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廈大侯旭團隊Science:仿生納流離子學将推動腦機接口等技術發展

作者:生輝SciPhi

8月6日,《科學》雜志發表了該團隊關于"仿生自戀"的透視文章《生物啟發的納米流體離子體》的合著者,該文章由國際仿生工程學會會員、廈門大學化學化工學院和實體科學技術學院雙教授侯旭合著。

廈大侯旭團隊Science:仿生納流離子學将推動腦機接口等技術發展

據了解,許教授從事仿生液體門控技術和仿生叙事離子學等研究已有10多年,共發表國際學術著作2篇,與《自然》、《科學》、《國家科學評論》等進階學術期刊首次/通訊作者發表了55篇相關論文。侯博士畢業于美國國家納米科學中心,後來于2012年至2015年前往哈佛大學,與仿生無機材料先驅之一Joanna Aizenberg教授一起進行博士後研究。回國後,于2016年加入廈門大學,擔任仿生智能多尺度孔/通道組首席研究員,廈門大學化學化工學院、實體科學與技術學院教授。

廈大侯旭團隊Science:仿生納流離子學将推動腦機接口等技術發展

圖|後旭,廈門大學化學與化學學院和實體科學與技術學院雙教授(來源:後旭集團首頁)

在這篇發表的文章中,侯旭的團隊介紹了近年來叙事電離的發展,并提出仿生科學将成為旁白電離學發展的新趨勢,以及仿生叙事電離在人工智能、腦接口、人機增強等方面的應用前景。

通過模仿人腦的處理機制來建構類似于(甚至超越)的機器,使人腦能夠高效、節能地工作,一直是研究人員的重要探索方向之一,包括人工智能、腦接口等技術都是模仿人腦的努力。然而,計算機中信号的傳遞是通過電子和空穴的運動來完成的,生物信号的載體在生物體中是多種離子,由于計算機和人腦信号的轉換和傳輸載體不同,計算機一直無法更好地模拟人腦的活動。

生物納米隧道的出現,實作了離子傳遞與電導的有機結合,成為電子裝置與生物體之間最具潛力的信号傳遞和翻譯媒體,可以說在生物腦和人工腦之間架起了一座橋梁。在生物系統中,許多生理過程是由生物國道中的離子傳遞行為引起的。

為了進一步探索生物信号傳輸的機理,納米植物區控制——納米尺度(一維或多元小于100nm)材料透射性質的研究與應用已逐漸發展成為最受歡迎的科學研究領域之一。借助旁白控制技術和旁白裝置來模拟和實作生命活動中的離子傳輸現象也已成為現實。

"納米級流體的研究可用于模拟離子通過納米級生物通道的傳輸,解釋一系列生理過程,"該論文指出。例如,Robin等人提出,一維(1D)納米極限空間中幾何和内表面電荷分布的不對稱設計可以在流體中再現類似二極管的離子整流器特征,可用于生成類似于生物神經元産生的電脈沖序列的電路。

廈大侯旭團隊Science:仿生納流離子學将推動腦機接口等技術發展

正是由于這種外觀的性質,後旭團隊認為,納米流離子學将人工智能、腦接口、人機增強等技術進一步推廣,人似乎也更接近"腦狀"。

文章提到,由于神經元相容信号和與生理水溶液環境相容的工作媒體的組合,叙述離子裝置可能是大腦和計算機之間雙向連接配接的潛在發展方向,Robin等人的理論工作應該有助于可穿戴/植入式腦接口的發展, 神經元計算機接口等

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