(記者 張?zhí)K慧)據(jù)央視報(bào)道,腦機(jī)接口是“十五五”期間我國(guó)要著重發(fā)力的未來(lái)產(chǎn)業(yè)之一。在上海,已經(jīng)集聚近60家腦機(jī)接口企業(yè),搭建起從核心器件研發(fā)、技術(shù)攻關(guān)、臨床轉(zhuǎn)化驗(yàn)證到商業(yè)化落地的全鏈條產(chǎn)業(yè)生態(tài)。上海是全國(guó)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)加速布局的一個(gè)縮影。未來(lái),隨著更多跨界力量的支持和政策持續(xù)賦能,腦機(jī)接口也將成為撬動(dòng)新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要支點(diǎn),在這場(chǎng)前沿科技的競(jìng)速中,中國(guó)正奮力跑出加速度。
政策賦能,腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)商業(yè)化加速
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(圖片來(lái)源:攝圖網(wǎng))
國(guó)家層面的戰(zhàn)略布局為腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)按下了“快進(jìn)鍵”。“十五五”規(guī)劃明確提出要“前瞻布局未來(lái)產(chǎn)業(yè)”,推動(dòng)腦機(jī)接口等成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。2026年政府工作報(bào)告更是首次將腦機(jī)接口與量子科技、具身智能、6G并列,明確為國(guó)家重點(diǎn)培育的未來(lái)產(chǎn)業(yè)。這一系列頂層設(shè)計(jì),標(biāo)志著腦機(jī)接口已從學(xué)術(shù)探索和科學(xué)論證階段,正式邁入應(yīng)用試驗(yàn)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的新階段。
此前,工業(yè)和信息化部等七部門(mén)聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推動(dòng)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》,為技術(shù)創(chuàng)新和行業(yè)發(fā)展進(jìn)行前瞻謀劃,提出了到2027年關(guān)鍵技術(shù)取得突破、到2030年綜合實(shí)力邁入世界前列的清晰目標(biāo)。各地同步跟進(jìn),上海等城市集聚產(chǎn)業(yè)資源,推動(dòng)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng),政策紅利持續(xù)釋放,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)商業(yè)化進(jìn)程不斷提速。國(guó)家醫(yī)保局也同步設(shè)立了侵入式腦機(jī)接口相關(guān)的醫(yī)療服務(wù)價(jià)格項(xiàng)目,為技術(shù)臨床應(yīng)用掃清了支付障礙。
腦機(jī)接口缺個(gè)“龍蝦池”
盡管產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭迅猛,但隱憂與短板同樣突出。清華大學(xué)長(zhǎng)聘教授、中國(guó)神經(jīng)工程及腦機(jī)接口學(xué)科的主要?jiǎng)?chuàng)建者高小榕指出,當(dāng)前腦機(jī)接口領(lǐng)域最缺的是類(lèi)似英偉達(dá)CUDA的并行計(jì)算生態(tài),即基礎(chǔ)性的“基座”建設(shè)尚未完成。他形象地比喻道:“就像要建一個(gè)‘龍蝦池’——我們建好‘龍蝦池’之后,大家就可以‘養(yǎng)龍蝦’了。”這個(gè)比喻直白地點(diǎn)出了產(chǎn)業(yè)缺乏底層通用支撐平臺(tái)的核心問(wèn)題。
目前,整個(gè)行業(yè)仍處于“各自為戰(zhàn)”的狀態(tài)。企業(yè)和技術(shù)團(tuán)隊(duì)往往需要從最底層的信號(hào)采集、數(shù)據(jù)處理、算法模型開(kāi)始搭建,重復(fù)投入大量“臟活累活”,而無(wú)法在一個(gè)通用的、高性能的基礎(chǔ)設(shè)施上快速開(kāi)發(fā)上層應(yīng)用。這嚴(yán)重制約了創(chuàng)新效率和應(yīng)用普及速度。正如語(yǔ)言模型的發(fā)展路徑所示,在百花齊放的應(yīng)用爆發(fā)之前,必須有人先把Transformer等基礎(chǔ)模型和算力設(shè)施打好。腦電信號(hào)的分析與理解同樣如此,它極其微弱、復(fù)雜且個(gè)體差異大,需要處理海量數(shù)據(jù)才能訓(xùn)練出具有強(qiáng)泛化能力的模型。沒(méi)有統(tǒng)一的“基座”,就很難形成繁榮的開(kāi)發(fā)者生態(tài)和規(guī)模化應(yīng)用場(chǎng)景。
建好“龍蝦池”,筑牢腦電大模型基座
建好“龍蝦池”即腦電大模型基座,需配齊數(shù)據(jù)、算法、算力和應(yīng)用場(chǎng)景四大要素。
數(shù)據(jù)是基石。訓(xùn)練真正具有跨任務(wù)能力的腦電大模型,必須依賴長(zhǎng)期積累的規(guī)模化、結(jié)構(gòu)化、高質(zhì)量數(shù)據(jù)。例如,華山醫(yī)院與相關(guān)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的iBRAIN數(shù)據(jù)集,就被視為推動(dòng)中國(guó)腦機(jī)接口邁向應(yīng)用的關(guān)鍵“數(shù)據(jù)基座”。高小榕所在的團(tuán)隊(duì)也從2010年舉辦腦機(jī)接口比賽開(kāi)始,積累了大量的腦電數(shù)據(jù),為基座建設(shè)提供了寶貴資源。
算法是引擎。隨著人工智能大模型技術(shù)的興起,腦電分析正迎來(lái)范式轉(zhuǎn)變。通過(guò)構(gòu)建參數(shù)量超十億級(jí)、具備多任務(wù)遷移能力的預(yù)訓(xùn)練模型(即腦電大模型),可以實(shí)現(xiàn)從海量異構(gòu)數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)通用神經(jīng)表征,再通過(guò)微調(diào)適配特定任務(wù)。基于Transformer架構(gòu)的腦電大模型,如LaBraM、EEGFormer等,已經(jīng)能夠高效捕捉腦電信號(hào)的時(shí)空特征,在異常檢測(cè)、情緒識(shí)別、語(yǔ)言解碼等多個(gè)下游任務(wù)上展現(xiàn)出卓越性能。巖思類(lèi)腦基于高質(zhì)量數(shù)據(jù)訓(xùn)練的50億參數(shù)腦電大模型,甚至實(shí)現(xiàn)了僅用54字訓(xùn)練即可外推解碼近2000中文的突破,讓漸凍癥等失語(yǔ)患者“重新說(shuō)話”成為可能。
算力是支撐,應(yīng)用場(chǎng)景是方向。強(qiáng)大的算力是訓(xùn)練和運(yùn)行這些大模型的前提。同時(shí),清晰的應(yīng)用場(chǎng)景牽引著基座發(fā)展的方向。目前,醫(yī)療健康無(wú)疑是最成熟也最迫切的應(yīng)用領(lǐng)域,涵蓋神經(jīng)修復(fù)、功能代償、疾病篩查等。而腦電大模型的真正力量在于其“一基座,多場(chǎng)景”的通用性與擴(kuò)展性。同一套預(yù)訓(xùn)練模型經(jīng)過(guò)微調(diào),便能支撐起差異巨大的應(yīng)用,未來(lái)將向消費(fèi)電子、智能家居、交互娛樂(lè)等更廣闊的萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)延伸。
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