腦機接口:跨越技術(shù)門檻 叩響未來之門
關(guān)鍵詞: 腦機接口,技術(shù)發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域,市場規(guī)模,挑戰(zhàn)機遇
新華網(wǎng)北京7月9日電(趙海軍)腦機接口,這一曾頻繁出現(xiàn)在科幻作品中的前沿技術(shù),正以超乎想象的速度從理論構(gòu)想走進現(xiàn)實生活。作為“十四五”規(guī)劃綱要重點布局的“腦科學與類腦研究”領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù),腦機接口宛如一座連接人類大腦與外部設(shè)備的橋梁,承載著無數(shù)變革性的可能,成為當下科技領(lǐng)域最受矚目的焦點之一。
自20世紀70年代萌芽以來,腦機接口技術(shù)歷經(jīng)漫長的實驗室探索期,如今已站在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的起跑線上,蓄勢待發(fā)。從技術(shù)路徑來看,侵入式、半侵入式和非侵入式三條路線各展所長,共同推動著腦機接口技術(shù)不斷向前發(fā)展。
??非侵入式腦機接口憑借操作簡便、安全性高的優(yōu)勢,率先在消費級市場嶄露頭角;侵入式腦機接口雖面臨手術(shù)風險和生物相容性等挑戰(zhàn),但其在神經(jīng)控制精度上的卓越表現(xiàn),為醫(yī)療康復等專業(yè)領(lǐng)域帶來了巨大的想象空間;半侵入式腦機接口則巧妙融合了兩者的特點,在技術(shù)可行性與應(yīng)用效果之間尋求平衡。
??近年來,多學科的深度融合為腦機接口技術(shù)的突破注入了強大動力。算法層面,深度學習算法的引入讓腦電信號解碼效率實現(xiàn)飛躍,根據(jù)《證券日報》報道,斯坦福大學借助AI模型將運動皮層信號轉(zhuǎn)化為手寫文字,準確率高達95%,生動詮釋了腦機交互邁向?qū)嵱没膱詫嵅椒ァ?/p>
??硬件技術(shù)領(lǐng)域同樣成果豐碩,無線傳輸技術(shù)擺脫了線纜的束縛,生物可降解材料降低了長期植入的風險,為腦機接口設(shè)備的小型化、便捷化與安全性提供了有力支撐。來自中國科學院官網(wǎng)信息,就在2025年,中國科學院腦科學與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心攜手復旦大學附屬華山醫(yī)院及相關(guān)企業(yè),成功開展中國首例侵入式腦機接口前瞻性臨床試驗,研發(fā)出全球最小尺寸的腦控植入體,以較少數(shù)量的植入電極實現(xiàn)了與國外同類產(chǎn)品相似的控制水平,為患者帶來了更多獲益可能。
??隨著技術(shù)的不斷成熟,腦機接口的應(yīng)用領(lǐng)域也在持續(xù)拓展,多元化的應(yīng)用場景逐漸從概念走向現(xiàn)實。在醫(yī)療保健這一核心戰(zhàn)場,腦機接口已成為康復治療的新希望,幫助癱瘓患者通過“意念”控制外骨骼實現(xiàn)自主運動,讓卒中病人從被動康復轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訁⑴c。同時,它在疾病診斷和治療輔助方面的作用也日益凸顯,為腦癌手術(shù)等復雜醫(yī)療場景提供了更精準、人性化的解決方案。
??消費娛樂領(lǐng)域,腦機接口正悄然掀起一場沉浸式體驗革命。玩家僅憑意念即可操控游戲角色,在虛擬現(xiàn)實世界中暢享更加自然、流暢的交互體驗;智能家居控制也因腦機接口變得更加便捷,用戶動動念頭就能輕松掌控家中設(shè)備,開啟智能生活新篇章。
??教育領(lǐng)域,腦機接口則為個性化學習提供了有力工具,通過實時監(jiān)測學生學習狀態(tài),助力教師因材施教,提升學習效率。
??蓬勃發(fā)展的市場前景吸引了資本的加速涌入。2024年我國腦機接口市場規(guī)模已達32億元,預(yù)計到2027年將突破55億元,年均增長率保持在20%左右。全球范圍內(nèi),麥肯錫預(yù)測2030—2040年腦機接口醫(yī)療應(yīng)用市場規(guī)模將高達400億美元-1450億美元。在國內(nèi),上市公司紛紛依托自身優(yōu)勢,在腦機接口領(lǐng)域積極布局,從醫(yī)療服務(wù)到產(chǎn)品研發(fā),從非侵入式技術(shù)的消費級應(yīng)用到侵入式技術(shù)的深度探索,全方位推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
??盡管腦機接口技術(shù)發(fā)展勢頭迅猛,但前行之路并非坦途。技術(shù)瓶頸依然存在,非侵入式設(shè)備面臨腦電信號采集與解碼精度難題,侵入式設(shè)備則需在生物相容性和長期穩(wěn)定性上尋求突破。倫理和安全問題也如高懸之劍,黑客攻擊、數(shù)據(jù)竊取、意念控制濫用等風險不容忽視,而目前相關(guān)法律文件和監(jiān)管細則尚不完善,數(shù)據(jù)隱私保護存在諸多模糊地帶。人才短缺同樣制約著產(chǎn)業(yè)發(fā)展,跨學科復合型人才的匱乏使得腦機接口人才培養(yǎng)任重道遠。此外,高昂的成本也限制了企業(yè)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)的集聚,臨床試驗、車間建設(shè)與研發(fā)投入巨大,投資回收期長,導致國內(nèi)企業(yè)數(shù)量相對較少。
??展望未來,腦機接口依然前景光明。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、神經(jīng)生物學等前沿技術(shù)的持續(xù)進步,腦機接口有望實現(xiàn)更大突破,為消費、醫(yī)療、教育等眾多領(lǐng)域帶來深刻變革,重塑人們的生活與工作方式。預(yù)計未來3~5年,消費級產(chǎn)品有望實現(xiàn)腦控游戲等娛樂應(yīng)用的普及;未來5~10年,腦機接口將在醫(yī)療康復領(lǐng)域取得重大突破,幫助更多患者重獲行動自由。
??腦機接口產(chǎn)業(yè)正站在時代的風口浪尖,雖挑戰(zhàn)重重,但機遇無限,必將成為推動未來科技發(fā)展與社會進步的核心力量,引領(lǐng)我們走向一個更加智能、便捷、充滿無限可能的新時代。
【責任編輯:楊帆】
