南昌左傳實業(yè)有限公司
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腦機接口領(lǐng)域的研究已較為成熟,圖2展示了腦機接口的技術(shù)關(guān)鍵詞體系。相關(guān)技術(shù)或主題是根據(jù)該特定領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究成熟度來描述的。較深的圓圈描述了較高的研究成熟度(如腦電圖,也稱為EEG或人工智能),而較淺的圓圈則描述了新興技術(shù)或?qū)W術(shù)研究較少的技術(shù)或主題。例如,“心靈上傳”現(xiàn)在沒有學(xué)術(shù)成熟度,但隨著研究的進一步發(fā)展,它可能在未來幾年變得越來越重要。
發(fā)展趨勢一:
美國和中國在研究方面占持續(xù)主導(dǎo)地位
腦機接口領(lǐng)域的研究者高度集中在美國和中國。尤其是天津大學(xué)和加州大學(xué)舊金山分校(UCSF),在研發(fā)規(guī)模(表現(xiàn)為專利數(shù)量)和技術(shù)影響力(表現(xiàn)為專利被引次數(shù))上都遙遙領(lǐng)先于其他研發(fā)主題。一個值得注意的新技術(shù)是加州大學(xué)舊金山分校的專利“CA2886095A1”,名為“感官和認(rèn)知分析的系統(tǒng)和方法”,根據(jù)智慧芽的專利價值評估,其價值約為234萬美元。根據(jù)專利文件描述,這一技術(shù)提供了一種識別人體感知的方法和系統(tǒng),可以通過對人體生理信息的處理,生成包括一系列定量值的特征數(shù)據(jù)。
圖3:中美腦機接口領(lǐng)域頭部研究機構(gòu)的技術(shù)規(guī)模與技術(shù)影響力
(數(shù)據(jù)來源:智慧芽Discovery)
注:其中橫軸為專利申請數(shù)量,代表技術(shù)規(guī)模
縱軸為專利被引次數(shù),代表技術(shù)影響力
發(fā)展趨勢二:
腦機接口技術(shù)高增長創(chuàng)業(yè)公司正在崛起
隨著腦機接口技術(shù)在全球的持續(xù)發(fā)展,許多高增長的創(chuàng)業(yè)公司開始出現(xiàn)。根據(jù)智慧芽對各方行業(yè)研究預(yù)測數(shù)據(jù)的綜合梳理,腦機接口技術(shù)行業(yè)預(yù)計將在2021-2027年以14.3%的年復(fù)合增長率大幅增長。腦機接口在醫(yī)療保健領(lǐng)域的增長潛力尤其巨大,特別是與神經(jīng)疾病的治療有關(guān)的項目。國防領(lǐng)域涉及腦機接口技術(shù)的研究也在增加。這些都是推動全球腦機接口市場增長的主要因素。
圖4:腦機接口技術(shù)領(lǐng)域代表性創(chuàng)業(yè)公司的專利和融資情況分析
(數(shù)據(jù)來源:智慧芽Discovery)
分析過去10年成立的公司,我們可以從圖4中看到腦機接口領(lǐng)域最活躍的部分公司和機構(gòu)。
其中,Cognixion是一家專門從事人工智能、機器學(xué)習(xí)和生物技術(shù)的計算機軟件公司,在融資中籌集了約1500萬美元,最近一次融資是來自亞馬遜Alexa基金。Cognixion有一個感官交流系統(tǒng)軟件,使人們能夠使用腦機接口技術(shù)直接將腦電波轉(zhuǎn)化為語言進行交流。
另一個值得注意的創(chuàng)業(yè)公司是馬斯克(Elon Musk)的Neuralink(也是一家從事腦機接口技術(shù)研究的公司),這可能是該領(lǐng)域最知名的創(chuàng)業(yè)公司。Neuralink正致力于開發(fā)超高帶寬的腦機接口,以連接人類和計算機,在即將到來的人工智能AI時代中生存。馬斯克將這項技術(shù)比作 “Fitbit(一種記錄器)在你的腦中”。
圖5:Neuralink在腦機接口技術(shù)領(lǐng)域的表現(xiàn)
(數(shù)據(jù)來源:智慧芽Discovery)
注:其中藍(lán)色代表Neuralink,黃色代表行業(yè)均值,綠色代表行業(yè)最高水平
與其他腦機接口技術(shù)公司相比,Neuralink在創(chuàng)新的規(guī)模(專利總數(shù))和創(chuàng)新的勢頭(過去三年內(nèi)的專利數(shù))方面表現(xiàn)出色,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于行業(yè)平均水平。然而,當(dāng)涉及到創(chuàng)新的原創(chuàng)性(專利引用總數(shù))和創(chuàng)新的價值(平均專利估值)時,Neuralink卻低于平均水平。許多人報告說,雖然Neuralink擁有堅實的工程基礎(chǔ),但神經(jīng)科學(xué)則很平庸。
無論如何,Neuralink給腦機接口技術(shù)行業(yè)帶來了巨大的關(guān)注度,特別是通過對一只名叫Pager的猴子的活體實驗。Neuralink在Pager的大腦中安裝了硬幣大小的芯片,經(jīng)過訓(xùn)練后,它能夠通過大腦活動來玩乒乓球游戲。
如果一只猴子通過簡單的訓(xùn)練就能做到這一點,想想如果我們的大腦與計算機相連,人類能做什么?在應(yīng)用方面,Neuralink希望幫助四肢癱瘓者恢復(fù)數(shù)字自由。從長遠(yuǎn)來看,該公司認(rèn)為芯片將幫助人類意識與人工智能融合在一起。Neuralink最近在其C輪融資中籌集了2.05億美元,這將加速其產(chǎn)品的開發(fā)。據(jù)估計,其人體試驗將在今年晚些時候開始。
發(fā)展趨勢三:
人體臨床試驗正式開啟
2022年5月5日,第一個商業(yè)腦機接口產(chǎn)品進入人體試驗。
血管內(nèi)腦機接口公司Synchron在美國的一項臨床試驗中招收了第一位病人,經(jīng)過試驗成功,則該公司的植入物有望獲得監(jiān)管部門批準(zhǔn),用于截癱者和經(jīng)歷癱瘓的人的商業(yè)使用。
該公司首席執(zhí)行官Thomas Oxley在一份公司聲明中說:“永久植入式腦機接口產(chǎn)品的首次患者植入是腦機接口領(lǐng)域的一個重要里程碑,我們正在為美國500萬癱瘓患者推進我們的解決方案?!?/span>
成立于2016年的Synchron已經(jīng)為腦機接口行業(yè)取得了多項重要突破。2016年,該公司使用其產(chǎn)品Stentrode制作了第一個來自羊血管內(nèi)的血管ECoG的大腦記錄。這項研究后來發(fā)表在《自然生物技術(shù)》上。兩年后,Synchron展示了如何通過血管實現(xiàn)局部的大腦刺激,而不需要開腦手術(shù)。最后,在2021年,該公司展示了兩個植入支架的人類如何能夠控制外部設(shè)備,僅通過使用他們的思想來開發(fā)電子郵件通信、短信以及網(wǎng)上銀行。
雖然腦機接口技術(shù)的研發(fā)仍處于早期階段,有許多挑戰(zhàn)尚待解決,但人類進化的潛力令人振奮。從幫助截癱者到提高全世界人類的日常生活,腦機接口技術(shù)肯定會在將來改變許多人的生活。隨著圍繞第五次工業(yè)革命的報道增多,腦機接口技術(shù)將成為下一個突破性技術(shù)時代的一部分。