脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI),指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接,实现脑与设备的信息交换。这一概念其实早已有之,但直到上世纪九十年代以后,才开始有阶段性成果出现。
脑机接口涉及解码大脑信号,并将信号传输至外部设备,以执行各种操作。目前该技术主要应用于医学,例如为肢障人士量身打造可凭借“意念”控制的义肢。
近日,据外媒报道,由于对脑机接口技术影响国家安全的考虑,美国政府极有可能将采取行动限制向中国等竞争国家的出口,尽量保持脑机接口技术的地位优势。该消息来源于美国商业部工业与安全局(BIS)和脑科学厂商、研究学者之间的会议,该会议是为可能制定出口管制征询意见。
实际上,美国政府考虑限制“脑机接口”技术出口这一说法并非首次。2021年12月,据环球时报报道,美国商务部将34家中国实体列入“实体清单”,其中一个理由是涉嫌开发“脑控武器”;2022年9月,美国国会下属机构政府问责局(GAO)发布了一份 BCI 技术焦点报告,其中提到美国商务部目前正在审查出口 BCI 是否会引起国家安全问题,例如外国对手可以获得军事或情报优势等。而最终决定可能会影响该技术在海外的使用和共享方式。
脑机接口被认为具备“潜在军民两用”性质,涉及解码大脑信号,可以将信号传输至外部操作执行多种操作,因此与生物技术、人工智能及先进材料等被列为对国家安全有重大影响的“新兴与基础技术”,目前该技术主要运用于医学,如常见的残障人的智能义肢,但不排除未来极有可能应用在军事电子上。
佐治亚理工学院的科萨尔说“如果美国想继续成为这一研究领域的领导者,出口管制这样的举措将变得至关重要,我们需要确保我们正在推进的研究受到保护。”
据外媒称,一些从事人体植入技术的公司表示,相关科技仍处于研发和审批的初始阶段,军事应用遥遥无期。此外,许多公司依赖全球供应链和外国投资,许多研究人员也来自包括中国在内的许多国家。
我国在脑机接口领域上颇有成就,可以说是已获取全球先发优势,中国相关计划预算高达32亿元,更不要说整体规模预计高达百亿甚至千亿以上。2022年6月,我国首次在羊脑内实现介入式脑机接口,突破了介入式脑电电极、血管内脑电采集等核心技术,完成了支架、导管等神经介入器械产品研制,解决了传统侵入式脑机接口对脑区造成不可逆损伤的弊端,填补了国内介入式脑机接口领域空白,对推动我国脑科学领域发展具有重要意义。
美国若想继续成为脑机接口这一研究领域的领导者,必然会采取行动来限制他国发展,出口管制举措将成为至关重要的手段这一。
脑机接口自从问世以来,就受到许多人的关注,有望推倒智能技术的再度创新,被誉为下一代技术的摇篮,因此很快成为各国各企业都在研究的重点领域,目前在脑机接口领域最为外界熟知的技术企业是特斯拉CEO埃隆·马斯克创立的脑机接口公司Neuralink。
2019年,Neuralink首次推出了植入物的设计,将在大脑的一块区域内植入1024根微小的电线,倾听脑细胞的电波,并发送自己的电波。
2020年8月,马斯克公布Neuralink研究成果,实现了给猪植入脑机接口的实验。
2022年11月30日晚上,马斯克及团队声称,未来半年,他们有望开始将芯片植入人脑的人体试验计划。同时宣布,N1芯片能够无线充电。
2021年,Neuralink 展示了一只玩 “ Mind Pong” 的猴子。借助 Mind Pong,Neuralink 技术解码了猴子用来控制其手的大脑信号。
根据研究机构Data Bridge Market Research今年2月3日公布的最新数据显示,2022年脑机接口市场规模为17.40亿美元,预计到2030年将达到56.92亿美元(约合人民币392.36亿元),期内年复合增长率为15.61%,市场潜力巨大。
事实上,尽管美国商务部对滥用脑机接口技术进行担忧,但相对于其他国家,美国是首先开展脑机接口技术实验的国家。早在1970年,美国国防高级研究计划局(DARPA)开始组建团队研究脑机接口技术;1989年美国率先提出全国性的脑科学计划,并把20世纪最后10年命名为“脑的10年”;白宫于2013年4月提出被认为可与人类基因组计划相媲美的“脑计划” ,启动资金逾1亿美元,后经调整,计划未来12年间共投入45亿美元。
包括Neuralink在内的多家美国脑机接口公司,均是DARPA和这项“脑计划”基金的获益者和被投机构。2018年,DARPA宣布斥资6500万美元支持布朗大学、哥伦比亚大学、视听基金会、约翰·B·皮尔斯实验室、Paradromics公司及加州大学伯克利分校六家研究团队,以推动神经接口技术研究。
据中国科协公布的数据,截至目前,美国在脑机接口学术领域处居于首位。美国科学家发表的脑机接口相关论文数量在全球占比为28.09%,其高被引论文数量在全球占比达到42.97%,两者相差14.88%,美国发表论文的学术影响力可见一斑。而中国脑机接口论文数量达1437篇,占比达20%左右。
那么从专利方面看,中国申请了全球最多数量的脑机接口相关专利,达到3444件,其中发明专利3051件,发明专利率为88.59%,略低于全球平均水平(89.16%);而美国共申请了1299件专利,发明专利率为91.30%,这意味着美国知识产权转移转化能力较强。
目前,脑机接口技术依然处于发展早期,仍存在数据采集技术、安全、伦理等诸多未知问题。
中国社科院科学技术和社会研究中心主任、研究员表示,为了促使脑机接口的开发和应用在实现创新潜力的同时行稳致远,应该立足整个技术社会系统的变迁,从创新的源头和应用的全生命周期入手,通过利益相关者的认知和行动上的协同多元共治,努力实现敏捷治理和可预期的治理。