科技感滿滿的假肢不是裝飾，而是能握拳、抓取，甚至持筆寫字、握拍打球；僅靠“意念”就能驅(qū)動機(jī)械臂拿取東西，甚至操作電腦輸入信息；穿戴式的設(shè)備記錄腦電波的波動，將大腦的運(yùn)轉(zhuǎn)情況以數(shù)值形式反饋……眾多科幻電影般的情景正在現(xiàn)實(shí)中上演，腦機(jī)接口這一未來產(chǎn)業(yè)得到了越來越多的關(guān)注。
業(yè)內(nèi)人士指出，腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間廣闊，短期內(nèi)非侵入式設(shè)備在消費(fèi)領(lǐng)域存在爆發(fā)式增長的可能；長期看，腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)有望實(shí)現(xiàn)高級人機(jī)交互，迎來巨量市場增長。
據(jù)了解，腦機(jī)接口是一種在人或動物大腦與具有處理或計(jì)算能力的外部設(shè)備之間創(chuàng)建的連接通路，可以實(shí)現(xiàn)信息交換及控制。“腦機(jī)接口技術(shù)主要包括非侵入式和侵入式兩類。非侵入式通過對腦部信號無創(chuàng)監(jiān)測實(shí)現(xiàn)信號輸出，例如非侵入腦電波監(jiān)測廣泛用于臨床腦部病變診斷。此外，新興的一種非侵入式技術(shù)，通過對腦部信號的監(jiān)測實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的控制，比如殘疾人可以通過腦電波控制機(jī)器人來幫助其端水、開門等，實(shí)現(xiàn)腦-機(jī)功能整合，未來會有巨大市場。”中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所研究員張強(qiáng)告訴記者。
“前沿的侵入式技術(shù)，則是將芯片植入大腦，調(diào)控腦神經(jīng)回路，有機(jī)會實(shí)現(xiàn)腦疾病的徹底治愈，但距離真正臨床還有很遠(yuǎn)的距離。”張強(qiáng)說。
近年來，不少企業(yè)對腦機(jī)接口技術(shù)加大投入力度，相關(guān)新產(chǎn)品、新應(yīng)用頻頻落地。
在今年第4屆亞洲殘疾人運(yùn)動會的開幕式上，殘疾人游泳運(yùn)動員徐佳玲是最后一棒火炬手。徐佳玲用通過大腦操控的智能仿生手高擎火炬“桂冠”，隨后點(diǎn)燃主火炬。
強(qiáng)腦科技相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，智能仿生手基于腦機(jī)接口技術(shù)，通過采集解析使用者的神經(jīng)信號，無需手術(shù)埋入電極，也可以精確控制每根手指的運(yùn)動速度和位置，完成各種交互姿勢，讓徐佳玲得以在握持火炬時更穩(wěn)定。
“我們的智能義肢產(chǎn)品結(jié)合了先進(jìn)的人工智能算法與腦機(jī)接口技術(shù)，往往只需要短時間的磨合，使用者就能自如地運(yùn)用。這款產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)，至今已銷售超過5年，打破國外品牌的常年壟斷。目前，大約有上千名殘疾人朋友使用了我們的應(yīng)用方案。”強(qiáng)腦科技相關(guān)負(fù)責(zé)人說。
除了智能義肢，腦機(jī)接口還被應(yīng)用于更多領(lǐng)域。
在電子消費(fèi)品領(lǐng)域，相關(guān)產(chǎn)品正受到消費(fèi)者熱捧，例如強(qiáng)腦科技推出的非侵入式深海豚智能安睡儀，可以解譯大腦在不同睡眠階段的神經(jīng)信號狀態(tài)，用于改善用戶睡眠質(zhì)量，銷量超過10萬臺。此外，近期中國第一汽車股份有限公司也針對腦控車輛領(lǐng)域申請了一項(xiàng)專利，相關(guān)技術(shù)用于獲取車輛駕駛員的腦電信號，借此提高腦控車輛運(yùn)行的安全性和可靠性。
中國信息通信研究院發(fā)布的《腦機(jī)接口總體愿景與關(guān)鍵技術(shù)研究報(bào)告》指出，腦機(jī)接口的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用實(shí)踐將具有顯著的社會效益，腦科學(xué)與多領(lǐng)域融合將呈現(xiàn)應(yīng)用行業(yè)廣、輻射范圍大的特點(diǎn)。未來有望推動神經(jīng)系統(tǒng)疾病的數(shù)字療法走向應(yīng)用，屆時將撬動規(guī)模達(dá)到數(shù)千億元乃至萬億元的睡眠調(diào)控、消費(fèi)娛樂、神經(jīng)疾病治療市場。
相關(guān)產(chǎn)業(yè)也得到了政策的大力支持。2023年《工業(yè)和信息化部辦公廳關(guān)于組織開展2023年未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新任務(wù)揭榜掛帥工作的通知》中包含“腦機(jī)接口”這一重點(diǎn)方向；2023年中國成立腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，推進(jìn)腦機(jī)接口研究。
賽迪顧問人工智能產(chǎn)業(yè)研究中心分析師徐暢在接受記者采訪時表示，近年來，得益于生物醫(yī)學(xué)、傳感器、通信、計(jì)算等領(lǐng)域技術(shù)水平的不斷提升，腦機(jī)接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。目前在腦機(jī)接口技術(shù)的輔助下，已實(shí)現(xiàn)完全閉鎖綜合征患者進(jìn)行口頭交流、癱瘓者雙機(jī)械臂共享控制、猴腦主動控制機(jī)械臂等突破。
“腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展空間廣闊，短期內(nèi)非侵入式腦機(jī)接口存在爆發(fā)式增長可能；長期來看，腦機(jī)接口在醫(yī)療、娛樂等領(lǐng)域市場空間廣闊，另外，腦機(jī)接口有望實(shí)現(xiàn)高級人機(jī)交互，改變?nèi)祟惻c計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備之間的界限，將迎來巨量市場增長。”徐暢說。
清華大學(xué)長聘教授高小榕認(rèn)為，隨著人工智能等技術(shù)的發(fā)展，對于人機(jī)交互的能力需要越來越高，腦機(jī)接口直接利用腦神經(jīng)信號來傳輸信息技術(shù)，是未來重要的產(chǎn)業(yè)技術(shù)。“業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，未來在有創(chuàng)和無創(chuàng)腦機(jī)接口技術(shù)的應(yīng)用中，無創(chuàng)將會占主流。只要有AI和人的地方，就會有腦機(jī)接口。因此，人類必然依靠腦機(jī)接口來擁抱未來的智能社會。”
針對如何促進(jìn)該產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步快速發(fā)展，中國信息通信研究院知識產(chǎn)權(quán)與創(chuàng)新發(fā)展中心高級工程師周潔表示，腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)在發(fā)展中對“多學(xué)科協(xié)作、多行業(yè)協(xié)同”的訴求非常強(qiáng)烈。有必要面向腦機(jī)接口領(lǐng)域形成協(xié)同創(chuàng)新體系，一是以科研資源共享機(jī)制推動學(xué)術(shù)和研發(fā)協(xié)同，促進(jìn)數(shù)據(jù)、儀器、人才等科研資源共享。二是以聯(lián)盟合作方式推動產(chǎn)業(yè)協(xié)同，使政府、企業(yè)、投資機(jī)構(gòu)和科研高校之間形成密切溝通合作模式，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)問題突破、科技成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用場景探索與開拓。（記者 袁小康 孟含琪 陽娜）
