针对脑机接口的人工耳蜗进行闭环控制的研究与开发正在加速推进;天津大学与清华大学的研究团队已成功在离体条件下对生物性能脑机接口技术进行了研发,并取得了新的进展。
近日,在湖北武汉举行的第二届脑机接口大会上,非侵入式脑机接口设备、智能假肢控制技术等一系列拥有自主知识产权的创新技术在视觉和思维上给人们带来了震撼,也为脑机接口技术的未来发展拓展了无限的想象空间。
创新推动技术突破
“残疾人是脑机接口技术非常重要的受益群体。”中国残疾人联合会党组书记、理事长周长奎表示,脑机接口技术的不断进步,为残疾人提供了更多自主生活的可能性。
近年来,随着材料科学、微电子技术、计算机科学等领域的快速发展,脑机接口技术也取得了诸多创新成果。以植入式脑机接口为例,传统的植入式脑机接口存在生物相容性差、信号传输不稳定等问题。为了解决这些问题,科研人员通过技术创新,研发出了新型微针电极和柔性电极等植入材料。这些新型材料不仅提高了电极的生物相容性,还增强了信号的稳定性和传输效率。
在微创脑机接口技术的创新实践中,清华大学洪波教授团队研发了一种硬膜外微创植入的脑机接口系统。该系统可以实现无线双向通讯和高精度信号采集,为脊髓损伤等患者提供了新的治疗手段。此外,通过引入深度学习、机器学习等技术,脑机接口系统能够更准确地解码和识别大脑信号,实现控制和反馈。
“通过引入声电耦合效应和立体扫描技术,我们提高了无创脑机接口的空间分辨率和信号质量,为脑机接口技术的临床应用提供了有力支持。”天津大学副校长明东介绍,目前,天津大学基于声电耦合效应的无创脑机接口技术,可以实现毫米级以下的空间分辨率和较大的平台展宽,为无创脑机接口技术的发展提供了新的思路。
脑机接口技术的迅猛发展,离不开持续不断的创新动力。中国科学院院士赵继宗表示:“只有通过持续的创新和研究,我们才能推动脑机接口技术不断向前发展,达到更高的水平。”
专利筑牢发展基石
当前,脑机接口技术发展迅猛,全球范围内的专利竞争愈发激烈,各大科研机构和企业纷纷通过专利布局来保护自己的技术成果。
相关数据显示,近年来,脑机接口领域的专利申请量呈现爆发式增长。中国、美国、欧洲等国家和地区在这一领域的专利布局尤为活跃。特别是在中国,随着政府对科技创新的大力支持和企业对研发投入的不断增加,我国在脑机接口领域的专利数量和质量均取得了显著提升。
以武汉衷华脑机融合科技发展有限公司(下称衷华脑机公司)为例,该公司围绕脑机接口领域提交相关专利申请210余件,从芯片设计到信号处理,从算法优化到临床应用,形成了一套完整的知识产权保护体系。
衷华脑机公司首席科学家、中国光谷国际脑科学创新中心主任黄立介绍:“我们的专利布局不仅注重技术的前沿性,还充分考虑了技术的实用性和市场应用前景。通过专利保护,我们能够确保公司在脑机接口领域的竞争优势,并推动技术的产业化进程。”
业内人士表示,我国众多科研机构及企业均在脑机接口领域积极进行专利布局,天津大学、清华大学及浙江大学位列高校专利申请排名前三;而在企业方面,衷华脑机公司、景昱医疗科技(苏州)股份有限公司等进行了大量专利布局。这些专利不仅为技术创新提供了保障,也为产业的繁荣奠定了基础。
合作共绘产业蓝图
在产业应用方面,专利与创新的深度融合成为了推动脑机接口技术发展的关键因素。“脑机接口技术的最终目的是实现产业化应用,为人类社会带来实实在在的福祉。”中国信息通信研究院纪委书记李德文表示。
以医疗领域为例,脑机接口技术已经在神经康复、帕金森病治疗等方面取得了成效。“例如,脊髓损伤患者通过脑机接口技术,能够获得在家居环境中进行各种活动的辅助,操控电脑,甚至解码语音信息。在未来2至3年内,让患者可以用上打字功能是我们追求的目标。”洪波表示。
除了医疗领域,脑机接口技术还在教育、娱乐等领域展现出广阔的应用前景。例如,在教育领域,脑机接口技术可以帮助学生提高注意力和记忆力,从而提升学习效果;在娱乐领域,脑机接口技术则可以为用户提供更加沉浸式的游戏体验。
为了实现脑机接口技术的产业化应用,科研机构和企业不断加强合作与创新,通过整合资源、共享成果,共同推动脑机接口技术的发展和进步。同时,政府和社会各界也应给予更多关注和支持,为脑机接口技术的产业化应用创造更加有利的环境和条件。
“我怀揣着一个梦想,脑接口技术未来能够普及至普通家庭,并且其使用过程必须安全、便捷。自从事脑机接口研究逾二十载以来,我始终致力于实现脑机接口技术的终极目标——即让思维能够直接转化为行动,从而使更广泛的群体得以受益。”明东表示。
在产业应用过程中,专利保护起到了至关重要的作用。通过申请专利,企业能够保护自己的技术成果不被侵权,从而确保技术的独家使用权和收益权。同时,专利布局也有助于企业在市场竞争中占据有利地位,吸引更多的投资和支持。
为推动脑机接口技术与产业创新发展,中国信息通信研究院牵头成立了脑机接口产业联盟。“经过两年的发展,目前会员单位已经达到238家,涵盖了产、学、研、用、医各方力量和产业链的上中下游企业,成为了我国最大的脑机接口生态组织。”李德文表示。
随着脑机接口技术的不断成熟和普及,它将在更多领域展现出独特的魅力和价值。同时,期待更多科研机构和企业能够加入到这一领域中来,共同推动脑机接口技术的创新与发展,为人类社会的进步贡献力量。