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        技術
        2024/3/21 10:18

        腦機接口技術賦予通信業的新機遇

        天翼智庫  

        2023年馬斯克旗下Neuralink獲得腦植入物人體臨床研究的FDA批準,首例人類大腦芯片植入且患者恢復良好。清華腦科學團隊研究成功實現人類患者通過腦機接口自主喝水。腦機接口技術已逐步進入應用普及期。在熱議新質生產力的當下,腦機接口技術與生成式人工智能、6G、量子計算、柔性電池、高溫超導等顛覆性技術一道,迅速成為人們討論的熱點。

        腦機接口技術的發展現狀

        腦機接口(BCI)是一種將人類大腦與外部設備連接起來的技術,它可以使人類通過意念控制機器或計算機。單向腦機接口可以實現電腦接收來自大腦的指令,或將信號傳送給大腦(如視頻重構)。而雙向的腦機接口則可以讓大腦與外界的裝置進行互動。BCI技術近年來取得了快速發展。目前,BCI主要有侵入式和非侵入式兩種類型。侵入式BCI需要將電極植入大腦皮層,可以獲得更精準的腦信號,但同時也存在手術風險和倫理問題。非侵入式BCI不需要手術,可以通過腦電波(EEG)、磁場(MEG)等方式采集腦信號,但信號的精度和穩定性相對較低。

        作為人機交互的特殊形態,腦機接口顛覆了傳統的人機交互必須有肌肉組織參與的模式(口、眼、手等),可直接從大腦提取信號控制外部設備,替代、恢復、補充或改善大腦的功能,在醫療健康、教育、游戲娛樂等領域擁有廣泛的應用場景。

        表1 腦機接口發展階段 (資料來源:信通院《腦機接口技術發展與應用研究報告(2023年)》)

        信通院研究報告預計,從2023年開始的十年內,腦機接口有望實現應用解決方案效果良好、多類解決方案走向成熟商用的目標。BCI技術將在重建和改善人類運動功能,增強和擴大感知能力,融合虛擬與現實環境多方面發揮巨大潛力。

        腦機接口技術已成全球科技競爭的戰略高地

        從市場潛力來看,QYResearch的數據顯示,2019年全球腦機接口市場規模已經達到了12億美元,預計到2026年將達到27億美元,年復合增長率為12.4%。據麥肯錫預測,僅醫療領域,2030-2040年全球潛在市場規模400億美元,年復合增長率大于10%。2022年神經系統疾病藥物全球市場1356.12億元,中國市場995億元。腦機接口有望瓜分該市場的十分之一至三分之一,即全球市場最少136億元,中國市場最少100億元。此外BCI技術還有巨大潛力在睡眠、康養、消費娛樂等市場占據一席之地。(數據來源:清華五道口:《腦機接口行業圖譜》)

        腦機接口在面向未來的科技創新發展中占有重要地位,美國、歐盟、日本等西方國家從1990年左右就紛紛開始布局腦機接口技術,制定相應的“腦計劃”,從政策、資金、人員等多方面規劃,推動腦機接口技術的發展,經過30多年的持續發展,已經取得了豐富的成果。

        在我國,“腦科學和類腦研究”被列入“十三五”規劃綱要中的國家重大科技創新和工程項目。2020年,國家《十四五》規劃中指出,強化國家戰略科技力量,加強原創性引領性科技攻關,明確把“腦科學與類腦研究——類腦計算與腦機融合技術研發”納入其中,“簡稱為“中國腦計劃”。在“中國腦計劃”中,各領域科學家提出了“一體兩翼”的布局建議:即以研究腦認知的神經原理為“主體”,研發腦重大疾病診治新手段和腦機智能新技術為“兩翼”。目標是在未來15年內,在腦科學、腦疾病早期診斷與干預、類腦智能器件三個前沿領域取得國際領先的成果。

        腦機接口技術對電信業的機遇

        BCI技術是一項具有顛覆性的技術,隨著BCI技術的逐步成熟,其市場前景極為廣闊,也會給傳統通信行業帶來新的機遇。

        機遇1:通信效率和質量的提高

        傳統的通信方式是通過語音、文字等方式進行人機交互。而BCI技術改變了人機交互的方式,腦機接口可以直接讀取人的大腦信號,并將它們轉換為指令或信息。使人與機器之間的通信更加快速和高效。例如,腦機接口可以使人通過意念來撥打電話、發送短信或操控無人機。大大提高了通信速度和效率。

        電信運營商可以從設備、網絡、數據、平臺四個層面提供對腦機接口的支持,由于腦機接口技術的出現,在人機交互、信息獲取、內容創作等方面,都有可能產生新的通信模式和形態,雖然目前具體的通信形態還不能完全明確,但腦機接口能夠帶來更高的通信效率和質量,運營商可以據此提供更高級的通信服務,提高通信的速度和準確性,降低通信的成本和障礙,滿足用戶的多樣化需求,提升用戶的體驗和忠誠度。

        機遇2:通信方式的創新和變革

        隨著BCI技術的不斷發展和成熟,它將打破傳統的通信方式的界限,創造出新的通信模式和場景,實現遠程控制、虛擬現實、智能家居、醫療康復等新的通信體驗,甚至可以實現人與人之間的直接思維交流。新的通信模式和場景將創造出大量新的信息通信需求,電信運營商可以通過跟進BCI技術的發展趨勢和用戶需求,不斷創新和變革自己的通信產品和服務。

        元宇宙為例,目前通往元宇宙的接口主要是虛擬現實眼鏡,即便5G技術解決了視頻數據的傳輸速率問題,但佩戴VR頭顯仍不方便,而BCI技術將彌補這一重大缺陷,或將成為繼VR、AR之后下一代元宇宙入口。隨著線下與線上、真實與虛幻的界限逐漸消融,其中產生的豐富多元的信息通信需求能為通信業帶來新的商機。

        機遇3:通信安全需求大幅提升

        BCI技術涉及到人腦的數據采集、傳輸和處理,這些數據可能包含用戶的個人信息、思想情感、健康狀況等敏感內容,如果被泄露、篡改或濫用,將對用戶的安全和隱私造成嚴重的威脅。通信安全和個人隱私將被上升到前所未有高度。

        因此需要建立完善的數據保護和隱私保護機制,防止數據的泄露和濫用,保障用戶的權益和信任。BCI技術的成熟和普及,將大幅提升人們對通信安全的需求,使得運營商的通信安全產品獲得更加廣泛的市場空間。

        本文作者

         

         劉敬東

        戰略發展研究所

        二級分析師

        碩士,就職于中國電信研究院,長期從事電信新產品、客服服務、數字化轉型等領域的研究。

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