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Résumé:Shanghai n'a pas encore formé une entreprise nationale leader

En ce qui concerne les interfaces cerveau-ordinateur, cela peut sembler un peu de science-fiction et hors de portée. En fait, d'une manière générale, l'implant cochléaire est une application d'interface cerveau-ordinateur implantée qui est populaire depuis longtemps. Elle convertit les signaux sonores externes en stimulation électrique et est directement connectée au système nerveux central, entrant ainsi des informations sonores externes dans le cerveau de la personne sourde. . cerveau.

En janvier de cette année, Musk, un entrepreneur américain bien connu, a annoncé sur les plateformes sociales que Neuralink, une entreprise qu'il a fondée avec plusieurs scientifiques, avait achevé l'implantation de puces dans le cerveau humain.

Il convient de noter qu’il ne s’agit que du premier cas de la société, et non du premier essai clinique invasif sur une interface cerveau-ordinateur chez l’homme. Musk est connu pour son audace en matière d'innovation, et chacun de ses mouvements dans le domaine des interfaces cerveau-ordinateur attire toujours l'attention et est recherché. Il n’y a pas si longtemps, il a fait une publicité pour Neuralink, affirmant que son prochain produit serait dédié à aider les personnes aveugles à retrouver la vision.

La technologie Neuralink est-elle considérée comme une technologie de pointe ? Quel est l’état actuel de l’interface cerveau-ordinateur de la Chine ? Quels sont les avantages de développer des interfaces cerveau-ordinateur à Shanghai ?Une interview exclusive avec un journaliste du Jiefang Daily·Shangguan NewsWang Shouyan, directeur adjoint de l'Institut des sciences et technologies de l'intelligence inspirée du cerveau de l'Université de Fudan et directeur du Centre de recherche sur la régulation neuronale et l'interface cerveau-ordinateur.

[L'entreprise de Musk est dans la technologie d'interface cerveau-ordinateur 1.0]

"Neuralink en est encore au stade de la lecture cérébrale de la technologie d'interface cerveau-ordinateur 1.0, qui est la collecte et le décodage des signaux EEG. Il s'agit d'une voie de commercialisation et ne représente pas la technologie la plus de pointe au monde." estime que l'interface cerveau-ordinateur La voie du développement scientifique et technologique ne peut être comparée à celle de Musk.

Du point de vue du développement de l'interface cerveau-ordinateur, 2.0 est « l'écriture dans le cerveau », qui transmet des informations externes au cerveau par stimulation électrique cérébrale profonde, implants cochléaires, implants rétiniens, stimulation électrique de la moelle épinière, etc. est « l'interaction de lecture et d'écriture » pour réaliser l'interaction d'informations entre le cerveau et la machine ; 4.0 est « la fusion cerveau-intelligence », qui réalise l'interaction et l'intégration de fonctions cognitives avancées entre les humains et les machines intelligentes et l'environnement grâce au développement de fonctions cérébrales. technologie du renseignement.

Depuis que Jacques Vidal de l'Université de Californie à Los Angeles a proposé pour la première fois le concept d'« interface cerveau-ordinateur » en 1973, les deux voies de « lecture cérébrale » et « d'écriture cérébrale » se sont développées en parallèle pendant un demi-siècle. Pendant longtemps, la « lecture cérébrale » a été confrontée au dilemme du peu de voies d'application pratiques et est généralement utilisée comme technologie auxiliaire pour la rééducation. En revanche, « l’écriture cérébrale » se concentre sur la neurorégulation et a été largement utilisée dans la pratique clinique. En prenant mon pays comme exemple, plus de 130 hôpitaux pratiquent des opérations de stimulation cérébrale profonde, avec plus de 10 000 personnes implantées chaque année ; des implants cochléaires ont restauré l'audition de dizaines de milliers d'enfants dans mon pays ; services de traitement par stimulation, avec plus de 10 000 patients implantés chaque année. On estime au bas mot que le nombre de patients traités pour dépression dépasse 10 millions.

Le principal problème scientifique de l’interface cerveau-ordinateur est l’interaction entre les informations cérébrales et les dispositifs externes et l’environnement. Ces dernières années, la communauté internationale a progressivement intégré la « lecture cérébrale » et « l'écriture cérébrale » et a réalisé de premières percées dans les domaines de la dépression, de la douleur, de l'épilepsie et d'autres domaines.

Quels sont les futurs objectifs à long terme des interfaces cerveau-ordinateur ? "Connecter la conscience humaine et le monde virtuel numérique." Wang Shouyan a déclaré qu'avec le développement rapide de l'intelligence artificielle, les jumeaux numériques et l'intelligence incarnée sont progressivement devenus une réalité, et des vies numériques dotées d'émotions, de mémoire et de capacités de prise de décision émergeront, et l'intégration du cerveau et de l'intelligence sera l'intégration des personnes et des environnements intelligents sera le prochain nœud clé. Sa percée technologique réside dans le développement des neurosciences cognitives et de l'intelligence de type cérébral, et cela ne peut être réalisé en s'appuyant sur la « lecture cérébrale » de Neuralink. " voie de développement des affaires.

[Axé sur la technologie ou axé sur les problèmes]

"Nature Electronics" estime que 2023 est la première année de la technologie d'interface cerveau-ordinateur et est sur le point d'inaugurer une période d'explosion du marché. Selon les calculs de McKinsey, la taille potentielle du marché mondial des applications médicales d'interface cerveau-ordinateur devrait atteindre 40 milliards de dollars américains en 2030 et dépasser 145 milliards de dollars américains d'ici 2040.

Au premier trimestre 2023, il existe plus de 500 sociétés représentatives d’interfaces cerveau-ordinateur dans le monde. Parmi eux, le secteur amont représente 8 %, y compris les entreprises qui produisent et vendent des appareils de base tels que des électrodes et des puces ; le secteur intermédiaire représente 30 %, y compris les entreprises qui produisent et vendent des outils de recherche médicale et scientifique, des logiciels d'analyse et des équipements de collecte ; l'aval représente 62 %, y compris les entreprises qui fournissent des produits et des solutions dans les secteurs médical, industriel, éducatif, de consommation et autres.

Quel est le statut international actuel de l’interface cerveau-ordinateur de la Chine ? « l'interface cerveau-ordinateur de mon pays a commencé plus tôt et a accumulé beaucoup d'expérience, mais il y a peu de percées perturbatrices. À l'heure actuelle, au stade 3.0 de « l'interaction lecture-écriture », mon pays et les pays étrangers sont fondamentalement parallèles, chacun avec ses propres caractéristiques. " Wang Shouyan a déclaré que les pays étrangers ont progressé dans la théorie et la pratique clinique. Leader en matière de recherche, mon pays a des avantages en matière de recherche et de développement technologique. Par conséquent, le développement coordonné de « théorie-technologie-application clinique » doit être guidé, et en même temps, les tâches d'intelligence de type cérébral au stade « fusion cerveau-intelligence » 4.0 doivent être déployées de manière proactive.

Il existe actuellement deux voies de développement des interfaces cerveau-ordinateur dans le monde. L'une est la voie cachée motivée par les problèmes de la communauté scientifique et technologique, qui n'est pas bien connue du public. Par exemple, l'Institut fédéral suisse de technologie a permis à des patients atteints de paraplégie vertébrale de marcher à nouveau, la Mount Sinai School of Medicine aux États-Unis a utilisé la stimulation cérébrale profonde en boucle fermée pour augmenter l'efficacité de la dépression sévère à 70 %, l'Université de Fudan a développé une rétine artificielle passive pour redonner la vue aux personnes aveugles, et l'Université Tsinghua a été la pionnière de la première IRM au monde compatible avec la technologie des stimulateurs cardiaques pour obtenir une imagerie en temps réel de la régulation cérébrale ; la seconde est une voie explicite motivée par des percées technologiques, une publicité ; chemin de transformation représenté par Musk.

Wang Shouyan estime que la technologie axée sur la technologie apporte souvent des avancées ponctuelles, tandis que la technologie axée sur les problèmes entraîne une intégration croisée. Le passage d’une approche axée sur la technologie à une approche axée sur les problèmes contribuera à des changements perturbateurs dans les interfaces cerveau-ordinateur. Le domaine de l'interface cerveau-ordinateur de mon pays doit avoir une voie de développement indépendante. Si nous nous comparons à Musk, nous risquons de faire un détour et de gaspiller une grande partie des ressources scientifiques, technologiques et sociales du pays.

"Des pays étrangers ont récemment proposé une voie de développement pour l'intégration de l'interface cerveau-ordinateur et de la neuromodulation. En 2022, nous avons publié le "Livre blanc sur les progrès pionniers dans la neuromodulation de l'interaction cerveau-ordinateur"." a introduit Wang Shouyan.

[Shanghai a ses propres avantages dans la concurrence mondiale]

Le « 14e plan quinquennal » de mon pays répertorie clairement l'interface cerveau-ordinateur comme une catégorie technologique clé à laquelle il faut s'attaquer. "Cela a effectivement favorisé la recherche scientifique fondamentale et la recherche et le développement de technologies clés pour les interfaces cerveau-ordinateur, mais nous n'avons toujours pas suffisamment d'investissements dans la construction écologique", a déclaré Wang Shouyan.

Premièrement, les investissements dans l’intégration de la recherche scientifique et de l’industrie sont insuffisants. Il existe peu de produits innovants et une mise en œuvre difficile des applications ; il existe de nombreuses avancées technologiques uniques, peu de coopération interdisciplinaire et il est difficile de relier les transformations technologiques.

Deuxièmement, la réserve et la formation de talents interdisciplinaires sont insuffisantes. L'interface cerveau-ordinateur exige que les chercheurs et les praticiens soient comme des « forces spéciales » et aient une large compréhension des technologies de pointe et de leurs applications telles que la médecine, les ordinateurs, l'intelligence artificielle, la robotique, la science des matériaux et l'électronique.

Troisièmement, l’écosystème industrie-université-recherche-application n’a pas encore été établi et les orientations de la recherche scientifique, l’aménagement industriel et les applications de transformation sont dispersés.

Quatrièmement, en termes de normes juridiques et éthiques, la protection de la vie privée des expériences humaines et des données sur le cerveau humain est confrontée au problème d'un manque de normes juridiques et de normes éthiques peu claires.

En mars de cette année, Shanghai a publié le « Plan de mise en œuvre pour accélérer la nouvelle industrialisation » pour aider les entreprises à prendre la tête des percées dans les nouveaux domaines de transformation technologique tels que la biofabrication, l'interface cerveau-ordinateur, le Web3.0, le métaverse, la 6G, la technologie quantique, informations spatiales et économie à basse altitude, Cultiver le « point d'explosion nucléaire » de l'industrie.

Il existe actuellement plus de 20 entreprises d'interface cerveau-ordinateur à Shanghai, dont environ 60 % sont incubées par des universités et des instituts de recherche scientifique, et la plupart d'entre elles sont des start-up créées après 2015. Ces entreprises sont généralement de petite taille, manquent de coopération intersectorielle en matière d’intelligence artificielle et de fabrication intelligente et n’ont pas encore formé d’entreprises nationales leaders.

"Mais nous devons également noter que Shanghai possède des avantages dans la concurrence mondiale dans le secteur des interfaces cerveau-ordinateur, tels que de riches éléments d'innovation, une organisation disciplinaire complète et une base solide pour la coopération internationale", a déclaré Wang Shouyan.

Shanghai a récemment lancé un certain nombre d'initiatives politiques, notamment les « Plusieurs avis sur le soutien au développement innovant de l'ensemble de la chaîne de l'industrie biopharmaceutique ». Selon lui, cela accélérera certainement la création d'un bon écosystème d'interface cerveau-ordinateur, rassemblera les échanges multipartites entre les universités et les instituts de recherche scientifique, les entreprises et les investisseurs, renforcera les liens et la coordination entre plusieurs ministères gouvernementaux et bâtira Shanghai. dans une communauté internationale dans le domaine de l'interface cerveau-ordinateur.