脑机接口领域,无疑是当下最热的风口之一,就连埃隆·马斯克也在不断尝试技术突破。记者了解到,近日,浙大系的两支顶尖团队已通过签约强强联手,计划以完全不同于埃隆·马斯克的技术路线,在脑机应用领域实现关键性技术突破,助力实施打造“中国脑计划”。

两种技术路线

去年,马斯克旗下著名的脑机接口研究公司 Neuralink 曾通过一段试验视频,发布其首款产品:“脑后插管”的新技术。具体来说,通过一台神经手术机器人,像微创眼科手术一样安全无痛地在脑袋上穿孔,向大脑内快速植入芯片,然后通过 USB-C 接口直接读取大脑信号,并可以用 iPhone 控制。

Neuralink 公司通过将脑机芯片植入猴子大脑中,用芯片实现对神经元活动分析,实现让猴子用“意识”去玩游戏。视频显示试验猴子在脑机芯片加持下成功实现对游戏的正常操作。试验成功后,马斯克就公开表示将会向美国食品和药物管理局进行人体试验申请,并计划在今年完成人类临床试验。

据悉,脑机接口技术领域存在两种不同的技术路线,一种是马斯克正在探索的侵入式脑机接口技术;一种则是非侵入式的脑机接口技术,通过佩戴设备,系统可以收集、处理人体的脑电信号和肌电信号。

侵入式脑机接口技术在马斯克的“推广”下受到广泛关注,但科学界更倾向于认为,非侵入式的脑机接口技术,对植入者身体不需要造成创口,从伦理上来说更容易被普通大众接受,且维护成本较低,今后有望超越前者,成为主流的脑机接口技术。

两大关键性技术门槛

“但是,非侵入式的脑机接口技术,存在两大关键性的技术门槛。”浙江大学计算机创新技术研究院脑科学研究中心主任、杭州妞诺科技有限公司创始人&CEO戴珅懿解释说,“一是在脑电信号的采集环节,不侵入大脑,如何准确采集到足够的脑电信号;二是在脑电数据的解码处理环节,即在采集到足够的脑电信号后如何解码解析。”

两大技术难题吸引了世界众多科学团队的不断攻关。近日,浙大系两支顶尖团队,杭州妞诺科技有限公司(下文简称“妞诺科技”)与杭州格蓝丰纳米科技有限公司(下文简称“格蓝丰纳米科技”),宣布强强联手,决心攻克这两大技术难题。

格蓝丰纳米科技,是浙江省第一家石墨烯相关公司,创始人为浙江大学信息与电子学院林时胜教授,博士生导师。格蓝丰纳米科技致力于大健康可穿戴电子产品,是杭州市高新技术企业,浙江省中小型技术企业,在石墨烯智能穿戴产品方面创造了智能中远红外加热围巾/衣服等新型大健康产品,授权多项发明专利。

妞诺科技,是一家中国原研脑科学技术创业公司,其最基础的底层技术来自于浙江大学“双脑计划”的博士技术团队。创始人&CEO戴珅懿同时也是浙江大学计算机创新技术研究院脑科学研究中心主任。

两家公司,分别代表了浙大系在石墨烯终端应用和脑科学领域的顶级技术实力。

两支各擅所长的“梦之队”

石墨烯是有史以来测试过的最坚固的材料之一,比钢的等效厚度大约强100倍,具有独特的导电和导热性能。国际上已有团队利用石墨烯的特性,以前所未有的水平实现超高信号分辨率。

林时胜教授说,脑电信号是神经元放电引起的低频电磁波。双方的合作将利用石墨烯独特的导电性,以佩戴和贴片的方式,高质量采集脑电信号,挑战侵入式脑电接口技术的采集水平。而且,石墨烯的柔韧性还将有助于实现采集设备的便携性。林时胜教授说,石墨烯是世界上最薄最轻的材料,走向高端应用一直是石墨烯产业界的梦想。脑电波的测量与信号读取方面石墨烯传感器具有很好的优势。

如果说格蓝丰纳米科技的优势在于大健康和脑电信号采集,那么,妞诺科技的优势则在于脑电信号的解码解析。据悉,妞诺科技成立以来,已吸引了多位国内外顶尖的脑电技术专家陆续加入,拥有全球领先的脑电信号解码算法,推出了神经专科多模态大数据平台、医疗脑电AI数据服务等产品,并在脑控上肢机器人领域实现了关键性的突破。

戴珅懿博士说,脑机接口技术已被证实有助于癫痫、帕金森等多种脑疾病的诊疗水平提升。此次联手,意味着浙大系的科研团队将在脑机应用领域,推进石墨烯材料在脑机产业链上的应用,进一步促进医疗器械的国产化发展和脑疾病诊疗水平的提升。“技术成熟后,还将在浙大系的医疗服务机构开展临床试验。”

脑科学研究已经成为全球共识,美国、中国、日本、欧盟等国家和地区纷纷发布政策支持。我国在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》中首次把“脑科学与认知 ”列入基础研究八大科学前沿问题,标志着脑科学研究已经上升到国家科学发展战略层面。

戴珅懿博士说:“我们最终想做的,是以浙大的团队,代表浙江,建立一个世界顶级的脑电数据标准,将中国的脑电科技输出到全球各地。”