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Resumo:Xangai ainda não formou uma empresa líder nacional

Quando se trata de interfaces cérebro-computador, pode parecer um pouco ficção científica e fora de alcance. Na verdade, em termos gerais, o implante coclear é um aplicativo de interface cérebro-computador implantado que se tornou popular há muito tempo. Ele converte sinais sonoros externos em estimulação elétrica e está diretamente conectado ao sistema nervoso central, inserindo assim informações sonoras externas no cérebro da pessoa surda. . cérebro.

Em janeiro deste ano, Musk, um conhecido empresário americano, anunciou nas plataformas sociais que a Neuralink, empresa que fundou com vários cientistas, tinha concluído a implantação de dispositivos chips no cérebro humano.

Deve-se notar que este é apenas o primeiro caso da empresa, e não o primeiro ensaio clínico invasivo de interface cérebro-computador em humanos. Musk é conhecido por sua ousadia em inovação, e cada movimento seu na área de interfaces cérebro-computador sempre atrai atenção e é procurado. Não muito tempo atrás, ele anunciou o Neuralink, dizendo que seu próximo produto seria dedicado a ajudar pessoas cegas a recuperar a visão.

A tecnologia da Neuralink é considerada tecnologia de ponta? Qual é a situação atual da interface cérebro-computador da China? Quais são as vantagens do desenvolvimento de interfaces cérebro-computador em Xangai?Uma entrevista exclusiva com um repórter do Jiefang Daily·Shangguan NewsWang Shouyan, vice-diretor do Instituto de Ciência e Tecnologia de Inteligência Inspirada no Cérebro da Universidade Fudan e diretor do Centro de Pesquisa de Regulação Neural e Interface Cérebro-Computador.

[A empresa de Musk está na tecnologia de interface cérebro-computador 1.0]

"O Neuralink ainda está no estágio de leitura cerebral da tecnologia de interface cérebro-computador 1.0, que é a coleta e decodificação de sinais de EEG. É uma rota de comercialização e não representa a tecnologia mais avançada do mundo." acredita que interface cérebro-computador O caminho do desenvolvimento científico e tecnológico não pode ser comparado ao de Musk.

Do ponto de vista do caminho de desenvolvimento da interface cérebro-computador, 2.0 é "escrita para o cérebro", que transmite informações externas ao cérebro por meio de estimulação elétrica cerebral profunda, implantes cocleares, implantes de retina, estimulação elétrica da medula espinhal, etc.; é a "interação de leitura e escrita" para alcançar a interação de informações entre o cérebro e a máquina 4.0 é a "fusão cérebro-inteligência", que realiza a interação e integração de funções cognitivas avançadas entre humanos e máquinas inteligentes e o meio ambiente através do desenvolvimento de funções semelhantes ao cérebro; tecnologia de inteligência.

Desde que Jacques Vidal, da Universidade da Califórnia, em Los Angeles, propôs pela primeira vez o conceito de “interface cérebro-computador” em 1973, as duas rotas de “leitura cerebral” e “escrita cerebral” têm se desenvolvido em paralelo há meio século. Por muito tempo, a “leitura do cérebro” enfrentou o dilema de ter poucos caminhos práticos de aplicação, sendo normalmente utilizada como tecnologia auxiliar na reabilitação. Em contraste, a “escrita cerebral” concentra-se na neurorregulação e tem sido amplamente utilizada na prática clínica. Tomando o meu país como exemplo, mais de 130 hospitais realizam cirurgias de estimulação cerebral profunda, com mais de 10.000 pessoas implantadas todos os anos, restaurando a audição de dezenas de milhares de crianças no meu país; serviços de tratamento de estimulação, e mais de 10.000 pessoas são implantadas todos os anos. Uma estimativa conservadora do número de pacientes tratados para depressão excede 10 milhões.

A questão científica central da interface cérebro-computador é a interação entre as informações do cérebro e os dispositivos externos e o ambiente. Nos últimos anos, a comunidade internacional integrou gradualmente a "leitura cerebral" e a "escrita cerebral", e fez avanços iniciais nas áreas da depressão, dor, epilepsia e outras áreas.

Quais são os objetivos futuros de longo prazo das interfaces cérebro-computador? "Conectando a consciência humana e o mundo virtual digital." Wang Shouyan disse que, com o rápido desenvolvimento da inteligência artificial, os gêmeos digitais e a inteligência incorporada gradualmente se tornarão uma realidade, e vidas digitais com emoções, memória e capacidades de tomada de decisão surgirão, e a integração do cérebro e da inteligência será A integração de pessoas e ambientes inteligentes será o próximo nó chave. Seu avanço tecnológico reside no desenvolvimento da neurociência cognitiva e da inteligência semelhante ao cérebro, e isso não pode ser alcançado confiando na "leitura do cérebro" do Neuralink. "rota de desenvolvimento de negócios.

[Motivado pela tecnologia ou orientado por problemas]

"Nature Electronics" acredita que 2023 será o primeiro ano da tecnologia de interface cérebro-computador e está prestes a inaugurar um período de explosão do mercado. De acordo com os cálculos da McKinsey, o tamanho do mercado potencial global para aplicações médicas de interface cérebro-computador deverá atingir 40 mil milhões de dólares em 2030, e deverá exceder 145 mil milhões de dólares em 2040.

No primeiro trimestre de 2023, havia mais de 500 empresas representativas de interfaces cérebro-computador no mundo. Entre eles, o upstream é responsável por 8%, incluindo empresas que produzem e vendem dispositivos essenciais, como eletrodos e chips; o midstream é responsável por 30%, incluindo empresas que produzem e vendem ferramentas de pesquisa médica e científica, software de análise e equipamentos de coleta; o downstream representa 62%. Incluindo empresas que fornecem produtos e soluções nas indústrias médica, industrial, educacional, de consumo e outras.

Qual é o atual status internacional da interface cérebro-computador da China? "A interface cérebro-computador do meu país começou mais cedo e acumulou muita experiência, mas há poucos avanços disruptivos. Atualmente, no estágio 3.0 de 'interação de leitura e escrita', nosso país e países estrangeiros estão basicamente paralelos, cada um com suas próprias características." Wang Shouyan disse que os países estrangeiros avançaram na teoria e na prática clínica. Liderando em pesquisa, meu país tem vantagens em pesquisa e desenvolvimento de tecnologia. Portanto, o desenvolvimento coordenado de "teoria-tecnologia-aplicação clínica" deve ser orientado, enquanto as tarefas de inteligência semelhantes ao cérebro no estágio 4.0 de "fusão cérebro-inteligência" devem ser implantadas proativamente.

Existem atualmente dois caminhos de desenvolvimento para interfaces cérebro-computador no mundo. Um deles é o caminho oculto impulsionado por problemas na comunidade científica e tecnológica, que não é bem conhecido do público. Por exemplo, o Instituto Federal Suíço de Tecnologia permitiu que pacientes com paraplegia espinhal voltassem a andar, a Escola de Medicina Mount Sinai, nos Estados Unidos, usou estimulação cerebral profunda em circuito fechado para aumentar a eficácia da depressão grave para 70%, Universidade Fudan desenvolveu uma retina artificial passiva para restaurar a visão de pessoas cegas, e a Universidade de Tsinghua foi pioneira na primeira ressonância magnética do mundo compatível com a tecnologia de marcapasso cerebral para obter imagens em tempo real da regulação cerebral; o segundo é um caminho explícito impulsionado por avanços tecnológicos, um comercial; caminho de transformação representado por Musk.

Wang Shouyan acredita que a tecnologia orientada para a tecnologia muitas vezes traz avanços pontuais, enquanto a tecnologia orientada para problemas traz integração cruzada. A mudança de uma abordagem orientada para a tecnologia para uma abordagem orientada para os problemas contribuirá para mudanças disruptivas nas interfaces cérebro-computador. o campo de interface cérebro-computador do meu país deve ter uma rota de desenvolvimento independente. Se compararmos com Musk, podemos fazer um desvio e desperdiçar uma grande quantidade dos recursos científicos, tecnológicos e sociais do país.

"Os países estrangeiros propuseram recentemente um caminho de desenvolvimento para a integração da interface cérebro-computador e da neuromodulação. Em 2022, lançamos o "Livro Branco sobre o Progresso Fronteiriço na Neuromodulação da Interação Cérebro-Computador"." Wang Shouyan apresentou.

[Xangai tem suas próprias vantagens na competição global]

o "14º Plano Quinquenal" do meu país lista claramente a interface cérebro-computador como uma categoria tecnológica chave que precisa de ser abordada. "Isso promoveu efetivamente a pesquisa científica básica e a pesquisa e desenvolvimento de tecnologias importantes de interfaces cérebro-computador, mas ainda temos investimento insuficiente na construção ecológica", disse Wang Shouyan.

Primeiro, há investimento insuficiente na integração da investigação científica e da indústria. Existem poucos produtos inovadores e difícil implementação de aplicações; há muitos avanços tecnológicos únicos, pouca cooperação interdisciplinar e é difícil conectar a transformação tecnológica.

Em segundo lugar, há reservas e formação insuficientes de talentos interdisciplinares. A interface cérebro-computador exige que os investigadores e profissionais sejam como “forças especiais” e tenham uma ampla compreensão das tecnologias de ponta e das suas aplicações, tais como medicina, computadores, inteligência artificial, robótica, ciência dos materiais e electrónica.

Terceiro, o ecossistema indústria-universidade-pesquisa-aplicação ainda não foi estabelecido, e as direções da pesquisa científica, o layout industrial e as aplicações de transformação estão dispersas.

Em quarto lugar, em termos de normas legais e éticas, a protecção da privacidade das experiências humanas e dos dados de informação do cérebro humano enfrenta o problema da falta de normas legais e de padrões éticos pouco claros.

Em março deste ano, Xangai emitiu o "Plano de Implementação para Acelerar a Nova Industrialização" para apoiar as empresas a assumirem a liderança em avanços em novos campos de transformação tecnológica, como biofabricação, interface cérebro-computador, Web3.0, metaverso, 6G, tecnologia quântica, informações espaciais e economia de baixa altitude, Cultivar o "ponto de explosão nuclear" da indústria.

Existem actualmente mais de 20 empresas de interface cérebro-computador em Xangai, cerca de 60% das quais são incubadas por universidades e instituições de investigação científica, e a maioria delas são empresas start-up estabelecidas após 2015. Estas empresas são geralmente de pequena escala, carecem de cooperação intersetorial com inteligência artificial e produção inteligente e ainda não formaram empresas líderes nacionais.

"Mas também devemos observar que Xangai tem vantagens na competição global na indústria de interface cérebro-computador, como ricos elementos de inovação, layout disciplinar completo e base sólida para a cooperação internacional", disse Wang Shouyan.

Xangai lançou recentemente uma série de iniciativas políticas, incluindo as "Várias Opiniões sobre o Apoio ao Desenvolvimento Inovador de Toda a Cadeia da Indústria Biofarmacêutica". Na sua opinião, isto irá certamente acelerar a criação de um bom ecossistema de interface cérebro-computador, reunir intercâmbios multipartidários entre universidades e institutos de investigação científica, empresas e investidores, fortalecer a ligação e coordenação de vários departamentos governamentais e construir Xangai em um líder internacional na área de Centro de Inovação cérebro-computador.