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充滿魅力的交叉點上,。今年世界人工智能大會將類腦智能以及腦機接口設(shè)為重點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)域的最新成果進行解讀,，對其未來發(fā)展作展望,。

一流團隊瞄準(zhǔn)超級腦力

某種程度上，人工智能就是模仿人類最強大的器官——大腦,，而腦機接口則是借助IT技術(shù),，與大腦進行信息交互的重要手段。通過腦機接口,，我們可以讓計算機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“中國腦計劃”重大專項,，總體架構(gòu)被定為“一體兩翼”,。“一體”就是“認(rèn)識腦”即推進前沿腦科學(xué)研究,，“兩翼”則是“保護腦”“模擬腦”,，前者聚焦重大腦疾病診治,，后者則融合腦機接口與類腦智能相關(guān)研究,。

作為“中國腦計劃”模擬腦領(lǐng)域責(zé)任專家，陶虎已率團隊躋身國際腦機接口的第一梯隊,。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,，他們形成了腦機接口核心器件、芯片的自主研發(fā)和制造能力。同時,，還推出獨具特色的基于蠶絲蛋白的柔性腦機接口技術(shù),，相較其他團隊的植入式方案，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,，大腦就像一臺超級計算機,，一方面功能強大，擁有800多億個神經(jīng)元,，每一個都能與周邊成百上千的神經(jīng)元進行物質(zhì)和信息交互,，形成強大網(wǎng)絡(luò)；另一方面,，這臺“超算”能耗極低,，平均不到30瓦，而按照馮·諾依曼架構(gòu)設(shè)計的頂級超算,，雖然算力極強,，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、類腦計算架構(gòu),，模擬大腦運行,；二是借助腦機接口與人腦交互，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包括物理學(xué),、化學(xué)、生物學(xué),、機器人技術(shù),、材料科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等在內(nèi)的多學(xué)科交叉團隊,，而且團隊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,，并取得積極進展,。本次世界人工智能大會上,，他們將在“腦機智能與數(shù)字生命”主題論壇上發(fā)布并解讀腦機接口技術(shù)階段性的科研成果。

同時,，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，甚至有時比人更出色,。這一突破,，為腦機接口進一步迭代提供了重要契機。

陶虎表示,，算力,、算法和數(shù)據(jù)是推動AI發(fā)展的三大要素，其中最關(guān)鍵的可能是數(shù)據(jù),。通過腦機接口,，未來他們團隊或許有機會把采集到的大量高質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化大腦信號輸入給AI,，從而推動開發(fā)“腦機接口大模型”,。這個大模型不僅能模仿人的智能，更可以模仿心靈,。假如“腦機接口大模型”可以學(xué)習(xí)某些精神異常人群的腦活動特征,，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會觸及更本質(zhì)層面,，從而創(chuàng)作出更神似梵高風(fēng)格的畫作。

再進一步,，假如這樣的AIGC大模型能不斷演進,，變得更強大、更成熟,，那就有機會開發(fā)出所謂“大腦元宇宙”,。陶虎認(rèn)為，當(dāng)進入這樣一種“賽博空間”后,，人們不僅可以在物理層面與虛擬場景互動,，更可以和其他角色在意念層面進行交流，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,，腦機接口研究已進入臨床階段，并有望帶來實質(zhì)性改變,。陶虎透露,，包括他在內(nèi),，國際上有多個腦機接口團隊都將關(guān)注重點放在重大腦疾病治療上,。未來一年,，腦機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證。

漸凍癥是一種因為運動神經(jīng)元快速凋亡導(dǎo)致人不斷失去語言和肢體功能的疾病,。在借助腦機接口讀取病人的大腦信號后,，研究者可以在3個層面對治療帶來幫助。據(jù)陶虎介紹,，第一步是通過腦機接口,，讓病人能用意念操控機械臂，重塑部分運動功能,，或是借助計算機語音合成技術(shù),，重獲語言表達能力。第二步,，腦機接口或許能幫助醫(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,，人們或許有機會用腦機接口激活和調(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,，其實并沒有充分利用大腦的潛力,。未來，我們應(yīng)該有機會讓腦機接口,，與那些比人體器官更強大的傳感器,、執(zhí)行器相連，從而讓人獲得超級視覺,、超級聽覺,，以及超級體能。這樣,，腦機接口就會變成一個強大的賦能平臺,，“我希望在未來15至30年內(nèi),，這一幕能變成現(xiàn)實?！?/p>

　　作者：張懿

　　編輯：商慧

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