“科幻照进现实”还有多远？中国脑机接口标准建设提速，千亿级大市场来了
本报（chinatimes.net.cn）记者刘诗萌北京报道
《流浪地球2》里，量子科学家图恒宇选择将自己因车祸丧生的女儿丫丫的意识上传到数字生命世界，希望她能在这个世界中度过完整的一生。在影片结尾，他在生命的最后让拥有数字生命的女儿记住根服务器的密码，从而在他成为数字生命后完成全球联网，成功开启了“流浪地球”计划。
尽管这只是存在于科幻电影里的瑰丽幻想，但依靠未来科技的发展，人类已经在探索数字生命的道路上走得越来越远。其中，作为一项重要的、变革性的人机交互技术，近几年内脑机接口（BCI）在全球范围内取得了突破性的进展，也因此成为最受瞩目的前沿技术之一。
近日，工业和信息化部发布《工业和信息化部脑机接口标准化技术委员会筹建方案》（下称《方案》），秘书处挂靠中国电子技术标准化研究院，拟邀请脑机接口领域的企业、科研院所、高校等产业和技术专家担任委员。
“推动脑机接口从实验室走向市场、提高脑机接口产业化水平是将脑机接口赋能经济发展、协同多行业共同进步的重要内容，《方案》将从行业标准制定、产学研用信息互动等方面为脑机接口的技术进步、产业发展、产业投资等提供良好的发展环境。”沙利文大中华区执行总监周明子接受《华夏时报》记者采访时表示。
三大工作计划推动标准化
1924年，德国耶拿大学的神经内科专家汉斯·贝格尔首次在一位颅骨受损的病人头部检测到极为微弱的脑电波，并在五年后发明了脑电图，开启了人类对脑科学的探索。此后的100年里，一种绕过大脑周围神经系统，通过设备与外界沟通的设想——也就是脑机接口，逐渐成为神经科学和医学研究的方向。
当前，脑机接口已经在医疗领域展现出巨大潜力，为下肢康复、脊髓损伤康复、渐冻症、抑郁症、癫痫、阿尔茨海默病等疾病患者提供了新的治疗与康复途径，同时在VR/AR、游戏娱乐、教育科技、家居智能等方面均有商业化应用的可能。根据麦肯锡测算，全球脑机接口医疗应用的潜在市场规模在2030年有望达到400亿美元，到2040年突破1450亿美元。
2021年，马斯克Neuralink公司在脑机接口的进展让这一领域成为全球关注的焦点。而在中国，2016年，我国启动了“中国脑计划”，目标是在未来15年内，在脑科学、脑疾病早期诊断与干预、类脑智能器件三个前沿领域取得国际领先成果，2024年1月底，工信部等七部门发布《关于推动未来产业创新发展的实施意见》，明确打造人形机器人、量子计算机、脑机接口、6G网络设备等十大创新标志性产品。
《方案》显示，脑机接口标准体系主要由基础共性、I/O接口、脑机接口数据、应用、伦理和安全等5个部分组成。委员会成立后，有三大工作计划：一是优化完善标准化路线图，加快脑机接口标准化路线图研究，明确脑机接口标准化重点方向和研制优先次序；二是加快关键技术标准研制，围绕脑电采集、信号获取及处理、信号输出/执行、反馈等环节开展脑信息读取与写入等输入输出接口标准开展研究；三是推动标准宣贯实施，引导企业在研发、生产、管理等环节对标达标，有效促进脑机接口产业化发展。
周明子解读认为，《方案》强调优化标准化路线图和加快研制关键技术标准，不仅有助于统一技术标准规范，还能促进产学研用的协同，为产业发展提供组织与环境土壤，而推动标准宣贯实施也将进一步促进产业化的进步。
路径复杂，难点待解
据了解，目前国内的脑机接口商业化应用主要分为侵入式与非侵入式两种。
侵入式脑机接口的信号更准确、更高频，可以更加精准地传递信号、控制机器，还可以进行精确的电刺激，进而让大脑产生特定的感觉，因此在医疗科技领域更具优势。但鉴于技术难度和伦理安全等方面的考虑，目前仍处于临床试验和研发阶段，尚未大规模商业化应用。
而非侵入式脑机接口无需植入手术，因此安全性更高，但因信号采集位置远离大脑皮层，信号强度较弱，信号质量交叉，解码难度高，多应用于游戏娱乐、注意力监测、情绪分析等领域。目前，国内大部分脑机接口企业都选择了非侵入式的技术路线。
对此，中国科学院上海微系统与信息技术研究所副所长、脑虎科技创始人兼首席科学家陶虎向《华夏时报》记者表示，脑机接口是一个复杂的、多学科交叉融合的系统，随着底层核心技术的进一步发展，脑机接口行业呈现产品和技术路线多样化发展的趋势。尽管多样化发展带来了诸多好处，软硬件不统一、接口不统一、数据和算法不统一等问题也对行业发展产生了一些负面影响。
例如，对企业来说，缺乏统一标准意味着企业在研发过程中可能需要投入更多资源来解决兼容性问题，这大大增加了研发成本和周期，对产品和技术的迭代和升级也会带来一系列的阻碍；对于行业而言，不同企业和研究机构可能采用不同的技术路线和标准，从而导致市场出现碎片化，难以形成规模化效应；对于监管部门而言，多样化的技术路线和标准也增加了监管部门对行业的监管难度。
由于涉及医学、计算机、电子、机械、材料等多个学科，技术链条相对较长，且不同技术路径（如侵入式、半侵入式、非侵入式）之间存在较大差异，导致脑机接口制定统一技术标准时需要考虑的技术因素非常复杂多样，这是标准制定的主要难点之一。
产业化之路亦步亦趋
除了技术路线复杂以外，伦理和道德风险也是脑机接口技术研发和应用中难以回避的一个问题。一方面，随着临床和商业化应用的进展，大面积的大脑和神经数据被采集，如何保证这些数据不被滥用、不被泄露？另一方面，一旦外部设备可以通过神经干预个体的情绪乃至思想意识，类似《三体》中“思想钢印”的概念，是否会带来悲剧性的后果？
对此，今年2月，科技部发布了《脑机接口研究伦理指引》，指出脑机接口研究应适度且无伤害，研究的根本目的是辅助、增强、修复人体的感觉—运动功能或提升人机交互能力，提升人类健康和福祉。而此次的《方案》也专门将伦理和安全作为标准体系的五大部分之一，将针对系统安全、临床应用、治理规则等伦理和安全方面的关键标准制修订工作。
“伦理管控不应该是科技进步的阻碍，科技进步也不应该是伦理失控的借口。”陶虎指出，对于企业而言，追求技术创新的同时，应严格遵守国家相关法律法规和伦理指引，确保研发活动在合法合规的框架内进行。对于患者的数据和隐私，应采取严格的数据保护措施，如采用数据加密、访问控制、数据脱敏等技术手段，确保患者数据的安全和隐私。
整体来看，全球脑机接口产业链仍处于初期发展阶段，在中国更是如此。据相关研报测算，我国脑机接口设备市场规模在十亿量级，虽然占全球市场总份额十分之一左右，但有望在未来几年内实现快速增长，至2040年或可达到千亿规模。
“由于脑机接口行业是重要的未来产业，以及脑机接口关乎生命健康、隐私安全以及伦理安全等，行业标准制定是产业化发展的重要基础和步骤。”周明子指出，规范的标准制定、良好的市场与政策互动，将为脑机接口吸引更多的投资与消费者关注，进一步提高市场活力与市场竞争力，为脑机接口的技术创新、产品创新、应用场景创新提供发展机遇。
责任编辑：徐芸茜主编：公培佳