“科创中国”脑机接口产学融合会议专家访谈汇编(一)
发布时间: 2023-10-25
“科创中国”脑机接口产学融合会议专家访谈总结
访谈时间:2023年9月26日下午
访问地点:中国科学院上海微系统所 3号楼阶梯会议室
访问专家:吴劲松(复旦大学附属华山医院)、金晶(华东理工大学)
专家观点:总结如下:
脑机接口领域的关键技术主要有神经信号采集技术(以电极为代表)及系统集成等。侵入式和非侵入式脑机接口有一些共同的核心技术。
短期内,将在电极开发方面取得突破。具体来看,侵入式脑机接口要尽可能减小损伤,解决相关的伦理、安全问题;在此基础上,采集信号开展相关研究,以更好地揭示神经元及神经元簇之间的关系,甚至揭示整个脑区发挥功能的底层机制。对于非侵入式脑机接口,针对目前电极存在局限性和不稳定性等问题(需要打脑电膏、在运动或其他状态下受限等),重点在改进电极,以实现更加便利地采集大脑信号;结合神经科学基础研究和突破,设计合适的范式,并根据应用对象开发一些工具性技术和系统,例如,在医疗应用领域,如何真正解决疾病治疗与康复中的关键问题。
中长期来看,脑机接口将与机器人、元宇宙相结合,拓展其应用场景,提高应用效果。
从产品产业发展看,短期内,非侵入式更容易被接受,更容易快速产业化,应用面更广;侵入式在医疗领域,对于手术功能定位、疾病诊断与检测等方面,侵入式更有其不可或缺的优势和特点。
总体来说,从大的应用面来说,非侵入式应用更广泛。预计未来的脑机接口市场中,侵入式占10%,非侵入式占90%。
基础研究实力较弱,缺乏原始创新能力,是我国脑机接口领域面临的核心问题与挑战。脑机接口相关硬件生产加工精度不够、芯片和材料等方面的问题,随着我国制造业的快速发展,将很快解决。我国面临的最突出、最核心问题是原始创新不足,缺乏原始创新及其所需的想象力。尽管目前我国在脑机接口领域已经取得一些进步,但大部分处于跟随状态。近来年我国在加强基础研究资助,但是基础研究需要长期积累,见效慢,目前来看我国脑机接口所需的相关基础研究实力仍然较弱。此外,原始创新所需要的想象力,其自身很复杂,不仅是科学问题,还与艺术等其他领域相关联,需要跨学科融合。
在成果转化方面,国际国内都是在边研发边转化,但总体来说,国内的转化成效较低,尽管我国也出台了一些政策支持脑机接口产业发展。相比较来说,我国的相关配套政策较少,产品监管有待完善。在监管审批方面,对于脑机接口这类新型产品接受度不高,不仅脑机接口,整个生物医药行业都面临类似的问题,对于新型产品和技术没有信心,担心上市批准后会出现问题,因而对新产品监管审批比较谨慎,导致产品转化流程复杂,耗时长。而美国等其他国家,相关监管体系比较完善,积极支持新技术新产品探索与研发,只要符合相关要求。面对国际国内差异,可能需要我国监管机构与新产品开发机构更多地沟通与磨合。
在产业发展和商业推广方面,国内外的资本投资模式有较大差异,我国脑机接口等新兴科技企业面临融资难的问题。国外的资本市场比较活跃,适用于脑机接口等新兴技术的价值投资更普遍,也更常见;而国内资本,第一年投入,第二年就要求产出,短期投资行为的成份更多。具体来说,大部分初创企业能融到天使轮和A轮资金,我国的风投很多是帮忙包装一下,从天使轮做大到A轮,然后就撤出,做长线的投资方比较少。换句话说,我国的风投,看中的不是产业,而是短期套现,而脑机接口需要一个相对长的研发周期。此外,国内消费者对新事物的接受度不高,不愿承担风险。
尽管如此,我国脑机接口产业有一定的发展机遇,我国神经科学和信息科学领域已有一定的人才储备,制造业基础也扎实,充分利用这些已有资源,再利用我国集中力量办事的传统,我国脑机接口领域应该会很快有进步和突破。
短期,重点攻克脑机接口核心技术问题,如电极改进、系统集成等。在系统集成方面,例如,算法要转变成芯片、语言合成要与手机等终端结合起来、运动脑机接口要与机械臂、机器人相结合等。
中期,脑机接口与元宇宙、大数据、人工智能、生物医药融合发展,相互促进、相互影响,而非孤立地发展。
长期,要发展基础科学,要探索、回答脑科学领域基本科学问题,如意识的本质、大脑信息处理机制等。
1)人才培养
脑机接口领域需要多学科交叉型人才。在人才培养方面,建议基础与应用相结合。数学等基础学科的理论、规律,与信息技术、脑科学领域具体问题相结合,找到问题的原因或发现数据背后的规律,进而开发创新型解决方案。
从招收学生角度,目前主要还是招收本专业的学生,通过与不同机构的研究人员跨学科合作、长期积累,来弥补相关专业知识的不足。
2)学科交叉与融合
通过合作发表论文、合作项目等多种方式,加强脑科学、信息科学与材料、临床医学等多学科交叉与合作。目前我国已通过一些合作项目的方式,使学科交叉融合比以前更容易。
对于医疗应用的脑机接口研发,充分发挥临床医生的作用。中国脑疾病患者数量庞大,医疗观念也在不断进步,现在强调防、筛、诊、治、康,而不是简单的看病,因此医疗领域对脑机接口有强劲的需求。临床医生在产品研发和终端使用中都发挥重要作用。建议临床医生与科学家结对子,科学家要到临床找问题与需求,临床医生提需求和问题,并参与到产品开发和改进过程中。很多国外新兴的科技研发,都是临床医生以临床问题为导向驱动,然后再去找科学家合作实现的。
3)产业发展
针对我国初创企业融资难、后期难以获得风险投资的问题,提出可以借鉴加拿大的做法,由国家参股(如科技部、国家自然科学基金委参股),推动科研项目成果转化。加拿大政府参股支持、孵化政府资助项目的成果,孵化多个项目,其中有一定比例的成功案例,实现多方获益。
4)科研绩效评估
目前我国采取的“破五唯”,国家的导向是好的,但在执行中,只破了论文,其他的都没变。建议高校弱化绩效考核与评估,让高校安心培养人才、安心开展研究和科学探索。营造鼓励潜心专研、宽容失败的良好科研环境,或许有助于我国原始创新能力的提升。
信息来源:中国神经科学学会
信息汇编:阮梅花(中国科学院上海营养与健康研究院智库团队)