中國(guó)信通院李文宇:腦機(jī)接口應(yīng)用范圍將進(jìn)一步拓展
在近日召開(kāi)的2024中國(guó)信通院ICT深度觀察報(bào)告會(huì)期間,中國(guó)信通院知識(shí)產(chǎn)權(quán)與創(chuàng)新發(fā)展中心主任、腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)李文宇在接受《機(jī)電商報(bào)》等媒體采訪時(shí)表示,目前,醫(yī)療是腦機(jī)接口最重要的應(yīng)用領(lǐng)域,除此之外,腦機(jī)接口還應(yīng)用于消費(fèi)、工業(yè)和教育等行業(yè)。值得關(guān)注的是,公眾對(duì)腦機(jī)接口存在“捧”和“殺”兩類(lèi)錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。
MEB:腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了哪些階段?目前處于什么階段?
李文宇:“腦機(jī)接口”這一概念于1973年被提出,至今已逾50年。1973—1992年為基礎(chǔ)研究期,特點(diǎn)是基礎(chǔ)理論得到發(fā)展;1993—2012年為實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證期,以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為目標(biāo)的技術(shù)和設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟,通過(guò)廣泛開(kāi)展實(shí)驗(yàn),促進(jìn)技術(shù)迭代升級(jí)。
2013—2032年為應(yīng)用期,包括兩個(gè)階段:第一階段是應(yīng)用萌芽期,從2013—2022年,特點(diǎn)為應(yīng)用解決方案的出現(xiàn)和增多,應(yīng)用范圍由醫(yī)療擴(kuò)展到非醫(yī)療;從2023年開(kāi)始進(jìn)入應(yīng)用普及期,預(yù)計(jì)到2032年結(jié)束,有望在10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)“應(yīng)用解決方案效果良好,多類(lèi)解決方案走向成熟商用”的目標(biāo)。
MEB:腦機(jī)接口主要應(yīng)用于哪些領(lǐng)域?尤其在醫(yī)療領(lǐng)域有哪些具體應(yīng)用?
李文宇:目前下游較明晰的應(yīng)用方向不少于30種,主要分為醫(yī)療和非醫(yī)療兩大類(lèi)。
醫(yī)療領(lǐng)域是當(dāng)前腦機(jī)接口最重要的產(chǎn)業(yè)化方向,在下游企業(yè)中占比約為56%,主要用于疾病預(yù)警、診斷、治療和功能增強(qiáng)。面向的疾病包括癲癇、帕金森、抑郁、疼痛、多動(dòng)癥、自閉癥、截癱、卒中、阿爾茲海默癥、意識(shí)障礙、耳鳴與聽(tīng)力受損、視力受損和睡眠障礙等。其中,神經(jīng)病變損傷的診斷預(yù)警和治療是最熱門(mén)的醫(yī)療應(yīng)用方向,全球相關(guān)企業(yè)數(shù)量不少于60家;其次是睡眠領(lǐng)域,嚴(yán)肅醫(yī)療相關(guān)企業(yè)有10余家,消費(fèi)醫(yī)療相關(guān)企業(yè)有40余家。
此外,腦機(jī)接口在情緒相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用前景也值得關(guān)注。目前全球有不少于30家企業(yè)利用電刺激、磁刺激和神經(jīng)反饋等手段診治抑郁癥等疾病。在消費(fèi)領(lǐng)域,舒壓和正念冥想等相關(guān)產(chǎn)品均有銷(xiāo)售,市場(chǎng)潛力巨大。
事實(shí)上,在醫(yī)療領(lǐng)域,除了上述為人熟知的應(yīng)用方向外,還有不少冷門(mén)的應(yīng)用方向。例如,國(guó)際上有少數(shù)企業(yè)利用腦機(jī)接口治療疼痛、耳鳴,以及在麻醉手術(shù)中動(dòng)態(tài)給藥,協(xié)助制藥等。
MEB:在非醫(yī)療領(lǐng)域,腦機(jī)接口主要有哪些場(chǎng)景?
李文宇:下游企業(yè)中,消費(fèi)、工業(yè)和教育等非醫(yī)療企業(yè)目前占比約為44%。隨著技術(shù)迭代發(fā)展,應(yīng)用范圍擴(kuò)展,腦機(jī)接口有望在非醫(yī)療領(lǐng)域大面積推廣。
腦機(jī)接口在強(qiáng)安全生產(chǎn)監(jiān)管領(lǐng)域存在剛需。例如,在工業(yè)生產(chǎn)制造過(guò)程中,人員狀態(tài)異常導(dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題不容小覷。一方面,人員情緒狀態(tài)異常會(huì)造成不當(dāng)操作;另一方面,危險(xiǎn)和復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境也容易造成人員狀態(tài)異常。腦機(jī)接口技術(shù)能有效消除這一安全隱患。
另外,在交通駕駛領(lǐng)域,盡管已采用傳統(tǒng)視覺(jué)識(shí)別技術(shù)監(jiān)測(cè)疲勞,但仍存在一些傳統(tǒng)技術(shù)難以應(yīng)對(duì)的特殊場(chǎng)景,如司機(jī)佩戴墨鏡時(shí),而腦機(jī)接口技術(shù)能及時(shí)對(duì)此作出預(yù)警。國(guó)內(nèi)外已有不少案例表明,腦機(jī)接口可以降低因人員疲勞導(dǎo)致的死亡率。
腦機(jī)接口還是體育現(xiàn)代化和科技化的好助手。例如,國(guó)內(nèi)外有一些案例顯示,可以利用神經(jīng)反饋技術(shù)和腦電檢測(cè)技術(shù)提高運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)速度,讓運(yùn)動(dòng)員在高壓心理狀態(tài)下保持冷靜專(zhuān)注。
MEB:近年來(lái),腦機(jī)接口有哪些新應(yīng)用值得關(guān)注?
李文宇:在醫(yī)療領(lǐng)域,用腦機(jī)接口進(jìn)行疼痛量化和鎮(zhèn)痛非常有效。由于疼痛患者基數(shù)龐大,我國(guó)有很多醫(yī)院專(zhuān)門(mén)設(shè)立了疼痛科室,因此腦機(jī)接口技術(shù)在該領(lǐng)域存在較大應(yīng)用空間。以色列公司Neurolief的可穿戴設(shè)備通過(guò)刺激6種大腦神經(jīng)分支來(lái)調(diào)節(jié)疼痛,抑制分泌誘發(fā)疼痛的化學(xué)物質(zhì),已獲得CE認(rèn)證。
在非醫(yī)療領(lǐng)域,腦機(jī)接口技術(shù)有助于將人的主觀情緒感受予以量化。例如,意大利公司Candy生產(chǎn)了具有全觸摸屏幕和高清攝像頭的烤箱。由于產(chǎn)品發(fā)生革命性變化,Candy希望了解新產(chǎn)品是否滿(mǎn)足用戶(hù)需求,用戶(hù)需要花多少時(shí)間才能了解烤箱功能?;谘蹌?dòng)追蹤和腦電采集等可穿戴技術(shù),Candy就能收集到用戶(hù)對(duì)新產(chǎn)品的體驗(yàn)感受。
此外,腦機(jī)接口技術(shù)還可以幫助博物館優(yōu)化展品布局,為游客營(yíng)造更好的參觀感受;優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)和機(jī)場(chǎng)登機(jī)路線,提升旅客體驗(yàn);直觀展示試飛員狀態(tài),從而輔助研判新飛機(jī)性能等。
總而言之,在各行業(yè)的生產(chǎn)、消費(fèi)和服務(wù)環(huán)節(jié)中,只要存在與人的感知、情緒和心理狀態(tài)相關(guān)的地方,都有腦機(jī)接口發(fā)揮作用的天地。
MEB:技術(shù)層面,哪些問(wèn)題亟待解決?
李文宇:腦機(jī)接口技術(shù)當(dāng)前面臨的問(wèn)題可以分為科學(xué)類(lèi)和工程類(lèi)兩種。
2023年,腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的一項(xiàng)調(diào)查結(jié)果顯示:腦機(jī)接口需要解決的科學(xué)問(wèn)題主要包括,如何設(shè)計(jì)自然高效的腦機(jī)交互新范式,構(gòu)建神經(jīng)編碼模型,快速準(zhǔn)確高效解碼,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜對(duì)象的高效控制,感知覺(jué)增強(qiáng),實(shí)現(xiàn)腦機(jī)融合與混合增強(qiáng)智能等;腦機(jī)接口需要解決的工程技術(shù)問(wèn)題包括快速校準(zhǔn)技術(shù)、微小型化技術(shù)、在線實(shí)時(shí)處理技術(shù)、精確調(diào)控技術(shù)、安全供電和傳輸技術(shù)等。
MEB:公眾對(duì)腦機(jī)接口有哪些誤解?
李文宇:公眾對(duì)腦機(jī)接口的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)可以總結(jié)為“捧”和“殺”。
“捧”是指盲目夸大腦機(jī)接口的作用。原因有三:部分報(bào)道有失偏頗,將一些專(zhuān)家言論斷章取義,以至于歪曲事實(shí)或混淆視聽(tīng);一些企業(yè)出于吸引投資等目的,往往在對(duì)外宣傳時(shí)夸大其詞;部分行業(yè)研究機(jī)構(gòu)為炒作股票等原因,盲目擴(kuò)大腦機(jī)接口范疇。因此,建議各方在公開(kāi)披露信息時(shí),秉持客觀公正、嚴(yán)謹(jǐn)真實(shí)的態(tài)度。
“殺”是指對(duì)腦機(jī)接口技術(shù)存在恐懼心理。自腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立以來(lái),秘書(shū)處多次接到患者來(lái)信、電話(huà)和留言等,認(rèn)為自己被腦控。事實(shí)上,腦機(jī)接口技術(shù)遠(yuǎn)未發(fā)展到能精準(zhǔn)腦控某個(gè)人類(lèi)行為或精準(zhǔn)解讀其思維的水準(zhǔn)。因此,建議此類(lèi)患者不要恐慌,停止猜測(cè)妄想,及時(shí)前往正規(guī)醫(yī)院診治。
恐懼心理還源自對(duì)倫理問(wèn)題的顧慮和對(duì)隱私泄露的擔(dān)憂(yōu)。腦機(jī)接口技術(shù)涉及檢測(cè)人類(lèi)大腦信號(hào),確實(shí)存在數(shù)據(jù)隱私問(wèn)題。但目前主要用于醫(yī)療場(chǎng)景,在人體臨床試驗(yàn)前會(huì)經(jīng)歷非常嚴(yán)格的審查流程,動(dòng)輒歷時(shí)1年之久,這也體現(xiàn)出我國(guó)對(duì)神經(jīng)數(shù)據(jù)和相關(guān)技術(shù)應(yīng)用的謹(jǐn)慎態(tài)度。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,這一話(huà)題日后勢(shì)必引起多方關(guān)注,也將促成相關(guān)指南、規(guī)范和立法出臺(tái)。智利已經(jīng)立法保護(hù)神經(jīng)權(quán)利,巴西、墨西哥、西班牙和澳大利亞等國(guó)政府正在討論如何制定神經(jīng)技術(shù)相關(guān)立法。中國(guó)信通院聯(lián)合腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟一直在推動(dòng)該項(xiàng)工作開(kāi)展,并聯(lián)合聯(lián)盟多家單位共同起草發(fā)布了《腦機(jī)接口倫理建議書(shū)》,同時(shí)支撐工信部成立了工業(yè)和信息化領(lǐng)域科技倫理專(zhuān)家委員會(huì),日后還將進(jìn)一步開(kāi)展相關(guān)工作,為腦機(jī)接口安全應(yīng)用、合規(guī)應(yīng)用保駕護(hù)航。(何 珺)