2001年，《麻省理工科技評論》曾將腦機接口技術(shù)列為將會改變世界的10大新興技術(shù)之一；20年后，我們便已見證腦機接口在豬、猴子、人體身上的成功植入，也接收到人類首次“意念手寫”的信息。隨當下元宇宙熱潮，腦機接口更是作為元宇宙體驗的硬件入口備受青睞。

據(jù)悉，2020年全球腦機接口的市場規(guī)模已達14.6億美元，預(yù)計到2027年市場規(guī)模達36億美元，年復(fù)合增長率約為14%。在融資方面，2020年腦機接口領(lǐng)域融資金額僅有9700萬美元，但到2021年便已達4.68億美元，同比增長482%。再看今年，僅第一季度，全球醫(yī)療+腦機接口市場融資金額便已達2.1億美元，中國市場也有9542萬美元。腦機接口行業(yè)增速之快，難以預(yù)想。

與此同時，整個腦機接口行業(yè)卻尚處起步期，未來發(fā)展?jié)摿薮?。從國?nèi)腦機接口企業(yè)融資事件輪次分布看，企業(yè)多處于融資早期階段，A輪及以前占比高達81%。就腦機接口應(yīng)用領(lǐng)域而言，多為醫(yī)療器械上的應(yīng)用，占比62%。其實，腦機接口的潛力遠不止如此。本次新腦論壇將邀請你和專家學(xué)者，一起探討腦機接口如今已存的應(yīng)用，以及未來的發(fā)展機遇；希望與你一起探索，在與元宇宙和人工智能交叉之外，腦機接口能激發(fā)的更多可能。

時間

2022年11月13日 周日

9:00-11:05

流程安排

主題報告一

時間：09:05-09:35

廣義腦機接口

主講人

高小榕

1986年獲浙江大學(xué)學(xué)士學(xué)位。1989年獲北京協(xié)和醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)碩士。1992年獲清華大學(xué)博士學(xué)位，之后在清華大學(xué)任教，先后擔任講師、副教授、教授、長聘教授。2004年入選清華大學(xué)“學(xué)術(shù)新人獎”。2019年中國心律學(xué)杰出貢獻獎。中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會醫(yī)學(xué)神經(jīng)工程分會候任主委。

從事腦機接口研究20余年，提出并實現(xiàn)了基于穩(wěn)態(tài)誘發(fā)電位的腦機接口技術(shù)，并引起國內(nèi)外多方面的重視，該技術(shù)表現(xiàn)為傳輸率高和可識別目標多，成為腦機接口主要范式之一。已發(fā)表學(xué)術(shù)論文百余篇，Google學(xué)術(shù)學(xué)術(shù)檢索引用次數(shù)超13600次，2014年～2021年連續(xù)八年入選愛思唯爾中國高引學(xué)者榜，微軟學(xué)術(shù)腦機接口領(lǐng)域全球影響力排名第11名。

報告摘要

腦是人智能的物質(zhì)基礎(chǔ)，其工作機制與目前計算機有本質(zhì)不同。腦－機接口是在腦與計算機或其他外部設(shè)備之間建立的直接的通信和交流通道。報告將介紹腦電與腦機接口的基本概念，面向醫(yī)學(xué)應(yīng)用的腦機接口/交互/智能演變歷程及腦機接口的I3演化模型，最后探討腦－機接口未來發(fā)展的趨勢與展望。

主題報告二

時間：09:35-10:05

侵入式腦機接口產(chǎn)品

離我們有多遠？

主講人

洪 波

清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系研究員、博士生導(dǎo)師，任醫(yī)學(xué)院黨委書記，兼任清華大學(xué)人工智能研究院副院長，腦與智能實驗室研究員。2001年于清華大學(xué)獲得生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)博士學(xué)位，2004年和2016年先后在美國Johns Hopkins醫(yī)學(xué)院、MIT McGovern腦研究院做訪問學(xué)者。主要研究方向為腦機接口、人腦語言神經(jīng)機制。其研究團隊與神經(jīng)外科臨床合作，設(shè)計實現(xiàn)了基于顱內(nèi)腦電的微創(chuàng)腦機接口，在解析人腦語音語言處理機制方面取得進展，成果發(fā)表于Nature Communications, Nature Neuroscience, PNAS等；帶領(lǐng)團隊研發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的高精度腦電采集和腦機接口設(shè)備，1024通道高頻腦電產(chǎn)品獲批上市。先后入選北京市科技新星、教育部新世紀優(yōu)秀人才，任IEEE Transactions on Biomedical Engineering副主編等。

報告摘要

腦機接口是很多科幻電影和小說的題材，人們天生地好奇自己的大腦是怎么工作的，能不能解碼大腦中的信息，是不是可以往大腦中寫入信息。過去20年來，腦科學(xué)新發(fā)現(xiàn)的不斷涌現(xiàn)，神經(jīng)傳感、腦影像、機器學(xué)習(xí)等技術(shù)的進步，使得在實驗室實現(xiàn)大腦信號的解讀和調(diào)控成為可能。

BrainGate/Neuralink等植入腦機接口系統(tǒng)展現(xiàn)出的能力與前景，更是讓人們對腦機接口走入臨床應(yīng)用和普通人的生活充滿期待。報告將從神經(jīng)界面和神經(jīng)解碼兩個方面介紹前沿進展，理清面臨的科學(xué)與工程方面的挑戰(zhàn)。并和大家討論腦機接口技術(shù)要成為像人工耳蝸、智能手機這樣的產(chǎn)品，究竟還有多遠的路要走。

主題報告三

時間：10:05-10:35

柔性腦機接口

主講人

劉 嘉

哈佛大學(xué)工程和應(yīng)用科學(xué)學(xué)院助理教授。本科就讀于復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系，師從趙東元院士。在哈佛大學(xué)師從 Charles M. Lieber教授完成博士研究，期間發(fā)展了將納米電子器件應(yīng)用于腦機接口的研究。隨后，在斯坦福大學(xué)鮑哲南教授以及Karl Deisseroth教授實驗室從事博士后研究，這一時期專注于柔性電子器件以及基因工程在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究。2019年，劉嘉回到哈佛大學(xué)并擔任助理教授。他的研究方向包括：高性能柔性光刻膠的合成和加工；柔性電子器件以及仿生電子器件的制備；半機械化半生物體的工程設(shè)計；多模態(tài)單細胞測量和神經(jīng)工程學(xué)等。同時還將這些技術(shù)應(yīng)用于長時間穩(wěn)定的高通量腦機接口和再生醫(yī)學(xué)中。2021劉嘉教授聯(lián)合創(chuàng)立了腦機接口公司Axoft, Inc.。

劉嘉教授的工作在2013年和2017年兩次被Science引用為生物電子學(xué)的時代代表作；“Scientific American評選的2015年十大改變世界的想法”和“Chemical & Engineering News評選的2015年最顯著化學(xué)領(lǐng)域研究進展。劉嘉教授同時獲得了包括2022年《麻省理工科技評論》“35歲以下科技創(chuàng)新35人”；2022 空軍科學(xué)研究辦公室（AFOSR）青年研究員計劃（YIP）獎；2021年美國國立衛(wèi)生研究院主任先鋒獎計劃（NIH Director’s Pioneer Award）獎中的催化獎（NIDDK Catalyst Award）；2020年威廉·米爾頓獎和2019年阿拉蒙特新興科學(xué)研究獎。

報告摘要

腦科學(xué)是未來若干年自然科學(xué)、工程學(xué)和科技公司等國際競爭的焦點。相關(guān)研究主要集中于發(fā)展針對大腦中特定神經(jīng)元、神經(jīng)環(huán)路活動的精準測繪與控制的技術(shù)；研究神經(jīng)元、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與活動的變化和其所建立的意識與行為之間充分必要的關(guān)聯(lián)；進而在全腦尺度上解析，操控神經(jīng)活動重構(gòu)所帶來的功能。

然而，腦科學(xué)研究本身也面臨巨大的科學(xué)和工程的挑戰(zhàn)。對于生物系統(tǒng)的研究，最基本的需求是在特定的時間、空間和生物體的行為下，研究具有特定基因型的細胞和細胞網(wǎng)絡(luò)的活性。對于大腦系統(tǒng)而言，重要的功能性認知活動的構(gòu)建，和發(fā)生往往持續(xù)數(shù)月甚至數(shù)年，并且需要多個不同腦區(qū)在三維空間、全腦尺度下協(xié)同作用。同時，構(gòu)建這些認知活動的電化學(xué)脈沖動作電位又發(fā)生在毫秒量級，并且被限定在多達數(shù)十億、多種基因表型、實時變化且只有微納米尺度的神經(jīng)元和突觸中。

基于此挑戰(zhàn)，我將首先介紹具有類似生物體組織特性的“類組織”柔性生物電子器件，并且證明他們能夠長時間，穩(wěn)定地（大于1.5年）跟蹤動物大腦中同一個神經(jīng)元的電學(xué)活性。其次，我將重點討論我們?nèi)绾慰朔椥噪娮硬牧媳旧淼奈锢砘瘜W(xué)局限性，合成可供高分辨率光刻加工的彈性光刻膠。利用此技術(shù)，制備柔軟的電子器件從而構(gòu)建大規(guī)模、可擴展、高通量、長時間穩(wěn)的、全腦尺度的腦機接口。然后，我將介紹如何利用生物體生物自身神經(jīng)元的分化、遷移，達到擴展和分散電子元件于完整的、成熟的大腦中。最后，我將展望結(jié)合柔性生物電子學(xué)和單細胞空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)，從而構(gòu)建細胞類型特異性和功能性腦細胞圖譜的未來前景。

圓桌會議

時間：10:35-11:05

論壇主持人

別西

神經(jīng)生物學(xué)博士，任藍馳創(chuàng)投的投資副總裁，主要負責生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的項目投資。曾任九州通醫(yī)藥國際部副總裁以及創(chuàng)業(yè)公司Menusifu合伙人。

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