科幻小說與電影中的“讀心術(shù)”一定是不少人都想獲得的“超能力”。能夠用大腦控制萬物,用意念改變世界是一件多么炫酷的事情!而如今,這種幾年前還只出現(xiàn)在科幻題材藝術(shù)作品中的虛構(gòu)尖端科技,現(xiàn)在已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。這種技術(shù)名為“腦機(jī)接口”(Brain-Machine-Interface/Brain-Computer-Interface, BMI/BCI),它可以幫助人們用意念與外界環(huán)境互動(dòng)。 “腦機(jī)接口”在人腦與計(jì)算機(jī)等外部設(shè)備之間相互連結(jié),并建立起一條通路,通過采集大腦皮層神經(jīng)活動(dòng)產(chǎn)生的腦電信號(hào),經(jīng)過放大、濾波等過程,將其轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。這就是用“腦控萬物”背后的基本科學(xué)原理。 “腦機(jī)接口”已經(jīng)成為當(dāng)下最熱門的科學(xué)研究領(lǐng)域之一。全球領(lǐng)先的將改革性科學(xué)技術(shù)發(fā)展為產(chǎn)業(yè)的企業(yè)家們紛紛將目光與資本投入腦科學(xué)領(lǐng)域。 2017年3月埃隆馬斯克宣布進(jìn)軍腦機(jī)接口領(lǐng)域,建立了新公司Nueralink,旨在用于治療大腦方面的疾病,之后這家公司將會(huì)轉(zhuǎn)向更宏觀的人機(jī)互動(dòng)領(lǐng)域。 在剛剛結(jié)束的facebook發(fā)布會(huì)上,扎克伯格宣布建立60余工程師團(tuán)隊(duì)研究腦機(jī)接口項(xiàng)目building 8,目的是實(shí)現(xiàn)通過大腦思維輸入文字。 不久以前,斯坦福大學(xué)的BrainGate臨床試驗(yàn)中,癱瘓病人首次實(shí)現(xiàn)了腦控輸入計(jì)算機(jī)文字,而扎克伯格此次則聲稱,他希望在building 8的項(xiàng)目中進(jìn)一步改進(jìn)腦機(jī)接口技術(shù),使腦控打字的速度能夠比原來快4倍。 在如此尖端的高科技領(lǐng)域,最具代表的是哈佛中國(guó)論壇走出的全球十大腦機(jī)接口公司BrainCo。BrainCo Inc.由哈佛大學(xué)腦科學(xué)中心博士韓璧丞于2015年2月創(chuàng)立。BrainCo初期由哈佛創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室孵化,公司總部緊鄰哈佛大學(xué)。BrainCo研發(fā)的腦機(jī)接口設(shè)備能夠?qū)⒛X電信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),為用戶提供應(yīng)用腦電波控制技術(shù)的平臺(tái)。 BrainCo的核心產(chǎn)品是一款智能頭環(huán),它能夠被運(yùn)用到教育領(lǐng)域,幫助學(xué)生提升注意力,從而提高學(xué)習(xí)效率;也能夠被運(yùn)用到醫(yī)療領(lǐng)域,幫助那些有注意力缺陷的群體。它還可以與外部電子設(shè)備(如智能家居設(shè)備、機(jī)器人等)連接,讓你盡情探索與周邊環(huán)境互動(dòng)的新方式。BrainCo頭環(huán)目前的配套軟件可供用戶使用腦電波進(jìn)行包括游戲、控制、注意力訓(xùn)練,以及冥想等在內(nèi)的多種應(yīng)用。 先來看一段短視頻感受一下這個(gè)so amazing的腦機(jī)接口技術(shù) 以下是俞敏洪、盛希泰赴美國(guó)探訪brainco實(shí)錄 腦機(jī)接口從科幻走向現(xiàn)實(shí),腦機(jī)接口到底是如何做到人機(jī)交互的? 腦機(jī)接口的定義 圖片來源:www.engineering.com 腦機(jī)接口(Brain-Computer Interface,BCI):它是在人或動(dòng)物腦(或者腦細(xì)胞的培養(yǎng)物)與外部設(shè)備間建立的直接連接通路。 在該定義中,“腦”意指有機(jī)生命形式的腦或神經(jīng)系統(tǒng),而并非僅僅是“mind”(抽象的心智)。“機(jī)”意指任何處理或計(jì)算的設(shè)備,其形式可以從簡(jiǎn)單電路到硅芯片到外部設(shè)備和輪椅。 “接口” = “用于信息交換的中介物” “腦機(jī)接口”的定義=“腦”+機(jī)“+”接口” 即,在人或動(dòng)物腦(或者腦細(xì)胞的培養(yǎng)物)與外部設(shè)備間創(chuàng)建的用于信息交換的連接通路。腦機(jī)接口是一門多學(xué)科交叉的領(lǐng)域,核心的學(xué)科涉及認(rèn)知科學(xué)、神經(jīng)工程、神經(jīng)科學(xué)等。 腦機(jī)接口技術(shù)知識(shí):實(shí)現(xiàn)步驟與其分析 腦機(jī)接口基本的實(shí)現(xiàn)步驟可以分為四步:采集信號(hào)>>信息解碼處理>>再編碼>>反饋。 圖片來源:www.engineering.com 1、信息采集 腦機(jī)接口的劃分形式一般也是看信息采集方式為主的,通常被分為侵入式、半侵入式、非侵入式(腦外)。 侵入式:此類腦機(jī)接口通常直接植入到大腦的灰質(zhì),因而所獲取的神經(jīng)信號(hào)質(zhì)量比較高。但其缺點(diǎn)是容易引發(fā)免疫反應(yīng)和愈傷組織(疤),進(jìn)而導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量的衰退甚至消失。 侵入式獲取的信號(hào)是直接的神經(jīng)信號(hào)。 部分侵入式:接口一般植入到顱腔內(nèi),但是位于灰質(zhì)外,其空間分辨率不如侵入式腦機(jī)接口,但是優(yōu)于非侵入式。其另一優(yōu)點(diǎn)是引發(fā)免疫反應(yīng)和愈傷組織的幾率較小,主要基于皮層腦電圖(ECoG)進(jìn)行信息分析。 非侵入式:不進(jìn)入大腦,像帽子一樣方便佩戴于人體,但由于顱骨對(duì)信號(hào)的衰減作用和對(duì)神經(jīng)元發(fā)出的電磁波的分散和模糊效應(yīng),記錄到信號(hào)的分辨率并不高,很難確定發(fā)出信號(hào)的腦區(qū)或者相關(guān)的單個(gè)神經(jīng)元的放電。 典型的系統(tǒng)有腦電圖(EGG),腦電圖是有潛力的非侵入式腦機(jī)接口的主要信息分析技術(shù)之一,這主要是因?yàn)樵摷夹g(shù)良好的時(shí)間分辨率、易用性、便攜性和相對(duì)低廉的價(jià)格。 腦電圖設(shè)備 圖片來源:www.engineering.com 但是,腦電圖技術(shù)的一個(gè)問題是它對(duì)噪聲的敏感;另一個(gè)使用EEG作為腦機(jī)接口的現(xiàn)實(shí)障礙是用戶在工作之前要進(jìn)行大量的訓(xùn)練。 2、信息分析 收集好了足夠多的信息后,就要進(jìn)行信號(hào)的解碼和再編碼以處理干擾。腦電信號(hào)采集過程中的干擾有很多,如工頻干擾、眼動(dòng)偽跡、環(huán)境中的其他電磁干擾等。 分析模型是信息解碼環(huán)節(jié)的關(guān)鍵,根據(jù)采集方式的不同,一般會(huì)有腦電圖(EGG),皮層腦電圖(ECoG)等模型可以協(xié)助分析。 信號(hào)處理、分析及特征提取的方法包括去噪濾波、P300信號(hào)分析、小波分析+奇異值分解等。 3、再編碼 將分析后的信息進(jìn)行編碼,如何編碼取決于希望做成的事情。比如控制機(jī)械臂拿起咖啡杯給自己喝咖啡,就需要編碼成機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)信號(hào),在復(fù)雜三維環(huán)境中準(zhǔn)確控制物體的移動(dòng)軌跡及力量控制都非常的復(fù)雜。 但編碼形式也可以多種多樣,這也是腦機(jī)接口可以幾乎和任何工科學(xué)科去結(jié)合的原因。最復(fù)雜的情況包括輸出到其他生物體上,比如小白鼠身上,控制它的行為方式。 4、反饋 獲得環(huán)境反饋信息后再作用于大腦也非常復(fù)雜。人類通過感知能力感受環(huán)境并且傳遞給大腦進(jìn)行反饋,感知包括視覺、觸覺、聽覺。 腦機(jī)接口實(shí)現(xiàn)這一步其實(shí)是非常復(fù)雜的,包括多模態(tài)感知的混合解析也是難點(diǎn),因?yàn)榉答伣o大腦的過程可能不兼容。 腦機(jī)接口歷史重要里程碑 1924年,德國(guó)精神病學(xué)家Hans Berger發(fā)現(xiàn)了EEG。 1969年,華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院利用猴子進(jìn)行腦電生物反饋的研究。 1990年代,Nicolelis完成對(duì)老鼠運(yùn)動(dòng)腦電波的初步研究后,在夜猴內(nèi)實(shí)現(xiàn)了能夠提取皮層運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的信號(hào)來控制機(jī)器人手臂的實(shí)驗(yàn)。 1999年,哈佛大學(xué)的Garrett Stanley試圖解碼貓的丘腦外側(cè)膝狀體內(nèi)的神經(jīng)元放電信息來重建視覺圖像。 2000年后,Donoghue小組實(shí)現(xiàn)恒河猴對(duì)計(jì)算機(jī)屏幕上的光標(biāo)的運(yùn)動(dòng)控制來追蹤視覺目標(biāo),其中猴子不需要運(yùn)動(dòng)肢體。 2009美國(guó)南加州大學(xué)的Theodore Berger小組研制出能夠模擬海馬體功能的神經(jīng)芯片。該小組的這種神經(jīng)芯片植入大鼠腦內(nèi),使其稱為第一種高級(jí)腦功能假體。 2012年巴西世界杯——機(jī)器戰(zhàn)甲,身著機(jī)器戰(zhàn)甲的截肢殘疾者,憑借腦機(jī)接口和機(jī)械外骨骼開出了一球。 2014年,華盛頓大學(xué)的研究員通過網(wǎng)絡(luò)傳輸腦電信號(hào)實(shí)現(xiàn)直接腦對(duì)腦交流。 2016年12月,美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)的Bin He與他的團(tuán)隊(duì)取得一項(xiàng)重大突破,讓普通人在沒有植入大腦電極的情況下,只憑借“意念”,在復(fù)雜的三維空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)物體控制,包括操縱機(jī)器臂抓取、放置物體和控制飛行器飛行。該研究成果有望幫助上百萬的殘疾人和神經(jīng)性疾病患者。 2017年2月,斯坦福大學(xué)電氣工程教授KrishnaShenoy和神經(jīng)外科教授JaimieHenderson發(fā)表論文宣布他們成功讓三名受試癱瘓者通過簡(jiǎn)單的想象精準(zhǔn)地控制電腦屏幕的光標(biāo),這三名癱瘓患者成功通過想象在電腦屏幕上輸入了他們想說的話,其中一名患者可以在1分鐘之內(nèi)平均輸入39個(gè)字母。 腦機(jī)接口的挑戰(zhàn) 腦機(jī)接口的摩爾定律: 根據(jù)上圖表,以平均7.4年才能使可同時(shí)記錄的神經(jīng)元數(shù)量翻倍的速度計(jì)算,要達(dá)到同時(shí)記錄100萬個(gè)神經(jīng)元需要等到2100年,而要記錄人腦中的所有神經(jīng)元(50~100億個(gè)),則要等到2225年。 因此,腦機(jī)接口如何解決帶寬問題成為了學(xué)術(shù)研究突破的關(guān)鍵點(diǎn)。埃隆·馬斯克創(chuàng)立的Neuralink就是在致力于加速這一難題的攻克。 腦機(jī)接口也是一門復(fù)雜的交叉學(xué)科,這種交叉學(xué)科一般都會(huì)有兩種挑戰(zhàn),一種是工程上的挑戰(zhàn),另一種是理論上的挑戰(zhàn)。 理論研究都在努力解決這兩個(gè)問題中的一個(gè)或兩個(gè): 1)如何從大腦中獲取正確的信息? 2)如何將正確的信息發(fā)送到大腦? 第一個(gè)是“從腦到機(jī)”,捕獲大腦的輸出——記錄神經(jīng)元所說的話。 第二個(gè)是“從機(jī)到腦”,將信息輸入大腦或以其他方式改變大腦的自然流—這是刺激神經(jīng)元。 目前來說“從腦到機(jī)”已經(jīng)有了一些研究成果,“從機(jī)到腦”卻幾乎是沒什么頭緒,基本可以說是一片漆黑僅有寥寥燈火。 “從機(jī)到腦”什么意思?也就是將感知反向編碼成能被大腦讀懂的信號(hào)。舉個(gè)例子,能否把你摸小貓時(shí)的觸感或是你的一段想象記錄并通過機(jī)器反向重現(xiàn)給你,幫失明者重建視覺也是個(gè)好理解的想象。 機(jī)到腦的研究相比腦到機(jī)要緩慢許多,原因就是目前神經(jīng)科學(xué)對(duì)于神經(jīng)編碼的具體方式還處于未知狀態(tài)。而由機(jī)到腦對(duì)神經(jīng)編碼知識(shí)的需求要遠(yuǎn)大于從腦到機(jī)。神經(jīng)科學(xué)在單神經(jīng)元的研究也算是逐漸明朗了,但大腦各種神奇之處根本無法解釋。 而且,工程上的難度則在于:腦機(jī)接口行業(yè)涉及的機(jī)械動(dòng)力學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、信息工程等大量學(xué)科,需要大量各個(gè)行業(yè)的人才,不能有短板。 此外,工程上更大的難度還包括成本控制,能否通過合理的流程和工藝來降低成本實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。 腦機(jī)接口商業(yè)化方向 醫(yī)療健康: 醫(yī)療方向主要分為兩個(gè)方向,分別是“強(qiáng)化”和“恢復(fù)”,這兩個(gè)方向都有著極其遠(yuǎn)大的“錢景”,尤其是強(qiáng)化方向?,F(xiàn)階段以恢復(fù)類為主,因?yàn)楦讓?shí)現(xiàn)。 “強(qiáng)化”方向主要是指將芯片植入大腦,以增強(qiáng)記憶、推動(dòng)人腦和計(jì)算設(shè)備的直接連接。這就是所謂的“人類增強(qiáng)”(HumanIntelligence,HI)。淺層次的研究是腦機(jī)單向,更深一層次的將是機(jī)腦雙向。目前,在做“強(qiáng)化”方向的就包括馬斯克創(chuàng)辦的Neuralink以及獲得1億美元投資的Kernel。 “恢復(fù)”方向主要是指可以針對(duì)多動(dòng)癥、中風(fēng)、癲癇等疾病做對(duì)應(yīng)的恢復(fù)訓(xùn)練,采取的主要方式是神經(jīng)反饋訓(xùn)練。這一方向在全球的一些醫(yī)院、診所、康復(fù)中心中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,也有不少創(chuàng)業(yè)公司在做這方面的可穿戴設(shè)備。 “強(qiáng)化”方向少的原因:第一是因?yàn)閷?shí)現(xiàn)難度高;第二是因?yàn)槭袌?chǎng)還未被充分教育,思維范式在短期內(nèi)難以改變,付費(fèi)意愿因技術(shù)能力不足而未達(dá)到臨界值,但軍用領(lǐng)域?qū)嶋H上已經(jīng)有了不少的應(yīng)用了,軍方也投入了大量資金。 最后,還值得補(bǔ)充的是“保健方向”,也就是冥想減壓,有創(chuàng)業(yè)公司推出腦波檢測(cè)頭環(huán),幫助用戶通過實(shí)時(shí)音頻反饋來提升冥想效果。其實(shí),在北美,冥想的市場(chǎng)是非常大的,這是一個(gè)絕對(duì)可以挖掘的細(xì)分市場(chǎng)。
VR方向: 現(xiàn)階段VR/AR的交互體驗(yàn)還有待提高,目前的解決方案是通過語音識(shí)別和手勢(shì)識(shí)別,但如果使用腦機(jī)接口,就可以用意念來控制VR界面的菜單導(dǎo)航和選項(xiàng)控制,極大的提升使用體驗(yàn)。目前,在這塊做得比較超前的公司是MindMaze,其融資總額已超1億美元。
教育科技: 這個(gè)方向其實(shí)和醫(yī)療方向中的“恢復(fù)”方向會(huì)有些接近。教育科技是個(gè)千億級(jí)的市場(chǎng),目前,波士頓創(chuàng)業(yè)公司BrainCo就在做這一方向,主要是對(duì)學(xué)生注意力值的實(shí)時(shí)探測(cè),從而幫助老師及時(shí)了解課堂情況改變教學(xué)方法。這一領(lǐng)域的市場(chǎng)開拓目前主要在B端。
智能家居: 智能家居是腦機(jī)接口與IoT(物聯(lián)網(wǎng))跨領(lǐng)域結(jié)合的一大想象空間。在這一領(lǐng)域,腦機(jī)接口扮演的角色類似于“遙控器”,幫助人們用意念控制開關(guān)燈、開關(guān)門、開關(guān)窗簾等,進(jìn)一步可以控制家庭服務(wù)機(jī)器人。
全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模 腦機(jī)接口是一種全新的輸入輸出方式,其應(yīng)用將橫跨數(shù)個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。腦機(jī)接口操作系統(tǒng)也極有可能成為繼Windows(電腦操作系統(tǒng)代表)、iOS(手機(jī)操作系統(tǒng)代表)、Alexa(語音操作系統(tǒng)代表)之后又一大人機(jī)交互系統(tǒng)。 狹義的市場(chǎng)規(guī)模:?jiǎn)渭儚哪X機(jī)接口設(shè)備(EEG/EMG)的維度來看,市場(chǎng)規(guī)模在5年內(nèi)將達(dá)到25億美元。 廣義的市場(chǎng)規(guī)模:從腦機(jī)接口將深度影響的數(shù)個(gè)科技領(lǐng)域來看,市場(chǎng)規(guī)模在5年內(nèi)將達(dá)到數(shù)千億美元,其中包括:ADHD腦機(jī)接口反饋治療 460億美元,大腦檢測(cè)系統(tǒng) 120億美元,教育科技 2500億美元,游戲產(chǎn)業(yè) 1200億美元。(數(shù)據(jù)來自于第三方根據(jù)近兩年市場(chǎng)規(guī)模從而對(duì)5年內(nèi)做的推算) 試想,未來用腦機(jī)接口技術(shù)來打《王者榮耀》是不是會(huì)很像《阿凡達(dá)》里的意念控制情節(jié)呢? 腦機(jī)接口商業(yè)化影響因素 來源: Allied Market Research 根據(jù)Allied Market Research的報(bào)告,2014年,影響腦機(jī)接口發(fā)展的最大因素是專業(yè)知識(shí)的缺乏與否以及道德問題。他們也推測(cè),到2020年,人們將更容易接受此項(xiàng)技術(shù),道德問題將降低,但隨之帶來的會(huì)是網(wǎng)絡(luò)安全威脅將導(dǎo)致的意識(shí)信息泄漏和大腦被黑的危險(xiǎn)。從醫(yī)療健康行業(yè)來看,隨著人類絕癥的治愈被逐一實(shí)現(xiàn),神經(jīng)疾病將成為未來醫(yī)療行業(yè)的最大問題,腦紊亂發(fā)生率有上升的趨勢(shì)。另外,政府資助、組件的小型化、游戲產(chǎn)業(yè)的擴(kuò)張也都會(huì)往積極的方向發(fā)展。 腦機(jī)接口的投資分析
民間資本入局腦機(jī)接口大事記: 2001年,John Donoghue與布朗大學(xué)的研究組織共同成立Cyberkinetics,研發(fā)腦機(jī)接口植入型系統(tǒng)BrainGate。 2009年,日本本田投資的研究中心展示腦機(jī)接口項(xiàng)目成果,打開了腦機(jī)接口從科研項(xiàng)目到市場(chǎng)化的大門。 2016年,Braintree創(chuàng)始人Bryan Johnson個(gè)人投資1億美元成立腦機(jī)接口公司Kernel,目前正在研究提高人類記憶力的腦機(jī)接口產(chǎn)品。 2017年底,盛大集團(tuán)董事長(zhǎng)陳天橋及夫人向加州理工學(xué)院捐贈(zèng)1.5億美元成立腦科學(xué)研究中心。 2017年3月,Elon Musk宣布投資成立腦機(jī)接口公司Neuralink。 2017年4月,F(xiàn)acebook宣布“意念打字”項(xiàng)目。扎克伯格投入大量資本及人才建立腦機(jī)接口技術(shù)團(tuán)隊(duì)。
政府投入,各國(guó)政府的“腦計(jì)劃”: 美國(guó):1989年率先提出全國(guó)性的腦科學(xué)計(jì)劃,并把本世紀(jì)最后10年命名為“腦的10年”。白宮于2013年4月提出被認(rèn)為可與人類基因組計(jì)劃相媲美的“腦計(jì)劃” ,旨在探索人類大腦工作機(jī)制、繪制腦活動(dòng)全圖、推動(dòng)神經(jīng)科學(xué)研究、針對(duì)目前無法治愈的大腦疾病開發(fā)新療法。美國(guó)政府公布“腦計(jì)劃(US BRAIN Initiative)”啟動(dòng)資金逾1億美元,后經(jīng)調(diào)整,計(jì)劃未來12年間共投入45億美元。 歐盟:1991年歐洲出臺(tái)“歐洲腦10年”計(jì)劃。2013年1月,歐盟委員會(huì)宣布人腦工程入選“未來新興旗艦技術(shù)項(xiàng)目”,并設(shè)立專項(xiàng)研發(fā)計(jì)劃“人類大腦計(jì)劃(HBP)”,可在未來10年內(nèi)(2013年至2023年)獲得10億歐元經(jīng)費(fèi)。該項(xiàng)目集合了來自不同領(lǐng)域的400多名研究人員。 日本:1996年,日本制定為期20年的“腦科學(xué)時(shí)代”計(jì)劃,計(jì)劃每年投資1000億日元,總投資達(dá)到2萬億日元。2014年9月,日本科學(xué)省也宣布了自己“腦計(jì)劃”的首席科學(xué)家和組織模式。日本“腦計(jì)劃”側(cè)重于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,主要是以狨猴大腦為模型加快對(duì)人類大腦疾病如老年性癡呆和精神分裂癥的研究。日本政府2015年關(guān)于“腦計(jì)劃”的預(yù)算約64億日元(約合6375萬美元)。
中國(guó):“腦科學(xué)和類腦研究”已被列入“十三五”規(guī)劃綱要中的國(guó)家重大科技創(chuàng)新和工程項(xiàng)目。中科院于今年初成立包含20個(gè)院所80個(gè)精英實(shí)驗(yàn)室的腦科學(xué)和智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心。對(duì)“中國(guó)腦計(jì)劃”,各領(lǐng)域科學(xué)家提出了“一體兩翼”的布局建議:即以研究腦認(rèn)知的神經(jīng)原理為“主體”,研發(fā)腦重大疾病診治新手段和腦機(jī)智能新技術(shù)為“兩翼”。目標(biāo)是在未來15年內(nèi),在腦科學(xué)、腦疾病早期診斷與干預(yù)、類腦智能器件三個(gè)前沿領(lǐng)域取得國(guó)際領(lǐng)先的成果。經(jīng)粗略估算,我國(guó)對(duì)該領(lǐng)域的主要經(jīng)費(fèi)投入,從2010年的每年約3.48億,增長(zhǎng)到2013年的每年近5億元人民幣。
腦機(jī)接口行業(yè)分布
全球10大最受關(guān)注腦機(jī)接口公司 根據(jù)公司技術(shù)、團(tuán)隊(duì)/合作伙伴、發(fā)展計(jì)劃、產(chǎn)品、融資情況這五個(gè)維度,評(píng)出了世界十大最受關(guān)注腦機(jī)接口公司。 其中,Neuralink和Kernel專注于腦科學(xué)應(yīng)用,瞄準(zhǔn)了人類智能(HI)這一方向。這兩家再加上專注醫(yī)療健康的BrainGate,在腦電信號(hào)采集上都采用的是侵入式技術(shù),其余7家均采用非侵入式技術(shù)。 在非侵入式的7家中,g·tec、BrainMaster這兩家專注于研發(fā)高精度的腦電測(cè)量設(shè)備,產(chǎn)品是針對(duì)臨床和科研級(jí)別的。 而非侵入式中剩余5家更偏向于消費(fèi)級(jí)腦機(jī)接口產(chǎn)品。其中,NeuroSky、InteraXon(Muse)和Emotiv主要在做針對(duì)于冥想、游戲等需求的移動(dòng)可穿戴EEG設(shè)備,這些公司往往也有配套的APP和SDK提供給用戶和開發(fā)者。而在瑞士的MindMaze則致力于將VR/AR和腦機(jī)接口結(jié)合,切入醫(yī)療健康和游戲這兩大領(lǐng)域。而位于波士頓的BrainCo則最先從教育領(lǐng)域切入,同時(shí)也涉足醫(yī)療及游戲領(lǐng)域。 Top10最受關(guān)注腦機(jī)接口公司中,有7家來自美國(guó),另外3家分別來自瑞士、加拿大、奧地利,融資情況和簡(jiǎn)介見下圖: 腦機(jī)接口科研力量分布 根據(jù)全球各大科研院所在腦機(jī)接口領(lǐng)域研究成果產(chǎn)出量及影響力,我們選出了這20家科研院所,供你參考學(xué)習(xí): 當(dāng)然,除了這20大科研院所外,還有美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局DARPA及Facebook的Building 8等神秘課題組在從事腦機(jī)接口方面的研究。
腦機(jī)接口學(xué)科地圖 最后,對(duì)于不愿錯(cuò)過人工智能之后又一大風(fēng)口的人來說,如何能夠快速入門?在此,我們描繪了腦機(jī)接口的學(xué)科地圖。在這個(gè)典型的跨學(xué)科領(lǐng)域里,理科生、工科生、醫(yī)學(xué)生、文科生都將找到自己的切入點(diǎn)。 腦機(jī)接口未來展望 目前,主流的消費(fèi)級(jí)腦機(jī)接口研究主要運(yùn)用非侵入式的腦電技術(shù),盡管相對(duì)侵入式技術(shù)容易實(shí)現(xiàn),但成本依然很高。不過,隨著人才、資本的大量涌入,非侵入式腦電技術(shù)勢(shì)必將往小型化、便攜化、可穿戴化及簡(jiǎn)單易用化發(fā)展。 而對(duì)于侵入式技術(shù),在未來如果能解決人體排異反應(yīng)及顱骨向外傳輸信息會(huì)減損這兩大問題,電腦將會(huì)對(duì)人的思維意識(shí)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確識(shí)別。這一方面將有助于電腦更加了解人類大腦活動(dòng)特征,以指導(dǎo)電腦更好的模仿人腦;另一方面可以讓電腦更好的與人協(xié)同工作。 當(dāng)然,站在Elon Musk的立場(chǎng),他所擔(dān)心的是人類將遭受AI的威脅,我們需要讓腦機(jī)接口扮演一種大腦與機(jī)器連接的媒介,以保證未來人類能與AI對(duì)抗。而在這整個(gè)發(fā)展道路上,不可忽視的“超強(qiáng)人類”、“半機(jī)械人”、“意識(shí)上傳實(shí)現(xiàn)人類永生”等話題將成為全人類共同需要面對(duì)的課題。 (資料來源:硅谷密探、Brainco、騰訊視頻及互聯(lián)網(wǎng)) |
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