針對腦機(jī)接口的人工耳蝸進(jìn)行閉環(huán)控制的研究與開發(fā)正在加速推進(jìn)；天津大學(xué)與清華大學(xué)的研究團(tuán)隊已成功在離體條件下對生物性能腦機(jī)接口技術(shù)進(jìn)行了研發(fā)，并取得了新的進(jìn)展。
近日，在湖北武漢舉行的第二屆腦機(jī)接口大會上，非侵入式腦機(jī)接口設(shè)備、智能假肢控制技術(shù)等一系列擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新技術(shù)在視覺和思維上給人們帶來了震撼，也為腦機(jī)接口技術(shù)的未來發(fā)展拓展了無限的想象空間。
創(chuàng)新推動技術(shù)突破
“殘疾人是腦機(jī)接口技術(shù)非常重要的受益群體?！敝袊鴼埣踩寺?lián)合會黨組書記、理事長周長奎表示，腦機(jī)接口技術(shù)的不斷進(jìn)步，為殘疾人提供了更多自主生活的可能性。
近年來，隨著材料科學(xué)、微電子技術(shù)、計算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域的快速發(fā)展，腦機(jī)接口技術(shù)也取得了諸多創(chuàng)新成果。以植入式腦機(jī)接口為例，傳統(tǒng)的植入式腦機(jī)接口存在生物相容性差、信號傳輸不穩(wěn)定等問題。為了解決這些問題，科研人員通過技術(shù)創(chuàng)新，研發(fā)出了新型微針電極和柔性電極等植入材料。這些新型材料不僅提高了電極的生物相容性，還增強(qiáng)了信號的穩(wěn)定性和傳輸效率。
在微創(chuàng)腦機(jī)接口技術(shù)的創(chuàng)新實踐中，清華大學(xué)洪波教授團(tuán)隊研發(fā)了一種硬膜外微創(chuàng)植入的腦機(jī)接口系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)無線雙向通訊和高精度信號采集，為脊髓損傷等患者提供了新的治療手段。此外，通過引入深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，腦機(jī)接口系統(tǒng)能夠更準(zhǔn)確地解碼和識別大腦信號，實現(xiàn)控制和反饋。
“通過引入聲電耦合效應(yīng)和立體掃描技術(shù)，我們提高了無創(chuàng)腦機(jī)接口的空間分辨率和信號質(zhì)量，為腦機(jī)接口技術(shù)的臨床應(yīng)用提供了有力支持。”天津大學(xué)副校長明東介紹，目前，天津大學(xué)基于聲電耦合效應(yīng)的無創(chuàng)腦機(jī)接口技術(shù)，可以實現(xiàn)毫米級以下的空間分辨率和較大的平臺展寬，為無創(chuàng)腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展提供了新的思路。
腦機(jī)接口技術(shù)的迅猛發(fā)展，離不開持續(xù)不斷的創(chuàng)新動力。中國科學(xué)院院士趙繼宗表示:“只有通過持續(xù)的創(chuàng)新和研究，我們才能推動腦機(jī)接口技術(shù)不斷向前發(fā)展，達(dá)到更高的水平?！?/p>
專利筑牢發(fā)展基石
當(dāng)前，腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展迅猛，全球范圍內(nèi)的專利競爭愈發(fā)激烈，各大科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)紛紛通過專利布局來保護(hù)自己的技術(shù)成果。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，近年來，腦機(jī)接口領(lǐng)域的專利申請量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。中國、美國、歐洲等國家和地區(qū)在這一領(lǐng)域的專利布局尤為活躍。特別是在中國，隨著政府對科技創(chuàng)新的大力支持和企業(yè)對研發(fā)投入的不斷增加，我國在腦機(jī)接口領(lǐng)域的專利數(shù)量和質(zhì)量均取得了顯著提升。
以武漢衷華腦機(jī)融合科技發(fā)展有限公司(下稱衷華腦機(jī)公司)為例，該公司圍繞腦機(jī)接口領(lǐng)域提交相關(guān)專利申請210余件，從芯片設(shè)計到信號處理，從算法優(yōu)化到臨床應(yīng)用，形成了一套完整的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系。
衷華腦機(jī)公司首席科學(xué)家、中國光谷國際腦科學(xué)創(chuàng)新中心主任黃立介紹:“我們的專利布局不僅注重技術(shù)的前沿性，還充分考慮了技術(shù)的實用性和市場應(yīng)用前景。通過專利保護(hù)，我們能夠確保公司在腦機(jī)接口領(lǐng)域的競爭優(yōu)勢，并推動技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程?！?/p>
業(yè)內(nèi)人士表示，我國眾多科研機(jī)構(gòu)及企業(yè)均在腦機(jī)接口領(lǐng)域積極進(jìn)行專利布局，天津大學(xué)、清華大學(xué)及浙江大學(xué)位列高校專利申請排名前三；而在企業(yè)方面，衷華腦機(jī)公司、景昱醫(yī)療科技(蘇州)股份有限公司等進(jìn)行了大量專利布局。這些專利不僅為技術(shù)創(chuàng)新提供了保障，也為產(chǎn)業(yè)的繁榮奠定了基礎(chǔ)。
合作共繪產(chǎn)業(yè)藍(lán)圖
在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面，專利與創(chuàng)新的深度融合成為了推動腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素?！澳X機(jī)接口技術(shù)的最終目的是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，為人類社會帶來實實在在的福祉。”中國信息通信研究院紀(jì)委書記李德文表示。
以醫(yī)療領(lǐng)域為例，腦機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)在神經(jīng)康復(fù)、帕金森病治療等方面取得了成效?！袄?，脊髓損傷患者通過腦機(jī)接口技術(shù)，能夠獲得在家居環(huán)境中進(jìn)行各種活動的輔助，操控電腦，甚至解碼語音信息。在未來2至3年內(nèi)，讓患者可以用上打字功能是我們追求的目標(biāo)。”洪波表示。
除了醫(yī)療領(lǐng)域，腦機(jī)接口技術(shù)還在教育、娛樂等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。例如，在教育領(lǐng)域，腦機(jī)接口技術(shù)可以幫助學(xué)生提高注意力和記憶力，從而提升學(xué)習(xí)效果；在娛樂領(lǐng)域，腦機(jī)接口技術(shù)則可以為用戶提供更加沉浸式的游戲體驗。
為了實現(xiàn)腦機(jī)接口技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)不斷加強(qiáng)合作與創(chuàng)新，通過整合資源、共享成果，共同推動腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。同時，政府和社會各界也應(yīng)給予更多關(guān)注和支持，為腦機(jī)接口技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用創(chuàng)造更加有利的環(huán)境和條件。
“我懷揣著一個夢想，腦接口技術(shù)未來能夠普及至普通家庭，并且其使用過程必須安全、便捷。自從事腦機(jī)接口研究逾二十載以來，我始終致力于實現(xiàn)腦機(jī)接口技術(shù)的終極目標(biāo)——即讓思維能夠直接轉(zhuǎn)化為行動，從而使更廣泛的群體得以受益?！泵鳀|表示。
在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用過程中，專利保護(hù)起到了至關(guān)重要的作用。通過申請專利，企業(yè)能夠保護(hù)自己的技術(shù)成果不被侵權(quán)，從而確保技術(shù)的獨(dú)家使用權(quán)和收益權(quán)。同時，專利布局也有助于企業(yè)在市場競爭中占據(jù)有利地位，吸引更多的投資和支持。
為推動腦機(jī)接口技術(shù)與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，中國信息通信研究院牽頭成立了腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟?！敖?jīng)過兩年的發(fā)展，目前會員單位已經(jīng)達(dá)到238家，涵蓋了產(chǎn)、學(xué)、研、用、醫(yī)各方力量和產(chǎn)業(yè)鏈的上中下游企業(yè)，成為了我國最大的腦機(jī)接口生態(tài)組織?！崩畹挛谋硎?。
隨著腦機(jī)接口技術(shù)的不斷成熟和普及，它將在更多領(lǐng)域展現(xiàn)出獨(dú)特的魅力和價值。同時，期待更多科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)能夠加入到這一領(lǐng)域中來，共同推動腦機(jī)接口技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，為人類社會的進(jìn)步貢獻(xiàn)力量。
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