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        為攻下科學研究的“最終堡壘” 這家研究院要在成都打造腦科學全產業鏈
        2021-08-09 09:22:35 來自:四川報道網 編輯:楊云

        交互控制系統

          研究人員頭戴腦電放大器,坐在一臺顯示器前。人未動,旁邊的機器人卻隨著“指令”做出一系列動作。這是由四川腦科學與類腦智能研究院研發的腦器交互控制系統,利用腦器交互技術,建立起腦、器官(人眼)和機器三者之間信息同步通路。

          “通過頭上佩戴的腦電放大器采集視覺誘發電位,由人工智能算法提取特征,識別出命令模式,再控制機器人做出相應動作。”四川腦科學與類腦智能研究院院長堯德中說,這套設備可用于殘障人士的臨床康復和輔助治療,預計未來2~3年可以達到上市條件。

          “腦科學的研究意義深遠,因為不僅關乎著人類的健康和福祉,也關乎著未來大國競爭中的生產力和科技制高點。”5日這天,8月的蓉城在持續高溫天氣后迎來第一場降雨,窗外雨聲淅瀝,窗內明亮的辦公室內,堯德中跟記者聊起他30余年來的腦科學故事。

          團隊成功研發國內首個 數字孿生腦模型平臺

          腦器交互是堯德中提出的一個腦科學領域新名詞。在此之前,腦機接口,是投資圈炙手可熱的話題。

          “目前腦機接口研究常常只了解腦與機器的關系,但是人體是一個復雜的系統,腦與身體其他各部分間時刻發生著極其復雜、廣泛的聯系,不關注身體其他各部分與腦、機器的關系,往往會陷入‘人在山中行,看山不見山’的局面,難以從更全面的角度看待腦與外部交互的問題。”如何解決這個問題?堯德中提出了腦器交互概念。

          “不管是人類還是動物,運動起來都非常得心應手,還有一種美感。”他以記者訪談時做筆記的樣子為例說,左手托著筆記本,右手執筆,能達到一種平衡,是因為人體內有一套非常精致的感覺運動系統。記筆記過程中,除了大腦,還涉及肌肉、關節器官等腦外身體器官和非生命器械——筆和筆記本。這給了我們一個啟示:單純考慮身體器官,或單純強調外界的器械如單純代替人手的機械手,可能都不能很好地完成任務。“我們需要把腦與生命器官,和腦與非生命器械這兩類交互統一起來,統稱為腦器交互,以體現融合兩者的必要性。”他說。

          腦器交互之外,近年來,“數字孿生”的概念也在逐步進入人們視野。就在上月,堯德中團隊成功建立了數字孿生腦(DTB)模型,并基于該模型開展了穩態視覺誘發電位響應機制研究。這也是國內首個數字孿生腦模型平臺。

          數字孿生腦就像人類大腦的“備份”或克隆體,科學家不僅可以用它整合各類生物腦研究結果,還可以揭示腦機理、啟發類腦智能等。

          “該領域還有很大的發展空間,希望國內更多的優秀團隊加入數字孿生腦的建立及應用中,發展具有中國特色世界領先的全腦尺度計算模型。”他相信,未來的數字孿生腦可以通過模仿人類神經系統的工作原理,成為一定意義上的通用智能系統,讓人工智能邁上新的臺階,在思考、決策上接近于人腦。

          成都的生活氛圍、環境很好 更適合潛下心來做研發

          “大腦是人體最神秘的地方,被認為是科學研究的‘最終堡壘’。人類進入高級信息社會后,電子信息技術與醫療健康、人工智能等領域的結合,也為腦科學研究帶來更多可能。”堯德中認為。

          除此之外,腦科學、腦產業是典型的新經濟,不僅為醫療產業提供了新的增長點,而且能通過與數字技術、智能技術等新興技術相結合,發展出更多的技術和產業形態,形成未來產業發展的重要動力源。

          堯德中認為,從全國范圍來看,發展腦科學和腦產業經濟,成都最大的優勢在于技術和資源儲備。

          腦科學結合最緊密的學科是電子信息,成都除了有電子科大和四川大學外,還有中國科學院成都分院光電所、生物所、計算所等高校院所提供技術和人才資源。四川大學華西醫院、四川省人民醫院、成都市第四人民醫院等醫療機構不僅在腦科學研究方面積累了豐富的成果,還可提供豐富的應用場景。

          此外,在他看來,“北上廣或許機會更多,但成都的生活氛圍、環境很好,更適合潛下心來做研發。”

          四川腦科學與類腦智能研究院就搭建了這樣一個圍繞腦智醫療產品的中試平臺,不僅為企業提供平臺檢測,還提供智力支持。“目前該平臺已能覆蓋有源類醫療器械30%的檢測需求,可以將以往需要3—6個月的研發階段檢驗檢測時間縮短到1個月內。”

          這一中試平臺,也堅定了他在成都打造腦智產業全產業鏈的信心。他說,在底層數據收集分析上,研究院建立了云腦信息平臺,該平臺基于云原生技術開發的系統,可以實現數據、算法、計算資源三方資源匯聚。中間層,研究院的科研技術成果和中試平臺,可以為產業化成果轉化提供方法論和設備儀器。當產品從實驗室走出來,往下可以直接對接醫療機構的臨床需求實際應用。在他的設想中,通過研究院的各方資源,未來將成都相關企業進行整合,“如果能帶動一批小企業成長為大企業,那這件事就很有意義了。”

          堯德中出生于重慶,在成都生活發展。“我希望成渝共建的中國西部科學城能把腦科學與類腦智能作為重點發展方向之一。”在他看來,發展腦科學,成渝互補很明顯。“成都和重慶可以在腦科學基礎與轉化研究的鏈條上很好地整合起來,實現互補性優勢的整合,進而形成在全國甚至全球的影響力。”他說。

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