天天看點

中關村論壇筆記②|用“意念”就能寫字,腦機接口要起飛了嗎?

作者:紅星新聞

未來的世界一定是人機共處的。但在共處的模式中,通過“腦機接口”實作人機的雙向互動,無疑是最具有科幻色彩的一種。

許多人對腦機接口的了解是從電影《黑客帝國》開始的:人類在後腦插入連接配接器,就可以進入虛拟的“母體世界”。借由連接配接器,外部資訊可輸入大腦,大腦的資訊也可傳輸到外部。

目前,國内外關于腦機接口的技術攻關和應用研究都處于發力階段,已有不少“不可思議”的場景成為現實。

比如3天前,浙江大學腦機接口團隊釋出了最新研究成果——通過侵入式腦機接口,一位76歲的高位截癱患者實作了用“意念”控制機械臂來寫漢字。

中關村論壇現場釋出的最新研究成果中,也有驚豔的腦機接口技術亮相。大陸科學家自主研發的“北腦二号”,在國際上首次實作了猕猴對二維運動光标的靈巧腦控。

盡管目前腦機接口大多仍在實驗室中,距離真正的産業化尚有一定距離,但其已成為未來産業的代表之一,發展之勢已銳不可當。在今年工信部等七部門聯合釋出的《推動未來産業創新發展的實施意見》中,腦機接口也被列為了“創新标志性産品”。

今年的中關村論壇,國内最頂級的腦機接口科學家們都來了。關于腦機接口何時“照進現實”、如何“照進現實”的問題,紅星新聞記者與5名專家分别聊了聊。

用“意念”寫字

最難在于解碼腦電信号

腦機接口,其實就是在人與機器間建立的資訊連接配接通路。通過解碼腦電信号,将其轉換為可被機器識别的指令信号,進而實作人與機器的資訊交換。

浙江大學團隊用“意念”寫漢字的技術成果一經公布,立即引爆了網絡。四年前,該團隊的技術就已實作了通過腦機接口控制機械臂拿飲料、吃油條。

在中關村論壇現場,記者與這一技術成果的主要參與方之一,浙江大學教授、腦機智能全國重點實驗室主任潘綱進行了對話。他告訴記者,這一技術能夠實作,最大的突破在于能夠用算法解碼人寫漢字時的腦電信号。

當人思考筆畫并支配肢體書寫漢字時,這種“意念”其實就是腦電信号。隻有将其識别出來并進行解碼,才能實作人對機器的控制。

“我們現在做了100多個漢字的識别”,潘綱說。在離線狀态下,100個常用漢字的分類正确率達到了91.3%,在語言模型輔助下,線上正确率可提高至96.2%。漢字的量其實還可以再擴大,“不過擴大之後,準确率會下降一點。”

中關村論壇筆記②|用“意念”就能寫字,腦機接口要起飛了嗎?

潘綱

腦機接口分為侵入式和非侵入式。侵入式,要将晶片植入大腦;後者,則是無創的可穿戴智能裝置。浙江大學的這項成果就屬于侵入式,“因為非侵入式的信号精度要弱一些,是以在臨床醫療的應用領域,利用腦機接口實作患者用‘意念’控制機器動作,目前更多是侵入式。”但非侵入式的商業應用更普遍也更被看好,閱聽人接受度也高。

腦機接口距離真正的産業化還有多遠?

潘綱告訴記者,自己所在團隊與另一家企業合作的主要應用于癫痫病人群體的腦機接口項目,如今已在孵化之中。“在臨床實驗上已經做了20多個病人,接下來要做到100人左右,然後進行效果評估。”

要說産業化,這其實隻能算早期階段。

腦機接口在醫療領域是剛需。大量患者,尤其是癱瘓病人、殘障人士等,将其視為“希望之光”,市場呼聲其實很高,但臨床實驗卻是一個長期過程。

需要通過臨床實驗去測試和優化的問題太多了。比如,“腦組織是非常柔軟的組織,要實作讓柔性植入物接近腦組織的柔軟程度,這是很大的考驗”,清華大學長聘教授高小榕說,對于侵入式的腦機接口,目前還沒找到一種完全對大腦沒有損傷的技術,隻有不斷降低程度。

在中國科學院院士、神經外科學家趙繼宗看來,腦機接口為治療神經系統疾病提供了新的路徑,可以在增強功能、感官恢複、癫痫監測、抑郁診治等方面提供新的治療方法。

中關村論壇筆記②|用“意念”就能寫字,腦機接口要起飛了嗎?

趙繼宗

但他也認為,腦機接口應用還處在臨床試驗階段,許多技術和倫理問題尚待解決。正如無數創新藥的研發,都需要經曆5年、10年甚至更久的“長跑”。而腦機接口的研發大多還在實驗室中,有特定的環境、特定的裝置、特定的操作者和被實驗者。“要發展到像退燒藥一樣普遍可用的程度,還有很多步要走。”

未來,腦機接口會替代手機嗎?

雖然侵入式腦機接口的産業化還有許多挑戰。但在天津大學副校長明東看來,就産業化程序而言,非侵入式腦機接口一定會遠遠早于侵入式,“因為它更加安全、便攜,使用人群也更加廣泛。”

事實上,除了嚴肅醫學領域,教育、娛樂、大健康乃至軍事等領域,腦機接口都應用廣泛。比如在大健康領域,人們可以通過可穿戴式腦機接口裝置,讓機器讀取自己的睡眠情況、呼吸情況、情緒波動等等并進行一定程度的幹預。再如,宇航員在太空中的一些通訊,也是借由腦機接口技術實作的。

“如果腦機接口發展速度很快的話,在元宇宙的場景下,戴上一副眼鏡或裝置,或許就可以替代手機”,高小榕認為,在元宇宙推廣後,未來手機徹底消失也不無可能。

中關村論壇筆記②|用“意念”就能寫字,腦機接口要起飛了嗎?

高小榕

中國工程院院士顧曉松則認為,腦機接口會不會成為新終端,關鍵還在于成本能不能降下來,大家能不能用得起。

不能否認的是,腦機接口現在已經進入了技術爆發期。不論未來實作怎樣的應用,目前的重中之重,是進一步提升性能,克服技術瓶頸。明東說,對于腦機接口,不能玩具化、不能大搞特搞概念。遍地開花是好事,但要保持冷靜的态度,“不能提前透支社會對于腦機接口的信心”。

紅星新聞記者 王垚 攝影報道

編輯 李钰儀

(下載下傳紅星新聞,報料有獎!)

中關村論壇筆記②|用“意念”就能寫字,腦機接口要起飛了嗎?

繼續閱讀