2024中關村論壇| 北京:創新活力迸發,腦機接口等成果加速湧現

【環球網科技報道 記者 鄭湘琪】通過連接神經電極,將思維意識上傳到計算機,轉移到克隆人的身體之中……衆多科幻片中的腦機接口黑科技,是人們眼中“賽博朋克”的標配。近一段時間以來,隨着業界探索的日益深入,腦機接口技術也穿過科幻的遐想,彷彿“觸手可及”。

作爲一種變革性的人機交互技術,腦機接口的工作原理是採集腦部神經信號並分析轉換成特定的指令。這種技術能夠在大腦與外部環境之間建立直接的連接,而不依賴正常的由外周神經和肌肉組成的輸出通路,以達到控制設備、輸出語言等目的。

近日在“聚焦北京國際科技創新中心建設”主題採訪期間,記者來到中關村生命科學園。在北京腦科學與類腦研究所,一片薄如蟬翼的金色柔軟薄膜映入眼簾。據北京腦科學與類腦研究所所長、芯智達首席科學家羅敏敏介紹,這是腦機接口的核心部件之一——腦皮層電極,將電極貼在大腦皮層上,即可收集大腦信號。

此次展出的腦皮層電極來自“北腦一號”智能腦機系統。據瞭解,北京市研究部署腦機接口重大科技戰略,由北京腦科學與類腦研究所牽頭規劃“智能腦機系統增強計劃”,成立芯智達,面向國際前沿研發核心部件,多維度統籌集成植入式高性能腦機接口系統產品“北腦一號”。

羅敏敏表示,“北腦一號”採用柔性聚合物和微納加工技術,柔軟貼合、高通道數、高密度的μECoG電極能夠與腦組織形成良好共形接觸,大幅度降低接觸阻抗,顯著提高腦電記錄的信噪比和空間精度。目前,該系統已完成核心部件研發和動物實驗驗證,將在運動與語言障礙的功能替代與康復等方面,爲患者帶來更有效的治療和康復方案。

腦機接口是生命科學和信息技術深度交叉融合的前沿新興技術,也是未來產業發展的重要方向。談到產業的發展,羅敏敏坦言,腦機接口產業上下游鏈路長,研發過程涉及電極、芯片、數據、算法、分析軟件、生物相容性材料等多個環節,部分關鍵技術存在瓶頸,臨牀驗證、監管和標準也有待完善,系統研發還存在多重挑戰。

“雖然在系統集成度方面比照國際同行仍有差距,但‘北腦一號’在若干單個性能指標上已經達到國際先進水平,下一步我們將把‘北腦一號’積極推向臨牀,更好幫助患者康復訓練。”芯智達業務發展總監李園說。

近年來,北京市在推進國際科技創新中心建設中,堅持面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,不斷向科學技術廣度和深度進軍。

2023年,北京市實施基礎研究領先行動,從多方面加強基礎研究的前瞻性、戰略性、系統性佈局,聚焦國家戰略需求,以重大原始創新和支撐關鍵核心技術突破的基礎研究爲主攻方向,下好“先手棋”,強化創新人才發現和培育機制,深化多元投入的體制機制改革,構築基礎研究開放合作高地,提升基礎研究和原始創新能力,推動基礎研究領先發展。

《國際科技創新中心指數2023》報告中學科策源地分析顯示,北京、粵港澳大灣區、上海等6箇中國城市評估爲全球學科策源地,在科學、技術、工程與醫學(STEM)領域的11個學科中,北京在化學科學、地球科學、環境科學、信息與計算科學、農業獸醫和食品科學、工程等6個學科中排名全球第一。

據悉,2024年,北京將聚焦“數理化生”四大領域開展前瞻性研究;圍繞新一代信息技術、醫藥健康、航空航天等領域開展目標導向型研究;鼓勵打破學科邊界和壁壘,推動學科交叉融合研究。北京將認定首批30家左右市級重點實驗室,深化與中國科學院共建機制,並持續支持量子院、腦科學所、北生所等新型研發機構產出重大原創科研成果,支持科技領軍企業與重點實驗室、研究型大學、新型研發機構等建立基礎研究創新協作機制。



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