近日,中关村论坛年会——脑机接口创新发展与应用论坛召开,“人机共生”等相关话题被再次热议。

  从实验室到临床,从空想到实用,用意念就能控制设备的“人机共生”正进入技术爆发的前夜。4月1日,齐鲁晚报·齐鲁壹点记者来到研发脑机接口的济南企业,揭开“济南造”脑机接口的神秘面纱。

  4月1日上午,在位于济南高新区的山东中科先进技术有限公司,研发人员正在对脑机接口设备做测试。在计算机上,研发人员通过脑机接口设备,用意念控制字符输出,当他注视虚拟键盘中的某个字符时,相应的脑电波模式被检测并解码,以此来实现字符的输入,呈现出他想说的话。通过意念操作设备是什么原理?对人类有何作用?

  “这是一场奇妙的科学之旅,我们正在打开一扇‘神奇之门’。”山东中科先进技术有限公司总经理李卫民和记者说,脑机接口是一座搭建在人脑与机器之间的“桥梁”。大脑就像指挥中心,时刻产生着各种电信号,这些信号承载着想法、感受和意图。脑机接口的作用,就是捕捉这些大脑信号,把它们翻译成机器能“听懂”的指令。

  场景推理可知:当人佩戴脑机接口设备时,各种传感器开始捕捉大脑活动时产生的微弱电信号,一旦捕捉到,就进入信号解读环节,利用算法和人工智能技术,对这些信号做多元化的分析、处理,把它们转化为具体的指令。

  例如想要抬起手臂时,大脑会发出特定电信号,脑机接口系统通过一系列分析信号,识别出意图,向机械手臂发送指令,让它做出相应的动作。

  “脑机接口带来的‘人机共生’正从概念变为现实。”李卫民表示,脑机接口技术目前主要使用在在医疗康复领域,通过转换脑信号,让失能者“能动”、让失语者“说话”。

  记者梳理发现,脑机接口产业加快发展后,多地落子这条未来产业新赛道。今年1月,上海、北京相继印发相关方案,都提到要推动脑机接口发展,加快在医疗领域临床应用。

  企查查多个方面数据显示,近五年我国累计申请1311项脑机接口相关专利,其中2024年累计申请359项,创近五年申请量新高。截至4月1日,我国脑机接口相关专利申请量超1700项。

  近年来,国家对脑机接口技术的支持力度不断加大。2024年初,工业与信息化部等七部门联合发布《关于推动未来产业创新发展的实施建议》,明确将脑机接口列为未来产业之一。

  今年1月,国家药监局发布《采用脑机接口技术的医疗器械 用于AI算法的脑电数据集质量发展要求与评价方法》,从标准及监管层面,推动脑机接口技术发展。

  今年3月11日,国家医保局发布《神经系统类医疗服务价格项目立项指南(试行)》,这一政策创新破解了脑机接口技术“研发快、落地慢”的矛盾,加速了脑机接口技术在临床应用的落地。

  随着技术进步,脑机接口产业的市场规模正逐步扩大。中商产业研究院发布的《2025年中国脑机接口行业未来市场发展的潜力预测研究报告》显示,2023年,全球脑机接口市场规模达到19.8亿美元,2024年约为22.2亿美元,预计2025年市场规模将进一步增长至24.6亿美元。

  江海证券发表的研究报告中提到,预计至2029年,全球脑机接口产业规模有望达到76.3亿美元。

  在国内,脑机接口市场呈现出快速增长态势。赛迪顾问公布的《中国脑机接口产业高质量发展现状及趋势》显示,2024年,中国脑机接口市场规模为32亿元,增长率为18.8%。预计到2027年,中国脑机接口市场规模将达到55.8亿元,增长率为20%。

  随着脑机接口技术创新成果不断涌现,医疗应用场景不断深化,市场需求将持续提升。业内人士认为,济南抓住这一机会,可叩开新兴起的产业的大门,助力新质生产力的培育,在长江以北形成一支脑机接口产业的“国家队”“主力军”。

  “济南对脑机接口的研发较早,我们在2019年就已‘上马’该项目。”李卫民介绍,6年前,在智能制造领域经营多年的他们,决定抓住新兴起的产业发展的机会,进行脑机接口研发。

  作为一家“中科系”企业,为何选择在济南进行脑机接口研发?对此,李卫民表示,济南市乃至山东省,有发展脑机接口等前沿技术的支持政策与人才、产业基础。

  山东省在《关于科技创新引领未来产业,布局培育发展新质生产力的实施方案》中,将脑机接口技术列为未来产业的重点发展方向。

  近年来,济南“工业强市”战略不断推进,已形成大数据与新一代信息技术、智能制造与高端装备、精品钢与先进材料、生物医药与大健康为主的四大主导产业。截至2024年,四大主导产业规模已达到1.6万亿元,这为发展脑机接口产业提供了良好的产业基础。

  作为创业的基石,济南在吸引人才方面下足了功夫。此前,济南被评为2024年度“中国最佳引才城市”,这也是济南连续第三年获此殊荣,源源不断的人才引进,为脑机接口等领域企业提供了活力源泉。

  山东中科先进技术有限公司脑机接口研究中心执行主任彭福来称,目前,脑机接口技术已衍生出三个项目,分别是脑控无人机、脑控下肢康复机器人和意念打字。

  其中,脑控无人机是一种利用脑机接口技术,通过解读人脑信号来控制无人机飞行的设备。当天上午,测试人员向记者进行了演示。戴上脑机接口设备后,测试人员用意念对视觉化的指令进行选择,操纵身后的三台小型无人机起飞,并完成转向、翻转等动作。

  意念打字是一种帮助“失语者”发声的技术,它可以识别患者的脑信号,将患者想说的话展现出来。彭福来透露,他们的意念打字技术,可在一分钟内打出20个字符,准确率达94.4%。

  据了解,“济南造”脑机接口产品已应用在山东大学齐鲁医院、哈尔滨工业大学、深圳大学、济宁医学院等20余家临床和科研机构,为科学研究、疾病诊断提供支撑。

  3月31日,湖北省医疗保障局发布全国首个脑机接口医疗服务价格,标志着脑机接口技术正式进入医疗民生领域,推动了产业商业化进程,也为全国其他地区提供了参考范例。

  济南也对脑机接口产业高质量发展进行了规划,在《济南市未来产业培育发展实施方案》中,明确提到布局脑机接口前沿领域,突破非侵入式脑机接口、脑机融合、类脑芯片等关键技术,推进脑电采集系统、脑机接口康复设备等产品研发与产业化。

  在李卫民看来,随着技术进步,脑机接口技术将逐步拓展到科研教育、生活娱乐等多个领域。比如对驾驶员进行疲劳监测,提高驾驶安全；识别人员的情绪状态,进行心理健康评估和治疗；监测运动员的大脑活动,优化训练计划；进行儿童注意力训练、睡眠质量监测等等。

  山东大学社会学教授王忠武认为,脑机接口技术已展现出广泛的应用潜力和未来科技生活的新图景,作为战略性新兴产业和新质生产力的典型代表之一,正处于技术加速变革期。随着政策的持续支持、技术的不断突破和市场需求的逐步释放,脑机接口产业有望在未来实现进一步增长。

  业内人士表示,尽管脑机接口产业高质量发展前景广阔,但目前仍面临一些挑战,如信号采集与分析精度有待提升、伦理和法律问题等。对此,专业的人建议突破关键技术瓶颈的同时,也应提前制定相关的伦理和法律规范,确保技术的健康发展。

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