创新永不止步,脑机接口的场景应用日期:2021/9/24




前沿技术持续推进的同时,脑机芯片的实际应用也在不断前进。


在国内,以博睿通为代表的数十家创投公司,正致力于研发脑机设备,帮助癫痫病等患者恢复健康;

巨头也在进军,腾讯成立优图实验室,阿里公布“淘宝意念购”计划,拟在深度学习等方面,展开脑机结合的探索。在近日,游戏公司米哈游也与瑞金医院合作,押注脑机接口,打造游戏“虚拟世界”。

从医疗、教育,到游戏、消费、智能汽车,脑机接口均有着丰富的落地空间。

不过现实层面,作为一门极具专业性的学科,脑机接口的发展仍面临来自技术、政策和伦理等多方面挑战。

那么,将大脑与机器相连的成功距离我们还有多远?脑机接口能商业化落地吗?


脑机接口的风口来了?

作为当前最前沿的黑科技,脑机接口正引来诸多大佬的站台与讨论。

2020年12月,阿里巴巴达摩院公布了2021年十大科技趋势,达摩院院长张建锋提到,人脑与机器结合,将帮助人类超越生物学极限,从更高维度空间解析人脑的工作原理,让很多关于“意念控制”的幻想在未来成为现实。


今年2月,科技狂人马斯克透露,他的脑机接口初创公司Neuralink已成功在一只猴子的大脑中植入脑机接口装置,“如果进展顺利,我们可能会在今年晚些时候进行初步的人体试验。”

虽然关于脑机接口的争议不休,但从现实情况来看,近些年在脑机接口领域,不论是融资次数,还是融资数额都在呈现加速趋势。至2020年,已出现上亿元融资规模;其次,脑机接口企业的融资进度不断跟进,2019年及以前,行业普遍以战略投资和天使轮融资为主,而到今年,已有企业挺进到B轮融资;而投资方的身份,也逐渐由小资本机构过渡到明星资本机构。


脑机接口在哪些领域落地了?

脑机接口最初源自于实验中一项有趣的发现。1969年,美国科学家菲兹发现,猴子大脑的神经元活动可传递至极细的金属丝上,使得生物反馈仪的指针发生偏斜。

这是科学家首次证实脑电波可以控制外部设备,但菲兹没有意识到,他创造了世界上首个脑机接口。


沿着菲兹的发现,此后的科学家发明了“非侵入式”脑机接口,即在大脑皮层涂上导电膏,再贴连各类传感器,从而实现对大脑神经信号的收集。


与此同时,另一种与大脑结合更紧密的“侵入式”技术也在发展。它需要将芯片塞进大脑里面,就像马斯克演示的三只小猪,在接受了外科手术后,其大脑被植入芯片,可在颅内收集神经信号,再通过无线电波的形式传输到颅外的机器设备。

相比于“侵入式”,“非侵入式”技术更温和,对人体风险小,因而是目前业内的主流技术方向。

基于上述原理,脑机接口已经有了初步的应用,尤其在医疗健康和教育领域,不论是国内还是国外,都有一些落地的案例


难有人想象,在2014年的时候,巴西世界杯足球赛上,28岁的截瘫青年朱利亚诺·平托身穿基于脑机接口的“机械战甲”为当届世界杯开球。这项技术正是由脑机接口的权威专家米格尔·尼可莱利斯主导发明。


当时的电视转播解说员激动不已:“平托行走的一小步,脑机接口发展的一大步。”

而这仅仅揭开了脑机接口在医疗健康应用的一角。


2016年,荷兰一名肌萎缩侧索硬化(ALS)的闭锁综合征女患者de Bruijne接受了外科手术,大脑被植入脑机接口芯片。28周后,她已经能够准确和独立地控制计算机打字程序,准确率达到95%。


今年年初,约翰斯·霍普金斯大学医学院和应用物理实验室公开了一种人工智能技术,他们将脑机接口应用在一位四肢瘫痪的人身上,通过“大脑意念”控制两支机械臂,在无需他人的帮助下吃下蛋糕。

 

 

 

脑机接口在帮患者进食

而在商用领域,脑机接口正用于帮助患者作肢体康复、神经训练等活动,提高大脑机能。以国内企业博睿康为例,其所研发的脑机接口设备,也可以通过微创手术,让人脑信号和脑机接口设备连接起来,从而起到治疗癫痫病的效果。


脑机接口与医疗健康领域天然高度契合,医疗健康领域一直在研究脑科学,同时其作为一个经久不衰的热门赛道,也足以撑起脑机接口产品的广大市场。


德勤咨询发布的《2021年中国医疗器械行业报告》显示,自2015年以来,中国的医疗器械行业一直保持20%左右的增速,至2020年,中国医疗器械市场规模将达到8000亿元。

不仅在医疗健康领域,教育、游戏、电商,但凡是大脑可以操控的现实场景,都可以通过脑机接口来实现。

例如,美国科技公司Cognixion在今年2月展现了一款基于脑机接口的AR头显,通过这款头显,消费者在屏幕、游戏、电话、办公影音等多个场景均可以实现沉浸式体验。


对于一些游戏用户来说,也可以想象,像《刀剑神域》一样,戴上一款脑机接口设备,就可以成为游戏里面的主角,闯荡迷宫、横扫野怪。

Valve(知名游戏公司)创始人Gabe Newell在接受IGN采访时直言,脑机接口的时代已经不远了,“在2022年,如果你是一个软件开发者,你的实验室里没有脑机接口头盔,那么你就是在犯蠢。”


距离商业化还有多远?

2020年8月,在Neuralink脑机接口芯片发布会上,马斯克直言,脑机接口可以实现“意念控制”,甚至在不久的将来,利用人脑数据读取,人类可实现“数字永生”。

他认为,在所有大脑能触及的领域,脑机接口都能作为“AI利器”,帮助人类实现“半机器人”的酷炫设想。


然而,理想很丰满,现实却很骨感。

“技术”、“政策”、“伦理”,是脑机接口大规模商用的路上,不得不翻越的三座大山。三座大山阻碍,注定了脑机接口很难实现大规模商用。而目前,脑机接口所产生的大部分产品,如神经治疗、智能义肢等,或是尚在临床试验,或是仅仅应用小部分群体。


整体来看,脑机接口还处在市场培养阶段,短期内难以盈利,商用前景依然迷茫。高额的研发投入让大多数的初创企业陷入“嗷嗷待哺”的处境,也注定了他们暂时只能依靠融资支撑继续前进。


所有的创新都是痛苦的。相比于资金充裕的巨头,在脑机接口领域冲锋陷阵的中小企业,将面临一场严峻的生存战。

 

文章部分删减,原文来自钛媒体APP