能讓癱瘓的病人站起來 這些科幻場景正走進現實 腦機接口離我們遠嗎

• 李波 2023年10月8日 來源：中研普華集團、央視財經、中研網 1146 74
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近年來，腦機接口在我國的發展有提速趨勢。從電影《鋼鐵俠》中男主人公用意念控制戰甲，到《黑客帝國》里現實世界的人類通過插入連接器的方式進入“母體”世界，再到《流浪地球2》將思維上傳到計算機打造數字生命。科幻世界當中的這些細節催生了一個特別熱門的詞——“

近年來，腦機接口在我國的發展有提速趨勢。從電影《鋼鐵俠》中男主人公用意念控制戰甲，到《黑客帝國》里現實世界的人類通過插入連接器的方式進入“母體”世界，再到《流浪地球2》將思維上傳到計算機打造數字生命。科幻世界當中的這些細節催生了一個特別熱門的詞——“腦機接口”。

什么是腦機接口?腦機接口究竟有多神奇?

“接收神經信號的假肢”使用者：我這個手臂完全是用我大腦控制的，戴上這個“手”以后，我只要想就可以直接做任何動作。

侵入式腦機接口使用者：它其實不只是讓你開心起來，它是讓你找回丟失掉的生命力。

什么是腦機接口?

世界神經調控學會中國分會主席 欒國明：腦機接口可以分為廣義的和狹義的。世界上任何一個計算機和中樞神經系統建立一種聯系，這就是腦機接口。把這個連接通過獲取信號后讀碼、解碼，再反饋回去，這是真正的腦機接口的一個應用。

世界功能神經外科學會精神病外科治療委員會主席 孫伯民：腦機接口通過計算、人工智能，獲得腦子里原始的信息，使我們更直接、更深層次、更準確地了解腦，尤其是對一些疾病的認識，它的產生、它的機制。

腦機接口離我們遠嗎?

強腦科技有限公司CEO 韓璧丞：腦機接口離我們的生活一點也不遙遠。我們想把腦機接口做成真實世界的產品，“造人”是指修復人，幫助那些沒有手、沒有腳的殘疾人，幫助他們神經重連，讓他們用意識控制手和腳，恢復生活。

上海交通大學計算機科學與工程系教授 呂寶糧：理論上，有了腦機接口能讓癱瘓的病人重新站起來。腦機接口也可以用到正常人身上，現在一些非常重要的崗位，例如飛行員、高鐵司機，他們的疲勞程度、工作負荷、情緒狀態，都可以這種技術來探測。

中國社會科學院科技哲學研究室主任 段偉文：人的很多行動、行為都由神經控制。通過腦機接口的手術或者技術，可以改變殘疾人的缺陷，增強運動或行動的能力。

“腦機接口”能預防未來的疾病?

世界神經調控學會中國分會主席 欒國明：腦科學、腦健康管理的一個重要問題，就是一個人在健康的狀態中，預判未來三年、五年、十年會發生哪些腦的問題。

把腦電三年的變化，影像學變化、功能變化，認知、記憶的變化，做曲線分析，就能預判五年后會怎么樣，十年后會得什么病。舉個例子，預判五年后要得腦出血，那就能提前預防一下。

，時長01:40強腦科技有限公司CEO 韓璧丞：很多老人到了一定時候，突然間就發現走路很困難，當他選擇不走路，臥床、坐輪椅幾十天，人體機能會快速下降，可能以后很難再次走路了。

所以我們現在在研究，有沒有可能做一個新型的腦機接口裝置，像褲子一樣讓他穿上，穿上之后不會有疲憊感，讓他能夠多走五到十年的路。

據中研普華產業研究院出版的《2022-2027年國內外類腦計算技術發展研究及趨勢預測報告》統計分析顯示：

大腦是人類最重要的器官，理解大腦的結構與功能是21世紀最具挑戰性的前沿科學問題。近年來，美國、歐盟、日本等國家(地區)紛紛宣布啟動腦科學研究，即“腦計劃”;腦科學研究既對有效診斷和治療腦疾病有重要的臨床意義，還可推動新一代人工智能技術和新型信息產業的發展。

類腦計算是指利用數字電路、模擬電路、數模混合電路或新器件來仿真生物神經元以及神經元間的突觸連接，進而利用超大規模集成電路(Very Large Scale Integrated，VLSI)系統來模仿神經系統中的神經生物學結構。和現有馮諾伊曼體系結構 計算與存儲分離的特點相對，類腦計算中的神經元結構既有計算能力，也有存儲能力。

類腦計算的這種特點從根本上消除了馮諾伊曼體系結構的“存儲墻”問題。通過對類腦計算進行研究，能夠更好地理解腦計算模型，為實現類腦智能提供路徑。

SNN也被稱為第三代神經網絡，是人工智能領域機器學習算法的一種，是計算機科學與生物神經科學交叉而成的新興學科。

相比于傳統的ANN，如各種深度學習網絡，SNN實現了更高級的生物神經元模擬水平，更容易模擬人腦低功耗高性能的處理方式，是信息技術向智能化發展的重點研究方向。

與ANN相比，SNN有諸多優良特性，在實現低功耗、高性能的智能系統上潛力巨大。類腦計算研究涉及的領域范圍廣泛，包括材料科學、神經科學、電氣工程、計算機工程和計算機科學等。

材料科學家研究、制造和表征可用于類腦器件的新材料，重點是展示與生物神經系統相似特性的材料。神經科學家提供可能在類腦計算意義上有用的新知識，并利用類腦計算系統來模擬和研究生物神經系統。

電子和計算機工程師利用模擬電路、數字電路、數模混合電路和器件來構造系統，模擬神經系統的運行過程，開發由生物啟發的類腦計算系統。

類腦計算系統的研究涉及到類腦處理器微體系結構技術、體系結構技術、類腦處理器配套的軟件工具鏈和基于脈沖神經網絡的算法等研究領域。

國內外類腦計算技術發展研究

在現階段的社會發展過程中計算機科學技術在社會中的應用具有極大的社會現實含義，不僅其在加速社會經濟的道路上起到了積極的作用。計算機技術在發展的同時帶動經濟社會的進步。

由于傳統的計算機科學沒有相關的技術信息支撐，當代的發展方向是積極向前的、相互融合的。不過由于當代社會信息的共享性還有待于提高到新的階段，-些方面的信息受到一定的局限和壟斷性。

伴隨著越來越普遍的計算機科學在全世界范圍內的迅猛發展，信息將可以被方便快捷的進行傳播，有理由相信計算機技術將會帶動社會經濟更好發展，其對經濟的發展將起到積極有效的作用。

許多新興的類腦芯片在SNN計算中顯示出巨大的潛力。 例如浙江大學的達爾文芯片，其目標是嵌入式低功耗應用。

蘇黎世大學研究人員開發的DYNAP-SEL結合了異步數字邏輯和模擬電路，以實現模擬SNN實現。 清華大學的研究人員成功設計了混合型天機芯片 ，該混合型既可以實現常規神經網絡又可以實現SNN。

隨著腦科學與類腦行業競爭的不斷加劇，大型企業間并購整合與資本運作日趨頻繁，國內外優秀的腦科學與類腦企業愈來愈重視對行業市場的分析研究，特別是對當前市場環境和客戶需求趨勢變化的深入研究，以期提前占領市場，取得先發優勢。正因為如此，一大批優秀品牌迅速崛起，逐漸成為行業中的翹楚。

中研普華利用多種獨創的信息處理技術，對腦科學與類腦行業市場海量的數據進行采集、整理、加工、分析、傳遞，為客戶提供一攬子信息解決方案和咨詢服務，最大限度地降低客戶投資風險與經營成本，把握投資機遇，提高企業競爭力。

本報告利用中研普華長期對腦科學與類腦行業市場跟蹤搜集的一手市場數據，同時依據國家統計局、國家商務部、國家發改委、國務院發展研究中心、行業協會、中國行業研究網、全國及海外專業研究機構提供的大量權威資料，采用與國際同步的科學分析模型，全面而準確地為您從行業的整體高度來架構分析體系。讓您全面、準確地把握整個腦科學與類腦行業的市場走向和發展趨勢。

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  2022-2027年國內外類腦計算技術發展研究及趨勢預測報告

  類腦計算是指利用數字電路、模擬電路、數模混合電路或新器件來仿真生物神經元以及神經元間的突觸連接，進而利用超大規模集成電路（Very Large Scale Integrated，VLSI）系統來模仿神經系統中...

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