2024中关村论坛| 北京:创新活力迸发,脑机接口等成果加速涌现

【环球网科技报道 记者 郑湘琪】通过连接神经电极,将思维意识上传到计算机,转移到克隆人的身体之中……众多科幻片中的脑机接口黑科技,是人们眼中“赛博朋克”的标配。近一段时间以来,随着业界探索的日益深入,脑机接口技术也穿过科幻的遐想,仿佛“触手可及”。

作为一种变革性的人机交互技术,脑机接口的工作原理是采集脑部神经信号并分析转换成特定的指令。这种技术能够在大脑与外部环境之间建立直接的连接,而不依赖正常的由外周神经和肌肉组成的输出通路,以达到控制设备、输出语言等目的。

近日在“聚焦北京国际科技创新中心建设”主题采访期间,记者来到中关村生命科学园。在北京脑科学与类脑研究所,一片薄如蝉翼的金色柔软薄膜映入眼帘。据北京脑科学与类脑研究所所长、芯智达首席科学家罗敏敏介绍,这是脑机接口的核心部件之一——脑皮层电极,将电极贴在大脑皮层上,即可收集大脑信号。

此次展出的脑皮层电极来自“北脑一号”智能脑机系统。据了解,北京市研究部署脑机接口重大科技战略,由北京脑科学与类脑研究所牵头规划“智能脑机系统增强计划”,成立芯智达,面向国际前沿研发核心部件,多维度统筹集成植入式高性能脑机接口系统产品“北脑一号”。

罗敏敏表示,“北脑一号”采用柔性聚合物和微纳加工技术,柔软贴合、高通道数、高密度的μECoG电极能够与脑组织形成良好共形接触,大幅度降低接触阻抗,显著提高脑电记录的信噪比和空间精度。目前,该系统已完成核心部件研发和动物实验验证,将在运动与语言障碍的功能替代与康复等方面,为患者带来更有效的治疗和康复方案。

脑机接口是生命科学和信息技术深度交叉融合的前沿新兴技术,也是未来产业发展的重要方向。谈到产业的发展,罗敏敏坦言,脑机接口产业上下游链路长,研发过程涉及电极、芯片、数据、算法、分析软件、生物相容性材料等多个环节,部分关键技术存在瓶颈,临床验证、监管和标准也有待完善,系统研发还存在多重挑战。

“虽然在系统集成度方面比照国际同行仍有差距,但‘北脑一号’在若干单个性能指标上已经达到国际先进水平,下一步我们将把‘北脑一号’积极推向临床,更好帮助患者康复训练。”芯智达业务发展总监李园说。

近年来,北京市在推进国际科技创新中心建设中,坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,不断向科学技术广度和深度进军。

2023年,北京市实施基础研究领先行动,从多方面加强基础研究的前瞻性、战略性、系统性布局,聚焦国家战略需求,以重大原始创新和支撑关键核心技术突破的基础研究为主攻方向,下好“先手棋”,强化创新人才发现和培育机制,深化多元投入的体制机制改革,构筑基础研究开放合作高地,提升基础研究和原始创新能力,推动基础研究领先发展。

《国际科技创新中心指数2023》报告中学科策源地分析显示,北京、粤港澳大湾区、上海等6个中国城市评估为全球学科策源地,在科学、技术、工程与医学(STEM)领域的11个学科中,北京在化学科学、地球科学、环境科学、信息与计算科学、农业兽医和食品科学、工程等6个学科中排名全球第一。

据悉,2024年,北京将聚焦“数理化生”四大领域开展前瞻性研究;围绕新一代信息技术、医药健康、航空航天等领域开展目标导向型研究;鼓励打破学科边界和壁垒,推动学科交叉融合研究。北京将认定首批30家左右市级重点实验室,深化与中国科学院共建机制,并持续支持量子院、脑科学所、北生所等新型研发机构产出重大原创科研成果,支持科技领军企业与重点实验室、研究型大学、新型研发机构等建立基础研究创新协作机制。

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