助力元宇宙虚实相生 脑机接口从科幻走向现实道阻且长

    本报记者 李冰

    见习记者 余俊毅 张博

    日前，埃隆·马斯克的Neuralink公司宣布其脑机接口预计将在2022年之前植入人体，把大脑的数据读出来，把外部世界的数据送进去。之前他们成功让猴子通过意念实现了打乒乓球的游戏，引起巨大轰动。

    业界普遍认为，脑机接口与拓展现实、机器人等共同构成了元宇宙的虚实界面的技术内容。作为人机交互关键技术之一，脑机接口技术可以让使用者用意识进行各种交互解析，并达到平行世界里的一切交互行为，支持“元宇宙”中更快捷和有效的信息访问。仅从技术发展本身来看，该消息让人们对未来元宇宙世界中的人机交互与沉浸式体验充满想象。

    现阶段，脑机接口技术处于初级阶段，面临技术及伦理方面的考验，短期内实现大面积应用并非易事。不过由于脑机接口技术让人类能够突破肉体和工具的局限，特别是帮助残障人士能够再次恢复行动并融入社会，因此目前在医疗领域的应用较为热门，并吸引了众多的高校、科技企业、投资机构的关注和投资。脑机接口市场预期也在逐渐升温，根据臻泰智能分析，我国脑机接口纯设备的市场，在与具体的使用场景结合后会产生明显的放大效应，未来可能达到千亿元规模。

    专家称脑机接口

    将是搭建元宇宙重要的技术

    早些年，科幻小说《真名实姓》构想了一个可以通过脑机接口进入并拥有感官体验的虚拟世界。而著名科幻电影《阿凡达》的上映，仿佛也让我们找到了对元宇宙最初的认知，影片中主角可以通过意念控制阿凡达，让自己在另外一个世界获得自由。而想要达到元宇宙世界虚实交融的沉浸式交互体验，脑机接口是未来必不可少的技术之一。

    “脑机接口或将是未来元宇宙最重要的底层技术之一。”《元宇宙通证》作者、易宝支付联合创始人余晨对《证券日报》记者表示，从理论上讲，当脑机接口技术发展到一定程度后，人们不需要再佩戴AR或VR等体外成像设备，而是在脑部植入一颗芯片，通过模拟神经信号就可以接入虚拟世界，获得全方位观感的沉浸式体验。从人机交互的历史发展来看，脑机接口是元宇宙的终极人机交互界面，它将体验技术提升到了一个新的水平。

    “要实现元宇宙，很重要的一项基础技术就是识别人的感知，和元宇宙的世界形成交互。”零壹研究院院长于百程对《证券日报》记者表示，目前感知是通过VR/AR设备来实现，但只能提供视觉、听觉和部分触觉信息，嗅觉、味觉等却无法提供。脑机接口则跳过了物理硬件载体，直接通过人脑信号的输出，实现各种感知交互。因此，未来脑机接口技术的成熟，对于元宇宙的实现将起到关键性推动作用。

    产学研“动”起来

    脑机接囗＋医疗正在升温

    脑机接口技术涉及多学科交叉融合，目前在我国研究者以高校和科研院所为主，已经开展了前瞻性研究，并取得了丰硕的研究成果。与此同时，脑机接口技术受到多方关注与支持。北京、上海、杭州等城市也推出了相应鼓励措施和扶持政策，支持脑机接口企业在当地生根发芽。例如，北京于2019年出台的《北京市机器人产业创新发展行动方案（2019—2022年）》提出，“面向养老、健康服务领域，布局机器学习、触觉反馈、增强现实、脑机接口等关键技术。”

    通联数据Datayes的统计数据显示，目前已有博睿康、宁矩科技、念通智能、臻泰智能等超10家国内脑机接口初创企业，且在今年获得大笔融资。例如，宁矩科技在3月份获数百万美元Pre-A轮融资；11月份宣布完成总额达亿元人民币的A轮融资。

    从应用领域来看，目前脑机接口技术还未应用于元宇宙，其应用仍主要集中于医疗领域，在游戏娱乐等非医学领域的应用发展较快。

    通联数据资深行业研究专家汪敏对《证券日报》记者分析称，脑机接口技术应用非常广泛。脑机接口发挥的功能可以包括替代、恢复、增强、补充和改善，对应到应用层面，“替代、恢复”等功能可较多应用在医疗康复领域；“增强”功能可较多应用在工程管理、运动管理等领域；而“补充”功能为控制领域增加了脑控的方式，用于游戏娱乐或者智能家居等领域较多；“改善”功能则可较多应用在运动康复等领域。

    汪敏认为，医疗领域的确是短期较为确定的场景方向，在医疗领域，国内企业目前在脑电采集设备方面尝试较少，更多关注在康复和非侵入领域。

    博通分析金融行业资深分析师王蓬博对《证券日报》记者表示，医疗是比较热门的领域，比如在神经、精神系统疾病的体检诊断、治疗与康复方面拥有广泛的应用。近年来，医药类的机构纷纷加入研究，不过真正大规模应用到医疗领域还有很长的路要走。

    脑机接口仍处起步阶段

    大面积商用有“钱”景但非易事

    “对于目前的脑机接口技术，除了传感技术上的局限外，更关键的挑战还在于我们对大脑工作机制的了解还十分有限。对于我国脑机接口企业来说，短期的发展主要来自于场景挖掘与需求培养、全产业链的协调等，长期发展则更多来源于底层技术进步以及工程化、产品化落地能力。”汪敏对《证券日报》记者表示。

    余晨对《证券日报》记者表示，“计算机领域的研究人员认为人的意识是软件，人脑是硬件，只要把“软件”破解出来了就可以通过电脑来模拟任何东西；而神经科学/生命科学领域的研究人员则认为，人脑工作的原理可能比我们想象的要复杂得多，并不能简单地把人脑理解成硬件，意识理解成软件，真正要模拟人脑信号，这条路很长很远，是否能走通也未可知，我们现在看到的只是一些非常简单的应用雏形。”

    中国计算机学会夏平对《证券日报》记者坦言，“从物理层面说，人的大脑活动最终都能分解为脑神经元（细胞）的间隙性放电，这是脑机芯片的逻辑所在。现在有一些学者认为，人的认知，来自人体的各个系统对所处环境的感知，不仅仅是大脑的功能，因此，想通过人的意识来指挥一台计算机（或机器人），在未来的很长一段时间仍然只会存在于影视作品中，但值得我们去期待。”

    业内人士普遍认为，伦理问题也是脑机接口技术发展必须重视的课题。从老鼠、猴子的实验到人身上的实验，即使理论已经通过，要应用到人身上还需更多考量因素，不可一步跨越而至，还需建立相关技术审核标准。

    “在高端科技中，脑机接口是中国最有可能迎头赶上甚至‘直线超车’的领域之一。”中国科学院上海微系统与信息技术研究所副所长、研究员陶虎表示，推进脑机接口未来的发展，主要还是加快推进资源调配等问题，各环节协同合作，研制出全链条自主可控的脑机接口系统，为中国“脑计划”（即“脑科学与类脑科学研究”）的全面开展和顺利推进提供解决方案。