融合“電腦”與人腦、BT（生命科學(xué)）與IT（信息科技）,，類腦智能就處在這樣一個(gè)充滿魅力的交叉點(diǎn)上。今年世界人工智能大會(huì)將類腦智能以及腦機(jī)接口設(shè)為重點(diǎn)探討的十大前沿方向之一。在此背景下,，記者專訪了國內(nèi)腦機(jī)接口研究的領(lǐng)軍人物,，中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所副所長、腦虎科技創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家陶虎,，請他對這一領(lǐng)域的最新成果進(jìn)行解讀,，對其未來發(fā)展作展望。

一流團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)超級(jí)腦力

某種程度上,，人工智能就是模仿人類最強(qiáng)大的器官——大腦,，而腦機(jī)接口則是借助IT技術(shù)，與大腦進(jìn)行信息交互的重要手段,。通過腦機(jī)接口,，我們可以讓計(jì)算機(jī)了解大腦是如何工作的，而后去模擬其思維方式,。

科學(xué)技術(shù)部發(fā)布的“中國腦計(jì)劃”重大專項(xiàng),，總體架構(gòu)被定為“一體兩翼”?！耙惑w”就是“認(rèn)識(shí)腦”即推進(jìn)前沿腦科學(xué)研究，“兩翼”則是“保護(hù)腦”“模擬腦”,，前者聚焦重大腦疾病診治,，后者則融合腦機(jī)接口與類腦智能相關(guān)研究。

作為“中國腦計(jì)劃”模擬腦領(lǐng)域責(zé)任專家,，陶虎已率團(tuán)隊(duì)躋身國際腦機(jī)接口的第一梯隊(duì),。依托中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所高水平的底層技術(shù)平臺(tái)，他們形成了腦機(jī)接口核心器件,、芯片的自主研發(fā)和制造能力,。同時(shí)，還推出獨(dú)具特色的基于蠶絲蛋白的柔性腦機(jī)接口技術(shù),，相較其他團(tuán)隊(duì)的植入式方案,，該柔性技術(shù)無論在手術(shù)本身的創(chuàng)傷，還是植入以后長期在體的安全性,、穩(wěn)定性上都更具優(yōu)勢,。

陶虎告訴記者，大腦就像一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī),，一方面功能強(qiáng)大,，擁有800多億個(gè)神經(jīng)元,，每一個(gè)都能與周邊成百上千的神經(jīng)元進(jìn)行物質(zhì)和信息交互，形成強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò),；另一方面,，這臺(tái)“超算”能耗極低，平均不到30瓦,，而按照馮·諾依曼架構(gòu)設(shè)計(jì)的頂級(jí)超算,，雖然算力極強(qiáng)，但電力消耗卻抵得上幾萬戶家庭,。

要讓電腦具備人腦的能力和“性能功耗比”,，目前有兩條可能的路徑：一是通過類腦研究，開發(fā)類腦芯片,、類腦計(jì)算架構(gòu),，模擬大腦運(yùn)行；二是借助腦機(jī)接口與人腦交互,，跳過五官,、四肢，直接利用大腦的核心能力,。

腦機(jī)接口賦能AI大模型

當(dāng)前,，由陶虎創(chuàng)立的腦虎科技已搭建了一個(gè)包括物理學(xué)、化學(xué),、生物學(xué),、機(jī)器人技術(shù)、材料科學(xué),、臨床醫(yī)學(xué)等在內(nèi)的多學(xué)科交叉團(tuán)隊(duì),，而且團(tuán)隊(duì)從一開始就緊扣臨床需求開展工作。過去一年,，他們針對一些腦疾病開展臨床試驗(yàn),，并取得積極進(jìn)展。本次世界人工智能大會(huì)上,，他們將在“腦機(jī)智能與數(shù)字生命”主題論壇上發(fā)布并解讀腦機(jī)接口技術(shù)階段性的科研成果,。

同時(shí)，對于生成式人工智能（AIGC）,，陶虎也是高度關(guān)注,。他認(rèn)為，由ChatGPT所引發(fā)的AIGC熱潮可能是人工智能領(lǐng)域多年來最重要的技術(shù)進(jìn)展,，這讓很多人都看到AI大模型可以在某些領(lǐng)域表現(xiàn)出接近人腦的能力,，甚至有時(shí)比人更出色。這一突破,，為腦機(jī)接口進(jìn)一步迭代提供了重要契機(jī),。

陶虎表示,，算力、算法和數(shù)據(jù)是推動(dòng)AI發(fā)展的三大要素,，其中最關(guān)鍵的可能是數(shù)據(jù),。通過腦機(jī)接口，未來他們團(tuán)隊(duì)或許有機(jī)會(huì)把采集到的大量高質(zhì)量,、標(biāo)準(zhǔn)化大腦信號(hào)輸入給AI,，從而推動(dòng)開發(fā)“腦機(jī)接口大模型”。這個(gè)大模型不僅能模仿人的智能,，更可以模仿心靈,。假如“腦機(jī)接口大模型”可以學(xué)習(xí)某些精神異常人群的腦活動(dòng)特征，然后疊加上藝術(shù)類AI大模型對梵高作品的理解,，那么,，AI對梵高的模擬完全有機(jī)會(huì)觸及更本質(zhì)層面，從而創(chuàng)作出更神似梵高風(fēng)格的畫作,。

再進(jìn)一步,，假如這樣的AIGC大模型能不斷演進(jìn)，變得更強(qiáng)大,、更成熟,，那就有機(jī)會(huì)開發(fā)出所謂“大腦元宇宙”。陶虎認(rèn)為,，當(dāng)進(jìn)入這樣一種“賽博空間”后,，人們不僅可以在物理層面與虛擬場景互動(dòng)，更可以和其他角色在意念層面進(jìn)行交流,，從而營造出遠(yuǎn)比一般元宇宙更深刻的沉浸感,。

未來一年腦病治療或迎突破

當(dāng)前，腦機(jī)接口研究已進(jìn)入臨床階段,，并有望帶來實(shí)質(zhì)性改變。陶虎透露,，包括他在內(nèi),，國際上有多個(gè)腦機(jī)接口團(tuán)隊(duì)都將關(guān)注重點(diǎn)放在重大腦疾病治療上。未來一年,，腦機(jī)接口很有希望在漸凍癥輔助治療方面獲得臨床的功能性驗(yàn)證,。

漸凍癥是一種因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)神經(jīng)元快速凋亡導(dǎo)致人不斷失去語言和肢體功能的疾病。在借助腦機(jī)接口讀取病人的大腦信號(hào)后,，研究者可以在3個(gè)層面對治療帶來幫助,。據(jù)陶虎介紹，第一步是通過腦機(jī)接口,，讓病人能用意念操控機(jī)械臂,，重塑部分運(yùn)動(dòng)功能,，或是借助計(jì)算機(jī)語音合成技術(shù)，重獲語言表達(dá)能力,。第二步,，腦機(jī)接口或許能幫助醫(yī)生發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元凋亡的規(guī)律，從而加速相關(guān)藥物和療法的開發(fā),。第三步,，也是最高階段，人們或許有機(jī)會(huì)用腦機(jī)接口激活和調(diào)控大腦中冗余的“備份神經(jīng)元”,，讓它們?nèi)〈切┑蛲龅纳窠?jīng)元,，使病人恢復(fù)健康。陶虎認(rèn)為,，這“三步走”的過程有望在未來8至10年完成,。

除了面向臨床需求，讓病人變成正常人外,，腦機(jī)接口更廣闊的應(yīng)用場景也許是為普通人賦能——用陶虎的話說,，就是要讓正常人變成“超人”。他表示,，人的五官和四肢,，其實(shí)并沒有充分利用大腦的潛力。未來,，我們應(yīng)該有機(jī)會(huì)讓腦機(jī)接口,，與那些比人體器官更強(qiáng)大的傳感器、執(zhí)行器相連,，從而讓人獲得超級(jí)視覺,、超級(jí)聽覺，以及超級(jí)體能,。這樣,，腦機(jī)接口就會(huì)變成一個(gè)強(qiáng)大的賦能平臺(tái)，“我希望在未來15至30年內(nèi),，這一幕能變成現(xiàn)實(shí),。”

　　作者：張懿

　　編輯：商慧

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