在剛剛落幕的世界人工智能大會上,類腦智能及腦機接口主題成為了重點探討的前沿方向之一。融合了生物科技及信息科技(BTIT),腦機接口成為了跨界融合時代下的新角色,是生物神經系統與數字系統的連接通道,更是一種新興的、具有顛覆性的技術領域。
經過兩年多的發展,腦虎科技在論壇上,發布了七項科研成果,從柔性電極、動物實驗、探索性人體試驗三個維度介紹了新近的探索和成果。現場最吸引觀眾的是腦虎科技的動物員工實驗,2歲的拉布拉多犬“尼奧”和7歲恒河猴“悟空”。它們分別完成了腦機接口的電極植入手術,在植入256通道皮層電極后均可采集LFP信號。
“今年5月,我們將半侵入式腦機接口設備植入恒河猴,完成了打乒乓游戲的實驗。”腦虎科技聯合創始人兼CEO彭雷表示,該腦機接口植入恒河猴打游戲實驗,在解碼準確性上,預測軌跡和真實軌跡相關性85%以上,延遲性則控制在30ms以內,同時實現14天以上的穩定解碼。這不僅為將來的腦控實驗打下了堅實的科研基礎,更是邁向臨床實驗的第一步。
中國的“腦機之路”需要厚棟任重,方可任重道遠
今年是一個特殊的年份,腦機接口概念提出整整50周年,1973年的美國科學家第一次提出了腦機接口的概念。而在中國,腦機接口如今也已經走過了20周年,腦機融合的核心技術與突破成為業內關注的焦點。
天津大學副校長明東校長在論壇上說到,“我們用20年的時間在追趕美國人走過50年的道路,這中間離不開大家共同的努力。腦機接口是一場可以改變我們人類生活生產乃至底層的重要的顛覆性技術,腦機接口它的未來值得我們所有的這種期待。但是在今天,腦機接口還處于它的襁褓期,還處于‘厚棟任重’、‘任重道遠’的階段。”
中科院上海微系統所副所長、腦虎科技創始人陶虎,同時作為“中國腦計劃”模擬腦領域責任專家,已率領團隊推出獨具特色的基于蠶絲蛋白的柔性腦機接口技術,相較其他團隊的植入式方案,該柔性技術無論在手術本身的創傷,還是植入以后長期在體的安全性、穩定性上都更具優勢。他曾表示,提升帶寬與精度,也就是可同時記錄神經元的數量、以及信號質量的高低,是腦機接口的下一步方向。
陶虎認為,大腦就像一臺超級計算機,一方面功能強大,擁有800多億個神經元,每一個都能與周邊成百上千的神經元進行物質和信息交互,形成強大網絡;另一方面,這臺“超算”能耗極低,平均不到30瓦,而按照馮·諾依曼架構設計的頂級超算,雖然算力極強,但電力消耗卻抵得上幾萬戶家庭。
要讓電腦具備人腦的能力和“性能功耗比”,目前有兩條可能的路徑:一是通過類腦研究,開發類腦芯片、類腦計算架構,模擬大腦運行;二是借助腦機接口與人腦交互,跳過五官、四肢,直接利用大腦的核心能力。
陶虎認為,腦機接口是在做把病人變回正常人的過程,這就意味著要做更多的臨床研究,做更大的重大腦疾病診治。而腦機接口的天花板,就是想把正常人變成超人,希望通過腦機接口把我們大腦跟外界更加強大的感知器和執行器聯合起來,使我們的五官、四肢做更多的延續。
