腦機接口再成“熱詞”，四川接得住這潑天富貴嗎？

這個月初，我國醫(yī)學領(lǐng)域的一個案例在全網(wǎng)引發(fā)火熱討論。復旦大學附屬華山醫(yī)院公開了一例腦機接口病人的恢復情況：4年前患者由于車禍導致頸椎脊髓受損，手部無法抓握，難以站立。今年11月6日，他在華山醫(yī)院接受了腦機接口手術(shù)。一個月后，在氣囊手套輔助下，他順利舉起杯子并喝了一口水，動作流暢不卡頓。

提到腦機接口，你的第一反應可能會是科幻電影——人腦和機械在腦機接口的聯(lián)通下進行緊密配合，完成各種難以想象的任務。

這個案例的公布，不由得讓大家再次展開聯(lián)想，科幻電影里的場景真的要來了？

“其實腦機接口的研究，許多地方早就開始了。”四川腦科學與類腦智能研究院副院長任俊如介紹，2018年，電子科技大學就聯(lián)合多家省內(nèi)醫(yī)院成立了四川腦科學與類腦智能研究院，腦機接口就是該院的重點研究方向。

在電影中，腦機接口的功能是“增強”：讓人類具有更強的能力，如完成隔空取物、用意念彎曲金屬等。

但回到現(xiàn)實中，腦機接口當下的功能更“接地氣”，是“扶弱”：在醫(yī)學領(lǐng)域幫助患者改善自身的短板。

腦機接口？四川在此領(lǐng)域有無研究？

現(xiàn)實中的腦機接口具體是個啥？

任俊如介紹，醫(yī)學角度講，脊髓損傷會擾亂神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的通訊，導致大腦無法向負責運動控制的脊髓區(qū)域傳遞指令。一些患者也因此喪失了行走的能力。

在醫(yī)學領(lǐng)域，研究者從嚙齒動物模型中，發(fā)現(xiàn)了脊髓硬膜外電刺激調(diào)節(jié)特定神經(jīng)元群活動的機制。通過這套機制，各個區(qū)域的研發(fā)團隊開始設計一套裝置：將收集到的大腦皮層信號通過電波脈沖，將模擬信號傳遞給脊髓區(qū)域，在大腦和脊髓之間搭建起一架“數(shù)字橋梁”，以恢復脊髓損傷的肢體功能。

這套裝置就是腦機接口。

從技術(shù)路線看，腦機接口的實施方案主要分為入侵式和非入侵式。

此次復旦大學附屬華山醫(yī)院采用的是一種入侵式方案：通過微創(chuàng)手術(shù)進行開顱后，將電極植入顱骨下對神經(jīng)信號進行采集。這能采集到較高的信號強度和分辨率。

此前馬斯克的Neuralink公司所選擇的技術(shù)路線則更為“激進”——將電極等信號記錄裝置植入硬腦膜下的大腦皮層，進行高通量的神經(jīng)信號采集。

“這類入侵式方案所采集的信號強度更強、更精準。但風險較高，受眾的接受度也不容易提起來，畢竟需要開顱。”任俊如說。

四川所選擇的技術(shù)路線則更“穩(wěn)”一些：非入侵式。

非入侵式的腦機接口好處明顯，其風險是所有方案中最低的。但受制于采集信號強度，其產(chǎn)品形態(tài)通常是穿戴式設備。

“一步一步來，在更容易落地的領(lǐng)域進行研究，是我們的方向。”任俊如說。

當下在四川，一些具備腦機接口的產(chǎn)品正在逐步成型。如布法羅機器人科技（成都）有限公司生產(chǎn)的外骨骼機器人，正由算法及手動控制向腦機接口控制轉(zhuǎn)型。四川省人民醫(yī)院也正在腦及脊髓損傷神經(jīng)再生修復與腦機接口神經(jīng)調(diào)控領(lǐng)域進行深度研究。

此外，省內(nèi)一些醫(yī)院也正針對病理性腦老化、抑郁癥等領(lǐng)域，開展腦機接口解決方案研究。

市場空間有多大？什么時候迎來爆發(fā)期？

腦機接口是一個很大的市場。根據(jù)浙商證券發(fā)布的《人腦與數(shù)字世界的融合未來——腦機接口行業(yè)報告》，2023年，全球腦機接口市場規(guī)模達到19.8億美元，預計到2027年將達到33億美元，年復合增長率約為14%。

“產(chǎn)業(yè)發(fā)展上，四川是有優(yōu)勢的。”任俊如介紹，目前電子科技大學、四川大學等相關(guān)研究團隊在腦信號的編解碼、腦機接口軟硬件技術(shù)等各方面均取得了系列突破，主導并獲批了國家科技創(chuàng)新2030—重大項目“新型無創(chuàng)腦機接口：理論、技術(shù)與應用示范”。

類腦芯片方面，近年來，四川在技術(shù)的研發(fā)與制造上也取得了重要突破。其中的代表性成果有：四川大學研發(fā)出了一系列基于神經(jīng)元結(jié)構(gòu)的類腦芯片；西南交通大學研發(fā)出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡的類腦控制器，可以實現(xiàn)對機器人、自動駕駛等領(lǐng)域的控制；電子科技大學研制出全球首款基于光子晶體的類腦計算芯片，可以實現(xiàn)高速、低功耗的神經(jīng)網(wǎng)絡計算；成都時識科技有限公司聚焦邊緣計算應用場景，提供超低功耗、超低延時的類腦芯片解決方案……

“簡單說，與腦機接口相關(guān)的電子信息產(chǎn)業(yè)和醫(yī)藥健康產(chǎn)業(yè)，均是四川的支柱產(chǎn)業(yè)，這是我們的比較優(yōu)勢。”他說。

不過，四川在腦智產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域仍存在“小、弱、散”的特點。清華天機芯的AI芯片、科大訊飛的語音輸入技術(shù)、大疆無人機的智能導航、阿里健康的醫(yī)學圖像識別等國內(nèi)最前端的技術(shù)，都不在省內(nèi)。“培育或引入領(lǐng)域中的龍頭企業(yè)，可能是下一步的關(guān)鍵。”

根據(jù)四川腦科學與類腦智能研究院的預判，腦機接口產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)期在2027年。“2022年，許多研究機構(gòu)申報了國家相關(guān)部委發(fā)布的各類腦科學類腦智能相關(guān)專項。2027年結(jié)案時將會有許多研究成果誕生，那時將是成果轉(zhuǎn)化的熱點時刻。”

任俊如認為，在此之前，我們需要為這個產(chǎn)業(yè)打好政策基礎(chǔ)，用更順暢的落地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)發(fā)展贏得先機。