這個月初，我國醫學(xue)領(ling)域的一個案例(li)在(zai)全網引發(fa)火熱討論。復(fu)旦大學(xue)附屬華山(shan)醫院(yuan)公開(kai)了(le)(le)一例(li)腦機(ji)接(jie)口病人的恢復(fu)情況：4年前(qian)患者由于車禍導致(zhi)頸椎(zhui)脊髓受損，手(shou)部無法抓握，難以站立。今年11月6日(ri)，他(ta)在(zai)華山(shan)醫院(yuan)接(jie)受了(le)(le)腦機(ji)接(jie)口手(shou)術。一個月后，在(zai)氣囊手(shou)套輔助下，他(ta)順利舉(ju)起杯子并喝了(le)(le)一口水，動作(zuo)流暢不卡頓。

提到腦(nao)機接(jie)(jie)口，你的(de)第一反(fan)應可能會(hui)是科幻電影——人腦(nao)和機械在腦(nao)機接(jie)(jie)口的(de)聯通(tong)下進行緊密配合，完成各種難以想象的(de)任務。

這個案(an)例(li)的(de)公布(bu)，不(bu)由得讓大(da)家再(zai)次展開聯想，科幻電影里的(de)場景(jing)真的(de)要來了？

“其實腦(nao)機(ji)接口(kou)的(de)研(yan)究(jiu)(jiu)，許多地方早就開始(shi)了。”四(si)川腦(nao)科學與類腦(nao)智能研(yan)究(jiu)(jiu)院(yuan)副(fu)院(yuan)長任(ren)俊(jun)如介紹，2018年，電子科技大學就聯合多家(jia)省內醫院(yuan)成(cheng)立了四(si)川腦(nao)科學與類腦(nao)智能研(yan)究(jiu)(jiu)院(yuan)，腦(nao)機(ji)接口(kou)就是該(gai)院(yuan)的(de)重點研(yan)究(jiu)(jiu)方向。

在(zai)電(dian)影中，腦機(ji)接口的(de)功能是“增強”：讓人類具(ju)有更強的(de)能力，如完成(cheng)隔空取物(wu)、用意念彎(wan)曲金屬等。

但(dan)回到現實(shi)中，腦機接(jie)口當(dang)下(xia)的功(gong)能更“接(jie)地氣”，是“扶(fu)弱(ruo)”：在醫學領(ling)域幫助患者改善自身的短板。

腦機接口？四川在此領域有無研究？

現實中的腦機(ji)接(jie)口具體是(shi)個啥？

任俊如介紹，醫學角度講，脊髓損傷會擾亂(luan)神經系(xi)統內的通訊，導(dao)致大(da)腦(nao)無法向負責(ze)運動控制的脊髓區域傳(chuan)遞指令。一(yi)些患者也因(yin)此喪失了行走的能力。

在(zai)醫(yi)學領(ling)域(yu)，研究者從嚙(nie)齒動物(wu)模(mo)型中，發(fa)(fa)現(xian)了(le)脊(ji)髓(sui)硬(ying)膜外電刺(ci)激(ji)調節特定神(shen)經元群(qun)活動的機制(zhi)。通(tong)過這套(tao)機制(zhi)，各個區域(yu)的研發(fa)(fa)團隊開(kai)始設計一(yi)套(tao)裝置：將(jiang)收集到的大(da)腦(nao)皮(pi)層信(xin)號(hao)通(tong)過電波(bo)脈沖，將(jiang)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)傳(chuan)遞給(gei)脊(ji)髓(sui)區域(yu)，在(zai)大(da)腦(nao)和(he)脊(ji)髓(sui)之間搭建(jian)起一(yi)架“數字橋(qiao)梁”，以恢復脊(ji)髓(sui)損(sun)傷的肢體功能。

這套(tao)裝置就是腦機(ji)接口(kou)。

從技術路線(xian)看，腦機接口的實(shi)施(shi)方案主要分為入侵(qin)式和非入侵(qin)式。

此次(ci)復旦大學附(fu)屬華山醫院采用的是一(yi)種入侵式方案：通過微創手術進(jin)(jin)行(xing)開顱后，將(jiang)電極植入顱骨(gu)下(xia)對神經信號進(jin)(jin)行(xing)采集(ji)。這能采集(ji)到較高的信號強(qiang)度和分辨率。

此前馬斯(si)克的(de)Neuralink公司所選擇(ze)的(de)技(ji)術(shu)路線(xian)則更為“激進(jin)(jin)”——將(jiang)電(dian)極等信號(hao)記錄裝置植入(ru)硬腦(nao)膜下的(de)大腦(nao)皮層，進(jin)(jin)行高(gao)通(tong)量(liang)的(de)神經信號(hao)采集。

“這類入侵(qin)式方(fang)案(an)所采(cai)集(ji)的(de)信號(hao)強(qiang)度(du)更(geng)強(qiang)、更(geng)精(jing)準。但風(feng)險較高，受(shou)眾的(de)接受(shou)度(du)也不容(rong)易(yi)提(ti)起來，畢竟需(xu)要開顱(lu)。”任俊(jun)如說。

四川(chuan)所(suo)選擇的(de)技術(shu)路線則更“穩”一些：非入(ru)侵式。

非(fei)入侵式(shi)的(de)腦機(ji)接口好(hao)處明顯，其風險是所有方案中最低的(de)。但(dan)受制于采(cai)集信(xin)號強(qiang)度(du)，其產(chan)品形態通常是穿(chuan)戴式(shi)設(she)備。

“一步(bu)(bu)一步(bu)(bu)來(lai)，在更容易落(luo)地(di)的領域(yu)進(jin)行研(yan)究，是(shi)我們的方向。”任俊如說。

當下(xia)在(zai)四川，一(yi)些具備腦機(ji)(ji)(ji)(ji)接(jie)(jie)口的(de)產品正(zheng)在(zai)逐(zhu)步成型。如布法(fa)羅機(ji)(ji)(ji)(ji)器人科技（成都）有限(xian)公(gong)司生產的(de)外骨骼機(ji)(ji)(ji)(ji)器人，正(zheng)由算法(fa)及手動控制(zhi)向腦機(ji)(ji)(ji)(ji)接(jie)(jie)口控制(zhi)轉(zhuan)型。四川省人民醫(yi)院(yuan)也(ye)正(zheng)在(zai)腦及脊(ji)髓損傷神經再生修復與腦機(ji)(ji)(ji)(ji)接(jie)(jie)口神經調(diao)控領域進行深(shen)度研究。

此外，省內一些醫院(yuan)也正針對病理性腦(nao)老化(hua)、抑(yi)郁癥(zheng)等領域，開展腦(nao)機接口解決方(fang)案研究(jiu)。

市場空間有多大？什么時候迎來爆發期？

腦(nao)機接(jie)口(kou)是一(yi)個很(hen)大的市場。根據浙商(shang)證券發布的《人(ren)腦(nao)與(yu)數字世界的融合未來——腦(nao)機接(jie)口(kou)行業(ye)報告(gao)》，2023年，全球腦(nao)機接(jie)口(kou)市場規(gui)模達(da)到(dao)(dao)19.8億美元，預計到(dao)(dao)2027年將達(da)到(dao)(dao)33億美元，年復合增長(chang)率約為14%。

“產(chan)業發展上，四(si)川是有優勢的(de)。”任俊(jun)如介紹，目前電子科(ke)技(ji)大學、四(si)川大學等相(xiang)關研(yan)究(jiu)團隊在腦(nao)信號(hao)的(de)編解(jie)碼、腦(nao)機接口軟(ruan)硬件技(ji)術等各方面均(jun)取得(de)了系列突破，主導并獲(huo)批(pi)了國家科(ke)技(ji)創(chuang)新(xin)2030—重(zhong)大項目“新(xin)型無創(chuang)腦(nao)機接口：理論、技(ji)術與應用示范”。

類腦(nao)芯(xin)片(pian)方(fang)(fang)面，近年(nian)來(lai)，四(si)川在(zai)技術的(de)研(yan)發(fa)(fa)與制造(zao)上也取得(de)了重(zhong)要突破(po)。其中(zhong)的(de)代表性(xing)成(cheng)(cheng)果有：四(si)川大學研(yan)發(fa)(fa)出(chu)(chu)了一系列基于(yu)神(shen)經(jing)元結構的(de)類腦(nao)芯(xin)片(pian)；西南交通大學研(yan)發(fa)(fa)出(chu)(chu)了基于(yu)神(shen)經(jing)網絡的(de)類腦(nao)控制器，可(ke)以實現對機器人、自動駕(jia)駛等(deng)領(ling)域的(de)控制；電子(zi)科技大學研(yan)制出(chu)(chu)全球首款(kuan)基于(yu)光子(zi)晶體(ti)的(de)類腦(nao)計算芯(xin)片(pian)，可(ke)以實現高速、低(di)功(gong)耗的(de)神(shen)經(jing)網絡計算；成(cheng)(cheng)都時(shi)識科技有限公(gong)司聚焦邊緣計算應用場(chang)景，提(ti)供(gong)超(chao)低(di)功(gong)耗、超(chao)低(di)延時(shi)的(de)類腦(nao)芯(xin)片(pian)解決方(fang)(fang)案……

“簡單(dan)說，與腦機接口相關(guan)的電子(zi)信(xin)息產(chan)業和(he)醫藥健(jian)康產(chan)業，均(jun)是(shi)四川(chuan)的支柱產(chan)業，這是(shi)我們(men)的比較優勢(shi)。”他說。

不(bu)(bu)過(guo)，四(si)川在腦智產業領域仍存在“小、弱(ruo)、散(san)”的(de)(de)特點。清華天機芯(xin)的(de)(de)AI芯(xin)片、科大訊飛的(de)(de)語(yu)音(yin)輸入(ru)技(ji)術(shu)、大疆無人機的(de)(de)智能(neng)導航、阿里健康的(de)(de)醫學圖像識別等國(guo)內最前(qian)端的(de)(de)技(ji)術(shu)，都不(bu)(bu)在省內。“培育或引入(ru)領域中的(de)(de)龍頭(tou)企(qi)業，可能(neng)是下一步的(de)(de)關鍵。”

根據四川腦(nao)科(ke)學與類腦(nao)智能(neng)研(yan)究(jiu)院的(de)預(yu)判(pan)，腦(nao)機(ji)接(jie)口產業的(de)爆發期在2027年(nian)(nian)。“2022年(nian)(nian)，許多研(yan)究(jiu)機(ji)構申報了國家相關(guan)部委發布的(de)各類腦(nao)科(ke)學類腦(nao)智能(neng)相關(guan)專項。2027年(nian)(nian)結案時將(jiang)會(hui)有許多研(yan)究(jiu)成果(guo)誕生，那時將(jiang)是成果(guo)轉(zhuan)化的(de)熱點時刻。”

任俊如認為，在此之前，我們需(xu)要為這個產業(ye)打(da)好(hao)政策基(ji)礎，用(yong)更(geng)順暢的落地轉(zhuan)化為產業(ye)發(fa)展贏(ying)得先機。