今天小編分享的科技經驗：腦機智能如何與數字生命融合，創造全新未來？，歡迎閱讀。
圖片來源 @視覺中國
現今，科技的發展步伐日新月異，人類社會正站在一個前所未有的變革之際。腦機接口、生物芯片、人造器官、AR 手術等技術正在從理論走向應用實踐，揭示着人類生物層面與數字化生活方式相結合的巨大潛力，預示着一場颠覆性的技術革命正在醞釀之中。
7 月 6 日，2023 年世界人工智能大會（WAIC 2023）在上海盛大啟幕。由中科院上海分院為指導部門，天橋腦科學研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute，TCCI）、中科院上海微系統與信息技術研究所、中國神經科學學會腦機接口與互動分會、上海市未來產業腦機接口專委會、上海腦虎科技有限公司聯合舉辦的WAIC 2023 " 腦機智能與數字生命 "主題論壇隆重開幕。
本次論壇凝聚了全球的科學技術智慧，邀請了國内外頂級院士、國際權威機構組織代表，國内外世界一流大學校長、教授，相關領網域全球領軍企業、知名國企央企外企負責人，獨角獸企業創始人等重磅嘉賓出席，共同探讨科技發展的新趨勢、新理念和新挑戰。
将大腦直連設備的未來——從手機到腦機
天津大學醫工院副院長許敏鵬教授，以" 腦 - 機接口，從手機到腦機 "為題，帶我們深入了解腦機接口的研究和發展趨勢。
許敏鵬教授闡述，現如今手機已經深深融入我們的生活，幾乎成為生活的一部分。但想象一下，如果人們可以繞過物理操作，直接利用大腦與設備互動，是否可以将此設備稱之為 " 腦機 " 呢？許教授認為，未來的人機互動将解放人們的雙手，互動界面将直接呈現在大眾眼前，而無需手部操作。盡管人們可以用語音控制設備，但由于存在隐私問題，因此，最理想的互動方式應是通過思想控制設備。
在腦機接口領網域，許敏鵬教授詳細解釋了如何構建大腦與計算機之間的通信接口，從而實現生物智能與機器智能的融合。他深入講解了腦機接口的工作流程，包括腦信号的采集、特征提取、模式識别，以及如何将其轉換為機器指令與外部設備進行通信。
對于侵入式和非侵入式兩種腦機接口的各自優缺點，許敏鵬教授認為，侵入式腦機接口雖然可以獲取高分辨率的信号，但存在手術風險；而非侵入式腦機接口雖然安全無創，但由于與神經元的距離較遠，獲得的信号較微弱，分辨率也相對較低。
展望未來，人們或許能夠看到非侵入式腦機接口技術在消費級產品中的廣泛應用，這将極大地提高用戶與設備的互動效率，并為保護隐私提供更為安全的解決方案。
重塑光明：人工視網膜的挑戰與前景
以色列公司 Nano Retina 首席技術官 Ra'anan Gefen，在演講中介紹了視覺信息的輸入以及人工視網膜的前景。他詳細地剖析了視覺信息是如何從角膜傳至大腦的視覺皮層，并強調了視覺信息處理在大腦中的重要性。在他的理解中，眼睛并不只是光線的接收器，更是一台信息的轉譯機。
▷圖注：Ra'anan Gefen 作報告
Ra'anan Gefen 通過深度探讨視覺刺激的幾種方式，繪制出了一個詳細且包羅萬象的科技領網域藍圖。無論是皮層刺激、視網膜上方刺激、視網膜内刺激、視網膜下刺激，還是超脈絡膜刺激，都在他的演講中得到了精準的诠釋，展示了他對人造視網膜理念深入的理解。
值得一提的是，他分享了一個卡車司機通過視網膜電刺激手術從失明到復明的感人故事。這個案例生動地展現了視網膜電刺激技術的希望與挑戰，同時也讓世人看到了廣大視障人士恢復視力的可能性。
然而，Ra'anan Gefen 也實事求是地指出，目前的人造視網膜技術還面臨許多挑戰，如手術風險高、并發症多、視力恢復度有限等。他堅信，只有通過不懈的科研努力和技術創新，才能真正突破視力恢復的難題，為更多的人照亮前行的路。
Ra'anan Gefen 描繪了人工視網膜技術的發展軌迹，既鼓勵面向未來的可能性，又讓人們清醒地認識到挑戰的嚴峻。
構築微尺度生命科技：智能微流控技術與類器官構建
上海傲睿科技有限公司董事長兼首席執行官關一民，生動地闡述了利用智能微流控技術制備細胞球和器官芯片的過程，并強調了此方法的精确控制與高效率優勢。他們的團隊已經實現了在短時間内制備大批細胞球（如肝細胞球、腎細胞球及神經細胞球），進一步模拟人體器官的功能，比如集成多種細胞類型。
▷圖注：關一民作報告
關一民特别強調了細胞分化和表達的重要性。他們的實驗結果表明，智能微流控技術能夠促進細胞的正常分化和表達。通過與傳統的二維培養方法對比，他們發現在三維環境中，細胞的表達能力顯著優于二維培養。令人興奮的是，他們的智能微流控技術已經成功應用于藥物滲透性和毒性測試，表現出極高的靈敏度和準确性。
他強調，腦機接口和智能數字生命的研究占據了重要的位置，尤其是他們對血腦屏障的模拟研究。通過這種模型，他們可以檢測藥物的滲透性，從而推動藥物研發的進步。
他們進一步探讨了将不同器官芯片相連，形成系統模型的可能性，以及結合三維打印和細胞操作技術，将智能微流控技術商業化和工業化的前景。
人類智慧與機器智慧交匯，共築新型研究生态
TCCI 應用神經技術前沿實驗室主任 Gerwin Schalk 教授揭示了一個充滿挑戰和機遇的新學術領網域：生物學與計算科學的交融，特别是人腦智能與機器智能的融合。
Schalk 教授表示，TCCI 的目标在于打造一個涵蓋研究、教育、科學獎項和基石合作夥伴的新型生态系統。TCCI 應用神經技術前沿實驗室致力于滿足廣大公眾的需求，将大腦與計算機更為緊密地結合，提供一種類似 Apple Watch 的設備，這不僅讓人們更好地了解自身，更能深度接觸大腦。
該實驗室通過收集和分析大數據來洞悉大腦，例如，通過睡眠研究理解人類的睡眠模式，通過認知損傷研究預測痴呆症的發生。同時，運用人工智能技術對數據進行深度解析和模型建立，例如研究大腦信号在睡眠過程中的變化，以了解睡眠質量和識别潛在的睡眠問題。
Schalk 教授展示了實驗室的最新創新——智能腦電圖設備（Smart EEG）。這款設備輕便易用，可輕松佩戴在額頭上檢測大腦信号，其電池續航可達 10 小時，并可以通過無線方式與電腦或手機上的應用程式通信。該實驗室的長遠願景是開發能感知大腦信号、聲音、氣味、味道和運動的下一代技術。
為了實現這一願景，TCCI 正在積極招募算法工程師，開發算法和訓練 AI 模型來解析數據，并創立新的 Mind X 實驗室，專注于人工智能與大腦互動的研究。他們為此投入了 1 億美元的基金，并正尋找一位神經科學家和一位 AI 工程師來領導這個新機構。
總的來說，Schalk 教授的精彩演講揭示了 TCCI 正在積極開拓的新學術疆界，以及将人腦智能與機器智能融合的宏大願景。TCCI 的研究和實踐無疑将開創科技新紀元。
探索腦機接口技術的邊界：過去、現在與未來
腦虎科技聯合創始人兼 CEO 彭雷回顧了腦機接口技術從早期初露端倪到現在實際應用的四個重要發展階段。他指出，矽基硬質電極系統的出現标志着技術的一大裡程碑，該系統通過将硬質電極直接植入大腦皮層，能夠在 96 個通道上進行記錄和刺激。
▷圖注：彭雷作報告
近年來，由馬斯克推進的柔性電極技術再次引領了該領網域的飛速發展，有望在未來實現對上萬通道的操作。彭雷提及，我們正在沿着類似的技術軌迹前行，采用機器人技術進行開顱手術和微電極的植入。
讓人興奮的是，彭雷分享了最近的重大突破，僅在三周前，FDA 批準了 Neuralink 的科研臨床試驗。這無疑為整個腦機接口行業注入了巨大的動力，也加速了技術進步的步伐。
彭雷特别強調，選擇柔性電極的理由在于其解決了三個核心問題：首先，實現了神經元的高通量采集和刺激；其次，将手術創傷降到了最小；最後，能夠實現電極與生物體的長期共存，并有效地進行信号記錄。
未來，腦機接口植入所造成的傷害有望能夠減小到與激光矯正近視手術相當的程度。雖然這個目标現在看起來還遙不可及，但只要持續探索，讓更多的人接受這項技術，這個目标一定能夠實現。
在這場盛大的 " 腦機智能與數字生命 " 主題論壇閉幕之際，中科院上海微系統所副所長、腦虎科技創始人兼首席科學家陶虎教授對所有參與者表示了誠摯的感謝。陶虎教授強調，論壇的重心在于探索數字生命的全面可能性，而不僅僅局限于腦機接口。探索如何利用腦機接口技術将大腦與外部更強大的感知器和執行器結合起來，是目前科研人員和初創公司所面臨的首要任務。
此次的 " 腦機智能與數字生命 " 主題論壇為我們提供了一個理想的平台，使更多人有機會深入了解腦機接口及相關技術的前沿發展，同時也探讨了科技如何改變生活。未來，期待看到更多的研究突破和技術創新，為人類的生物層面與數字化生活方式相結合開創新的可能。
