 失语者能“开口说话”、瘫痪患者可通过“意念”指挥机械……近年来，随着脑机接口技术不断发展，一些以往只存在于科幻电影中的场景，频频出现在我们的视野中。 “脑机接口”，是大脑与外界设备沟通交流的“信息高速公路”，是新一代人机交互与人机混合智能的前沿技术，其发展已被写入国家的“十四五”规划。 4月26日，多位脑机接口行业专家出席中关村论坛“脑机接口创新发展论坛”平行论坛，就侵入式与非侵入式脑机接口路线的各自优势、脑机接口产业发展过程中有哪些掣肘、脑机接口与人工智能能否交叉发展等问题进行了探讨。 以下是中国工程院院士、脑机海河实验室主任、广东院士联合会会员顾晓松的精彩观点：
何为脑机接口，其将在哪些领域产生关键的发力？顾晓松院士表示，脑机接口是人工智能和神经科学的集合，把人类的思维通过电信号采集出来，经过解码、编码的过程，运用人工智能等方法，实现机器代替人完成工作，接口连接的是大脑里的想法以及机器，最终实现人们希望它实现的功能。 该技术已与医学、通讯、游戏、军事国防等领域紧密的结合，并产生新的应用场景。 目前发达的国家都在脑机接口领域发力，我国在脑机接口领域的科研投入、产出已走在了世界前列，专利数量比同样发展强劲的美国要多。 在应用方面，他认为，近年来脑机接口产业发展迅速，特别是其与人工智能的结合，能够解决很多之前不能解决的问题。比如，宇航员在太空中的通讯，正是借由脑机接口、人工智能等前沿技术实现的。此外，医疗领域已经出现了很多新的可穿戴式医疗设备，在神经情感功能调节方面，脑机接口也可以起到很好的作用。 目前，按照开颅与否来看，脑机接口技术分为侵入式和非侵入式两种方式，侵入式是指将电极或其他设备植入到大脑或神经系统中，实现与大脑的直接连接。非侵入式则是通过头皮或其他部位的电极等来记录和解析大脑的电信号，从而实现与大脑的间接连接。那么，未来哪种方式将会成为主流？ 顾晓松院士表示，上述两种方式都是未来的方向，也都开发了样机，只是应用场景各有侧重。侵入式在大脑植入电极之后，可以长期使用，也便于控制，能够获得更高的信号质量和分辨率；而非侵入式则更加方便，其设备是依靠在头皮贴上电极片来获得电信号，这些电极片都固定在电极帽上，人们只需要佩戴帽子就可以使用，主要应用于生活、游戏场景、军事国防中。 目前我国在非侵入式的落地方面走在世界前沿。 非侵入式中，较具代表性的例子是马斯克创立的Neuralink，其目标是开发一种被称为神经织网的设备，它是一种由数千个微型电极组成的柔性薄膜，可以通过头皮的微小切口，无创的覆盖在大脑的表面，从而实现与大脑的间接连接。这种设备的优点是不需要进行手术，也不会对大脑造成损伤，而且可以实现高密度、高带宽和双向的信息传输，从而实现更高级和多样的功能。 纵观国内外脑机接口顶尖团队，国外有Neuralink这样的脑机接口公司，国内则以高校和医院为主，包括首都医科大学宣武医院赵国光教授团队、清华大学医学院洪波教授团队、脑机海河实验室、上海交大等。 对于脑机接口的未来，顾晓松院士表示，目前脑机接口的应用场景比较特殊，主要是针对瘫痪病人一类患者。未来要解决的是，怎么让普通人的生活中、各行各业都能应用到脑机接口技术，怎么把场景拓展运用到服务，进而带动数字产业、信息化产业。 失语者能“开口说话”、瘫痪患者可通过“意念”指挥机械……近年来，随着脑机接口技术不断发展，一些以往只存在于科幻电影中的场景，频频出现在我们的视野中。 “脑机接口”，是大脑与外界设备沟通交流的“信息高速公路”，是新一代人机交互与人机混合智能的前沿技术，其发展已被写入国家的“十四五”规划。 4月26日，多位脑机接口行业专家出席中关村论坛“脑机接口创新发展论坛”平行论坛，就侵入式与非侵入式脑机接口路线的各自优势、脑机接口产业发展过程中有哪些掣肘、脑机接口与人工智能能否交叉发展等问题进行了探讨。 以下是中国科学院院士、首都医科大学神经外科学院院长赵继宗的精彩观点：
赵继宗院士介绍，目前在脑机接口应用方面尚未有国家级的伦理准则明确落地，厂家生产的产品要在临床上使用，医疗机构可能会遇到审批、合规等问题。医院虽然有医学伦理委员会，但没有顶层的文件作为执行或操作依据。 赵继宗院士坦言，非侵入式脑机接口存在病人是否适用的问题。侵入式脑机接口则要求病人做开颅手术，面临的问题更直接。 关于如何平衡脑机接口技术创新与患者安全之间的关系？赵继宗院士表示，技术创新肯定是要有的，但是首先要保证患者的安全。“现在有大量的截瘫、偏瘫患者，对脑机接口技术的需求非常迫切，但是作为医生，一定要等到技术成熟了才能推广，匆忙'上马’并不能保证患者一定会取得好的效果。” “脑机接口技术要进一步发展，必须按照临床试验的规则来进行。”赵继宗院士举例说，比如先在动物身上试验，在对安全性、相容性等指标进行考察后，再在人身上试验，当然也要选择合适的病人来观察。 他进一步解释，脑机接口技术必须有第一群人接受临床试验，然后再扩大试验。临床试验分三期，逐渐从动物试验到一期试验，一期是三五个病人，然后扩大到二期，在不同单位、不同医院来试验……最后完成三期试验才可以。“以前医药和器械临床试验都是这样的过程，脑机接口还没到这一步，现在都处于实验室阶段，目前媒体报道的也都是个例。” 谈及脑机接口与人工智能之间的关系，赵继宗院士表示，脑机接口的原理与机器人类似，机器人可以通过内置程序和信号做相应的事，“脑机接口通过人工智能技术提取人的脑电波，发出相应指令，比如要写'正’字，患者会想该写哪一笔，但他不会说，那就可以通过人工智能技术在电脑上打出'正’字。”赵继宗院士说。 随着人工智能技术的发展，医生的角色是否会发生变化？对此，赵继宗院士认为这是另外一个话题。“现在最时髦的就是人工智能诊断，但实际上利用人工智能来诊断还存在很多问题。”他举例说，机器如果诊断错了，该由谁来负责？如何负责？ “所以我觉得未来通过人工智能来诊断恐怕不是主流方向。”赵继宗院士说，当然它可以大致对疾病进行初筛，这是有可能的。另外，人工智能在医疗影像方面的应用还有很大空间，像一般的CT、磁共振片子，都可以用人工智能来看，但是一些特殊情形还是要依靠医生判断，因为病跟病、病人跟病人是不一样的。 关于脑机接口与人工智能大语言模型是否有交叉的可能？赵继宗院士表示，现有研究已经发现，大脑中并非某一区域单纯的负责某个功能，比如感觉和运动功能是相互穿插的，神经网络和互联网一样都有连接和节点，所以生物学科和计算机学科也在逐渐靠拢。 —— End —— |
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