通过与医疗机构、军事部门和虚拟现实相关企业深度合作,研发适应市场需求的产品和解决方案,并加大推广力度,提高市场普及度。

如,中国可以在医疗康复领域推动脑机接口技术的应用,例如开发与运动康复相关的产品,帮助瘫痪患者恢复运动能力。此外,中国还可以与军事领域合作,开发脑机接口技术在军事训练和操作中的应用,提高军事训练效果和作战能力。同时,与虚拟现实领域合作,开发脑-机接口技术与虚拟现实的结合应用,提供更加沉浸式的虚拟现实体验。

总之,脑机接口技术是一项非常有前途的新技术。随着技术的进步,脑机接口技术可能会在医疗、康复、辅助设备控制、游戏和娱乐等领域得到广泛的应用。脑机接口技术也可能会对人类社会产生深远的影响。因此,脑机接口技术的研究非常重要。


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