只是看著電腦屏幕上的指令,就可以通過無形的腦電信號,用“意念”直接操控無人機行動。這是近期發(fā)生在濟南高新區(qū)山東中科先進技術有限公司實驗室里的一幕。只見研究人員頭戴腦電采集帽,不動手不說話,身后的三臺小型無人機迅速從地面升起,在半空中做著上下、左右、前后翻轉等動作,一套下來行云流水,穩(wěn)穩(wěn)當當。此外,用“意念”打字進行互動交流,用“意念”控制外骨骼機械輔助行走等一幕幕充滿科幻色彩的場景也真實展現(xiàn)在眼前。

(研究人員正佩戴腦電采集帽控制無人機飛行)
這些曾經只有在電影中出現(xiàn)的畫面能得以實現(xiàn),都歸功于山東中科先進技術有限公司(以下簡稱山東先進院)的腦機接口技術?!啊X機接口’就是在人的大腦與外部設備之間,搭建起一條傳遞信息的‘高速公路’,不通過手和嘴就可以直接控制外部設備,真正實現(xiàn)‘意念控制’。它可以幫助殘疾人實現(xiàn)自主行走,幫助漸凍癥患者與外界交流等等。”山東先進院總經理李衛(wèi)民介紹,“目前我們是國內少數(shù)幾家研究腦機接口并上市推廣的企業(yè),處于國內領先水平?!?/span>
2025年腦機接口技術迎來里程碑式進展,已成為全球科技競爭的新焦點。國際上,由埃隆?馬斯克創(chuàng)建的Neuralink公司宣布第三代植入設備體積縮小至5.2mm,漸凍癥患者文字輸入速度提升至28字符/分鐘;國內,清華大學非侵入式技術進一步升級,首次滿足實時運動控制需求……

(研究人員正通過腦機接口設備控制外骨骼機械自主行走)
而濟南,作為近幾年的熱門旅游城市之一,當游客們還在津津樂道它的歷史文化與泉城機接口并不是為了“追熱度”而忽然出現(xiàn)的。
山東先進院就是證明。早在2018年山東省有關領導赴南方考察時,就對中國科學院深圳先進技術研究院的發(fā)展模式十分認可。于是為復制深圳先進院“外溢機構產業(yè)園區(qū)運營”的先進模式,2019年2月27日,濟南市人民政府、濟南高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)管理委員會與中國科學院深圳先進技術研究院合作簽約。同日,山東中科先進技術研究院有限公司落戶濟南高新區(qū)。
山東先進院成立后,濟南高新區(qū)給予了全方位政策支持:成立初期即撥付2000萬元啟動資金,此后每年設立6000萬元重大課題專項資金,用于支持其科研項目申報、產業(yè)化項目孵化及高端人才團隊引進。在人才保障方面,山東先進院引進的杰出人才可優(yōu)先納入“濟南5150計劃”等重點人才政策扶持范圍,并優(yōu)先推薦申報“火炬計劃”“泰山產業(yè)領軍人才”等國家及省級人才項目。同時為高層次人才配套人才公寓,切實解決科研人員居住需求……在一系列幫扶政策的支持下,山東先進院——這個由政府、開發(fā)區(qū)和研究院三方共建的新型研發(fā)機構一步步成長起來,也為6年后腦機接口項目的成功埋下了希望的種子。
和國際上侵入式研究路徑不同,山東先進院選擇的是非侵入模式,不需要將電極植入大腦,只需要將之附著在頭皮上。這種研究路徑雖然避免了電極對人體的傷害,但也意味著采集信號的難度大大增加。“我們面臨的主要問題就是,如何保證從采集到的微弱信號中得到想要的信息。”腦機接口研究中心執(zhí)行主任彭福來介紹,“和植入式不一樣,腦電信號在輸送過程中不僅非常微弱,還面臨非常多干擾,比如噪音、電磁波,哪怕眨一下眼睛,腦電采集帽采集的大腦信號就完全不同?!?/span>
為此,研究團隊從加強前端信號質量和后端信號解碼處理兩方面入手,攻堅克難,自主研發(fā)腦機接口應用裝備,不斷改進裝備的技術指標,更新相關算法技術。最終經過多次迭代,該腦機接口系統(tǒng)的采集精度目前可達到4000次/秒,配套算法準確率達90%以上?!拔覀儸F(xiàn)在是國內第一梯隊的水平,在國際上也有領先優(yōu)勢?!迸砀碚f。
從2019年首次做出腦機接口實驗室裝備,到2023年腦機接口相關產品首次走出實驗室,產生商業(yè)價值,再到2024年8月,腦機接口產品在“世界機器人大賽”中斬獲產業(yè)貢獻獎。5年間,濟南高新區(qū)靜待花開,終于迎來屬于濟南“人機共生”的春天。
截至目前,山東先進院的腦機接口產品成功應用在301醫(yī)院、齊魯醫(yī)院、紅會醫(yī)院等醫(yī)療機構;哈爾濱工業(yè)大學、深圳大學、濟寧醫(yī)學院等高校,累計為20余家機構的科學研究、疾病診斷提供強有力的支撐。
而濟南高新區(qū),作為國家戰(zhàn)略的核心承載區(qū)和科技創(chuàng)新的策源地,也正在腦機接口這個未來產業(yè)領域奮力引跑。(編輯:馮是越)