
脑机接口将迎技术和应用井喷期 2025年成关键节点

脑机接口作为一种变革性的人机交互技术,是前瞻性、颠覆性、战略性新兴产业和新质生产力的典型代表。天津大学副校长明东多年来致力于高性能无创脑机接口的研究,并在今年全国两会期间提交了关于加强脑机接口专业人才培养体系建设的提案。他指出,2025年有望成为脑机接口应用的关键一年,要推动我国脑机接口实现科技自立自强。
近期,脑机接口领域取得了一系列进展。例如,埃隆·马斯克旗下的Neuralink公司宣布已成功将脑机芯片植入第三名受试者体内,并计划在2025年完成20-30例脑机接口植入手术。复旦大学附属华山医院也宣布实施了全球首批第4例通过脑脊接口让瘫痪者重新行走的临床概念验证手术。明东表示,近年来我国非侵入式脑机接口达到国际先进水平,在运动神经康复和载人航天领域取得重大突破;侵入式脑机接口也在多个场景开展临床试验。
尽管脑机接口技术正在从科幻走向现实,但其应用落地仍面临诸多挑战。侵入式技术存在安全性问题,包括植入设备的长期生物相容性、手术风险以及术后可能的免疫反应,且无法实现全脑监测。非侵入式技术则受颅骨信号衰减影响,信噪比低、空间分辨率不足,高精度解码难度大。只有突破这些技术瓶颈,并建立完善的伦理规范,明确数据隐私、生命安全、人体实验等红线,脑机接口才能真正实现规模化应用。
明东带领的天津大学脑机海河实验室团队是中国脑机接口领域具有影响力的研究团队之一,拥有本领域最大专利池。近期,该团队研发了基于忆阻器神经形态芯片的新型无创演进型脑机接口系统,实现了生物智能与机器智能的互适应、互学习。此外,他们还通过情感脑机接口对抑郁症进行检测和干预治疗,通过重症脑机接口实现脑积水快速诊断和无创颅内压精准监测,并开发了全球首个片上脑机接口智能交互系统。
谈及未来重点技术攻关目标,明东表示,他们正致力于解决无创脑机接口发展的核心问题。硬件接口方面,团队将重点攻关可靠、灵活且舒适的传感电极,以及便携、易用和美观的硬件形态;软件接口方面,团队将开发自然连续的人机交互编码方式,并结合脑电先验知识构建通用脑电模型。他还提到,脑机接口与AI大模型的结合可以实现更自然的人机交互,但目前脑机接口大模型还难以达到AI大模型的先进程度,需要更多关键技术突破。
明东建议,我国应充分发挥一流大学的优势学科资源,布局脑机接口国家战略急需专业,构建高质量脑机接口专业教育体系,加强拔尖创新人才长周期贯通培养。同时,构建多学科交叉的脑机接口产教融合共同体,建立“技术-伦理-标准”三位一体的国际竞争力体系,助力未来脑机接口战略性新兴产业高质量发展。2024年秋季学期,天津大学将正式开设全国首个脑机接口专业,为行业发展培养专业人才。