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來源: 大眾日報2025-07-04 09:00:00
日前,《山東省腦機接口產業(yè)科技創(chuàng)新行動計劃(2025-2027年)》印發(fā),提出到2027年,山東將在腦機接口領域突破20項左右基礎前沿和關鍵核心技術,培育30家左右自主創(chuàng)新能力強的科技型中小企業(yè),引育2-3個高水平人才團隊,依托科教資源富集區(qū)域打造1-2個專業(yè)化孵化園區(qū),推動腦機接口創(chuàng)新技術和產品在醫(yī)療、工業(yè)、康養(yǎng)、教育、娛樂等領域的落地應用。
山東發(fā)展腦機接口產業(yè),存在哪些關鍵技術難點?應用場景如何?需在哪些方面重點突破?近日,記者走訪了省內多家腦機接口企業(yè)、高校和科研機構。
讓失能者“行走” 讓失語者“發(fā)聲”
看著屏幕上的運動圖像,想象自己要做的某個動作,頭上戴的腦電采集器就能將腦電信號進行采集解碼,從而轉換成可操控外骨骼的命令,實現(xiàn)外骨骼帶動下肢運動——這是山東省中醫(yī)院康復科里,腦卒中患者進行下肢康復訓練的場景。
該康復訓練系統(tǒng)的研發(fā)技術負責人、齊魯工業(yè)大學(山東省科學院)光電科學與技術學部博士生導師徐舫舟介紹,以前腦卒中患者的康復訓練大都通過治療師幫助,訓練時間長、工作量大,患者主動參與較少。而基于這一運動想象的腦機接口系統(tǒng),可以實現(xiàn)患者自主訓練,康復效果更好。目前,該系統(tǒng)已完成約200例患者臨床測試、干預和評價驗證。
腦機接口的應用場景十分廣泛。在濟南高新區(qū),山東中科先進技術有限公司的研發(fā)團隊向記者展示了“意念打字”。只見測試人員注視著虛擬鍵盤中不同頻率閃爍的字符,腦電采集器將腦電信號采集解碼后,后臺屏幕上就能生成對應的文字。
“不同頻率的視覺刺激,會在大腦中產生相應頻率的腦電波動,這些腦電信號被檢測解碼后,可實現(xiàn)對應字符輸出,呈現(xiàn)出想說的話?!惫灸X機接口研究中心執(zhí)行主任彭福來介紹,該技術已實現(xiàn)平均打字速度每分鐘20個字符,準確率高達94.4%,可幫助失語的漸凍癥患者實現(xiàn)自主表達。
“腦機接口,顧名思義就是在人的大腦和外部設備之間搭建起一條傳遞信息的‘高速公路’,不用手和嘴就可以控制外部設備,真正實現(xiàn)‘意念控制’。”山東中科先進技術有限公司總經理李衛(wèi)民介紹,目前,公司腦機接口產品已成功應用于山東大學齊魯醫(yī)院、哈爾濱工業(yè)大學等20多家臨床機構和科研院所。
廣闊的應用前景,正推動著越來越多科研工作者投身腦機接口的產業(yè)藍海。在青島西海岸新區(qū),元思科技的研發(fā)團隊正在研制腦電圖機。團隊首席科學家王文愷介紹,通過對腦電波的解碼分析,不僅能發(fā)現(xiàn)大腦的想法意圖,同時還能檢測出腦電波中蘊含著的疾病信號。
“比如通過腦電分析,可以對癲癇病人進行癲癇發(fā)作的預測檢測及對癥治療?!蓖跷膼鹫f,希望將來腦電圖檢測能夠像心電圖檢測一樣,成為體檢的普通項目。
醫(yī)療領域率先破冰 大眾消費市場蓄勢
記者采訪發(fā)現(xiàn),目前,省內腦機接口技術的應用多集中在醫(yī)療康養(yǎng)領域。全國的情況也基本相同,根據(jù)前瞻產業(yè)研究院發(fā)布的《2025年腦機接口產業(yè)藍皮書》,全國腦機接口下游應用解決方案企業(yè)中,醫(yī)療領域占比達56%。
相比于醫(yī)療領域,大眾消費領域的腦機接口產品為何偏少?
一是與技術發(fā)展階段有關。“人類大腦有約860億個神經元和超過100萬億個突觸,腦電信號極其微弱,通常在幾十微伏,不僅容易受到外部干擾,空間分辨率低,而且個體差異顯著。”深耕腦機接口技術研究15載的徐舫舟認為,腦機接口技術的難點集中在腦電信號采集、解碼、系統(tǒng)穩(wěn)定性以及倫理安全等方面,這需要科研人員繼續(xù)加大基礎研究,推出更加普適、更能滿足大眾需求,對安全、穩(wěn)定等有更高要求的產品。
二是與科研生產成本有關。“腦機接口屬于前沿技術,當前雖在醫(yī)學、航天、教育以及生活領域有應用,但其研發(fā)投入高,生產成本也高。”齊魯工業(yè)大學(山東省科學院)光電科學與技術學部副主任、教授冷建材,以腦電采集設備為例介紹,一套全腦腦電采集設備價值幾十萬元,這對普通消費者來講并不是個小數(shù)目。
盡管如此,在冷建材看來,隨著新技術新材料的研發(fā)深入以及產業(yè)化的推進,腦機接口的技術、產品價格有望逐步下探,拓展到大眾消費領域。比如進行心理健康評估和治療、睡眠質量監(jiān)測、兒童注意力訓練等,都是腦機接口技術的大眾消費場景。
實際上,腦機接口已經開始作為常規(guī)康復項目服務大眾患者。今年3月,國家醫(yī)保局發(fā)布《神經系統(tǒng)醫(yī)療服務價格項目立項指南》,其中專門為腦機接口新技術單獨立項,設立了非侵入式腦機接口適配費,侵入式腦機接口植入費、取出費等價格項目。湖北、浙江等地醫(yī)保局相繼跟進,發(fā)布了當?shù)啬X機接口醫(yī)療服務價格。
應用前景十分廣泛 制造大省爭相布局
腦機接口技術展現(xiàn)出廣泛的應用潛力,已成為各地爭搶角逐的未來產業(yè)新賽道。
賽迪顧問今年2月發(fā)布的《中國腦機接口產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢》顯示,2024年我國腦機接口市場規(guī)模達32億元,增長率為18.8%。預計到2027年,我國腦機接口市場規(guī)模將達55.8億元,增長率為20%。
王文愷認為,山東發(fā)展腦機接口產業(yè)具有產業(yè)基礎優(yōu)勢?!吧綎|的優(yōu)勢在于產業(yè)基礎雄厚,各行各業(yè)場景豐富,尤其是工業(yè)制造業(yè),這是我們落地青島的重要原因?!?/p>
為搶抓產業(yè)機遇,今年5月,《山東省腦機接口產業(yè)科技創(chuàng)新行動計劃(2025-2027年)》出臺,部署實施基礎前沿研究策源、關鍵共性技術突破、創(chuàng)新平臺領航、產業(yè)鏈企業(yè)集聚、場景融合應用創(chuàng)設、產業(yè)生態(tài)助推等六大行動,16項具體任務。
對于發(fā)展腦機接口產業(yè),冷建材認為,山東應多培育能夠起引領作用的龍頭企業(yè),加大高端人才招引,同時需要更多風險投資和耐心資本,助力相關科研成果的轉化應用。
當“意識”能夠轉化為可傳輸、可解讀的“數(shù)字信號”,腦機接口在掀起生產力變革的同時,也帶來倫理和數(shù)據(jù)安全等問題。采訪中,專家們還建議,在開展技術突破的同時,也應制定相關的倫理和法律規(guī)范,確保腦機接口產業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。