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Riepilogo:Shanghai non ha ancora formato un'impresa leader a livello nazionale

Quando si parla di interfacce cervello-computer, può sembrare un po’ fantascientifico e fuori portata. In effetti, in generale, l'impianto cocleare è un'applicazione di interfaccia cervello-computer che è stata a lungo popolare. Converte i segnali sonori esterni in stimolazione elettrica ed è direttamente collegato al sistema nervoso centrale, immettendo così informazioni sonore esterne nel cervello della persona sorda. . cervello.

Nel gennaio di quest'anno Musk, noto imprenditore americano, ha annunciato sulle piattaforme social che Neuralink, un'azienda da lui fondata con diversi scienziati, aveva completato l'impianto di dispositivi chip nel cervello umano.

Va notato che questo è solo il primo caso dell’azienda e non il primo studio clinico invasivo sull’interfaccia cervello-computer sugli esseri umani. Musk è noto per la sua audacia nell'innovazione e ogni sua mossa nel campo delle interfacce cervello-computer attira sempre l'attenzione ed è ricercata. Non molto tempo fa, ha fatto pubblicità per Neuralink, dicendo che il suo prossimo prodotto sarebbe stato dedicato ad aiutare i non vedenti a ritrovare la vista.

La tecnologia di Neuralink è considerata una tecnologia all’avanguardia? Qual è lo stato attuale dell’interfaccia cervello-computer in Cina? Quali sono i vantaggi dello sviluppo di interfacce cervello-computer a Shanghai?Un'intervista esclusiva con un giornalista del Jiefang Daily·Shangguan NewsWang Shouyan, vicedirettore dell’Istituto di scienza e tecnologia dell’intelligenza ispirata al cervello presso l’Università di Fudan e direttore del Centro di ricerca sulla regolazione neurale e l’interfaccia cervello-computer.

[L’azienda di Musk utilizza la tecnologia di interfaccia cervello-computer 1.0]

"Neuralink è ancora nella fase di lettura del cervello della tecnologia di interfaccia cervello-computer 1.0, che consiste nella raccolta e decodifica dei segnali EEG. È un percorso di commercializzazione e non rappresenta la tecnologia più all'avanguardia al mondo." ritiene che l'interfaccia cervello-computer Il percorso di sviluppo scientifico e tecnologico non possa essere paragonato a quello di Musk.

Dal punto di vista del percorso di sviluppo dell'interfaccia cervello-computer, 2.0 è "scrivere al cervello", che trasmette informazioni esterne al cervello attraverso la stimolazione elettrica cerebrale profonda, impianti cocleari, impianti retinici, stimolazione elettrica del midollo spinale, ecc.; è "interazione di lettura e scrittura" per ottenere l'interazione delle informazioni tra cervello e macchina; 4.0 è "fusione cervello-intelligenza", che realizza l'interazione e l'integrazione di funzioni cognitive avanzate tra esseri umani e macchine intelligenti e l'ambiente attraverso lo sviluppo di funzioni cerebrali tecnologia dell'intelligence.

Da quando Jacques Vidal dell'Università della California, a Los Angeles, propose per primo il concetto di "interfaccia cervello-computer" nel 1973, i due percorsi della "lettura del cervello" e della "scrittura del cervello" si sono sviluppati in parallelo per mezzo secolo. Per molto tempo la "lettura del cervello" si è trovata di fronte al dilemma di avere poche possibilità di applicazione pratica e viene solitamente utilizzata come tecnologia ausiliaria per la riabilitazione. Al contrario, la “scrittura del cervello” si concentra sulla neuroregolazione ed è stata ampiamente utilizzata nella pratica clinica. Prendendo come esempio il mio paese, più di 130 ospedali eseguono interventi di stimolazione cerebrale profonda, con più di 10.000 persone impiantate ogni anno; gli impianti cocleari hanno ripristinato l’udito per decine di migliaia di bambini nel mio paese; più di 1.000 ospedali eseguono impianti magnetici transcranici; servizi di trattamento di stimolazione e ogni anno vengono impiantate più di 10.000 persone. Una stima conservativa del numero di pazienti trattati per la depressione supera i 10 milioni.

La questione scientifica centrale dell’interfaccia cervello-computer è l’interazione tra le informazioni del cervello e i dispositivi e l’ambiente esterni. Negli ultimi anni, la comunità internazionale ha gradualmente integrato la “lettura del cervello” e la “scrittura del cervello” e ha fatto i primi passi avanti nel campo della depressione, del dolore, dell’epilessia e in altri campi.

Quali sono gli obiettivi futuri a lungo termine delle interfacce cervello-computer? "Connettere la coscienza umana e il mondo virtuale digitale." Wang Shouyan ha affermato che con il rapido sviluppo dell'intelligenza artificiale, i gemelli digitali e l'intelligenza incarnata sono gradualmente diventati una realtà e emergeranno vite digitali dotate di emozioni, memoria e capacità decisionali. l'integrazione di cervello e intelligenza sarà L'integrazione di persone e ambienti intelligenti sarà il prossimo nodo chiave. La sua svolta tecnologica risiede nello sviluppo della neuroscienza cognitiva e dell'intelligenza simile al cervello, e questo non può essere raggiunto facendo affidamento sulla "lettura del cervello" di Neuralink. "Percorso di sviluppo aziendale.

[Basato sulla tecnologia o guidato dai problemi]

"Nature Electronics" ritiene che il 2023 sarà il primo anno della tecnologia dell'interfaccia cervello-computer e sta per inaugurare un periodo di esplosione del mercato. Secondo i calcoli di McKinsey, la dimensione potenziale del mercato globale per le applicazioni mediche di interfaccia cervello-computer dovrebbe raggiungere i 40 miliardi di dollari nel 2030 e superare i 145 miliardi di dollari entro il 2040.

Nel primo trimestre del 2023, ci sono più di 500 aziende rappresentative di interfacce cervello-computer nel mondo. Tra questi, l’upstream rappresenta l’8%, comprese le aziende che producono e vendono dispositivi fondamentali come elettrodi e chip; il midstream rappresenta il 30%, comprese le aziende che producono e vendono strumenti di ricerca medica e scientifica, software di analisi e apparecchiature di raccolta; il downstream rappresenta il 62%, comprese le aziende che forniscono prodotti e soluzioni nei settori medico, industriale, educativo, di consumo e altri.

Qual è l’attuale status internazionale dell’interfaccia cervello-computer della Cina? "L'interfaccia cervello-computer del mio paese è iniziata prima e ha accumulato molta esperienza, ma ci sono poche scoperte dirompenti. Allo stato attuale, nella fase 3.0 dell'interazione di lettura e scrittura, il nostro paese e i paesi stranieri sono sostanzialmente paralleli, ciascuno con le sue caratteristiche." Wang Shouyan ha affermato che i paesi stranieri hanno fatto progressi nella teoria e nella pratica clinica. Leader nella ricerca, il mio paese ha vantaggi nella ricerca e nello sviluppo tecnologico. Pertanto, lo sviluppo coordinato di "teoria-tecnologia-applicazione clinica" dovrebbe essere guidato, mentre i compiti di intelligenza simile al cervello nella fase "fusione cervello-intelligenza" 4.0 dovrebbero essere implementati in modo proattivo.

Attualmente esistono due percorsi di sviluppo per le interfacce cervello-computer nel mondo. Uno è il percorso nascosto guidato da problemi nella comunità scientifica e tecnologica, che non è ben noto al pubblico. Ad esempio, il Politecnico Federale Svizzero ha permesso ai pazienti con paraplegia spinale di camminare di nuovo, la Scuola di Medicina del Monte Sinai negli Stati Uniti ha utilizzato la stimolazione cerebrale profonda a circuito chiuso per aumentare l’efficacia della depressione grave al 70%, l’Università di Fudan ha sviluppato una retina artificiale passiva per restituire la vista ai non vedenti e l'Università di Tsinghua ha aperto la strada alla prima risonanza magnetica al mondo compatibile con la tecnologia dei pacemaker cerebrali per ottenere l'imaging in tempo reale della regolazione del cervello; il secondo è un percorso esplicito guidato da scoperte tecnologiche, uno spot pubblicitario; percorso di trasformazione rappresentato da Musk.

Wang Shouyan ritiene che la tecnologia guidata dalla tecnologia spesso porti innovazioni in un unico punto, mentre la tecnologia guidata dai problemi porta all'integrazione trasversale. Il passaggio da una strategia guidata dalla tecnologia a una basata sui problemi favorirà cambiamenti dirompenti nelle interfacce cervello-computer. Il campo dell’interfaccia cervello-computer del mio paese deve avere un percorso di sviluppo indipendente. Se ci confrontiamo con Musk, potremmo fare una deviazione e sprecare una grande quantità di risorse scientifiche, tecnologiche e sociali del paese.

"I paesi stranieri hanno recentemente proposto un percorso di sviluppo per l'integrazione dell'interfaccia cervello-computer e della neuromodulazione. Nel 2022, abbiamo pubblicato il "Libro bianco sui progressi di frontiera nella neuromodulazione dell'interazione cervello-computer".", ha introdotto Wang Shouyan.

[Shanghai ha i suoi vantaggi nella competizione globale]

Il “14° piano quinquennale” del mio paese elenca chiaramente l’interfaccia cervello-computer come una categoria tecnologica chiave che deve essere affrontata. "Ciò ha effettivamente promosso la ricerca scientifica di base, la ricerca tecnologica chiave e lo sviluppo di interfacce cervello-computer, ma non abbiamo ancora investimenti sufficienti nella costruzione ecologica", ha affermato Wang Shouyan.

In primo luogo, gli investimenti nell’integrazione della ricerca scientifica e dell’industria sono insufficienti. Ci sono pochi prodotti innovativi e una difficile implementazione delle applicazioni; ci sono molte scoperte tecnologiche singole, poca cooperazione interdisciplinare ed è difficile collegare la trasformazione tecnologica.

In secondo luogo, vi è una riserva e una formazione insufficienti di talenti interdisciplinari. L’interfaccia cervello-computer richiede che ricercatori e professionisti siano come “forze speciali” e abbiano un’ampia conoscenza delle tecnologie all’avanguardia e delle loro applicazioni come la medicina, i computer, l’intelligenza artificiale, la robotica, la scienza dei materiali e l’elettronica.

In terzo luogo, l’ecosistema industria-università-ricerca-applicazione non è stato ancora stabilito e le direzioni della ricerca scientifica, il layout industriale e le applicazioni di trasformazione sono sparsi.

In quarto luogo, in termini di norme legali ed etiche, la protezione della privacy degli esperimenti umani e dei dati informativi sul cervello umano deve affrontare il problema della mancanza di norme legali e di standard etici poco chiari.

Nel marzo di quest'anno, Shanghai ha pubblicato il "Piano di implementazione per accelerare la nuova industrializzazione" per supportare le imprese nell'assumere un ruolo guida nelle scoperte in nuovi campi di trasformazione tecnologica come la bioproduzione, l'interfaccia cervello-computer, il Web 3.0, il metaverso, il 6G, la tecnologia quantistica, informazioni spaziali ed economia a bassa quota, coltivare il "punto di esplosione nucleare" del settore.

Attualmente a Shanghai esistono più di 20 società di interfaccia cervello-computer, circa il 60% delle quali sono incubate da università e istituti di ricerca scientifica, e la maggior parte di loro sono start-up fondate dopo il 2015. Queste aziende sono generalmente di piccole dimensioni, mancano di cooperazione intersettoriale con l’intelligenza artificiale e la produzione intelligente e non hanno ancora formato aziende leader a livello nazionale.

"Ma dobbiamo anche notare che Shanghai presenta vantaggi nella competizione globale nel settore delle interfacce cervello-computer, come ricchi elementi di innovazione, un layout disciplinare completo e solide basi per la cooperazione internazionale", ha affermato Wang Shouyan.

Shanghai ha recentemente lanciato una serie di iniziative politiche, tra cui le "Diverse opinioni sul sostegno allo sviluppo innovativo dell'intera catena dell'industria biofarmaceutica". A suo avviso, ciò accelererà sicuramente la creazione di un buon ecosistema di interfaccia cervello-computer, riunirà scambi multilaterali tra università e istituti di ricerca scientifica, imprese e investitori, rafforzerà il collegamento e il coordinamento di più dipartimenti governativi e costruirà Shanghai in un leader internazionale nel campo dell'interfaccia cervello-computer.