“脑控”上网、“意念对话”……脑机接口新突破

B站影视 2025-01-06 18:30 2

摘要:2025年1月2日,中国侵入式脑机接口初创公司脑虎科技宣布,联合复旦大学附属华山医院神经外科,基于全自主研发的256导高通量(即同时处理和传输256个脑电信号)植入式柔性脑机接口,开展高精度实时运动解码、语言解码临床试验,并取得突破性成果。

运动障碍患者无需动手即可“脑控”上网、控制智能家居;失语症患者可与机器交互,实现“意念对话”……

2025年1月2日,中国侵入式脑机接口初创公司脑虎科技宣布,联合复旦大学附属华山医院神经外科,基于全自主研发的256导高通量(即同时处理和传输256个脑电信号)植入式柔性脑机接口,开展高精度实时运动解码、语言解码临床试验,并取得突破性成果。

成立于2021年的脑虎科技,核心产品之一是蚕丝蛋白电极,相比刚性电极具有天然抗菌安全性高、生物兼容性好、机械性能佳、长期在体免疫反应低等特点。

2024年8月,研究团队为一名21岁运动区占位癫痫患者,植入256导高通量柔性脑机接口,对其脑电信号的高伽马(70-150Hz)频段进行脑电特征提取和模型训练,利用LSTM(长短期记忆)神经网络模型进行连续时间解码,整体系统延迟小于60ms。

术后两天内,这名患者不用动手就可以“脑控”玩乒乓球和贪吃蛇游戏。经过两周训练,结合脑虎科技自主开发的脑机操作系统XessOS,患者可以使用微信、邮箱、淘宝、小红书、今日头条等常用App,并“脑控”智能家居和智能轮椅。

2024年12月,研究团队为另一名语言区占位的肿瘤癫痫患者植入256导高通量脑机接口,帮助其定位病灶并保护语言相关的重要脑功能区。

术后五天,患者完成142个常用汉语音节71%解码的准确率,单字解码时延小于100 ms。此外,患者不仅能凭意念实时合成汉语、驱动数字分身、对话AI大模型等,而且可以实时操控灵巧手进行人机交互。

上述两个试验依托的脑机接口技术,其作用原理是直接在大脑与外部设备之间建立新的通道,捕捉大脑信号并将其转换为电信号,实现信息的传输和控制。

过去一年,全球脑机接口试验取得了一系列进展。侵入式脑机接口公司Neuralink分别在2024年1月和8月进行了第一、第二例脑机接口设备人体移植。

9月,其第二款产品“盲视”(Blindsight)大脑植入芯片获美国FDA“突破性医疗器械”认证,有望通过该设备直接将光信号转化为电信号并传入大脑。

2024年8月,中国也迎来了首款进入创新医疗器械特别审查程序的脑机接口产品,由博睿康与清华大学合作研发的半侵入式脑机接口产品NEO,2024年11月该产品完成临床植入手术,帮助一名38岁、因车祸造成颈椎脊髓损伤的患者,实现术后三天下床坐轮椅。

作为脑科学研究的底层工具,脑机接口技术能够增强、改善和延伸大脑功能,为医疗康复带来希望,也拓展了人机交互的维度。

当然,这些临床试验在推进中还存在不少的问题,有待进一步解决。比如Neuralink第一例植入案例中,就出现了接线回缩和脱落,导致信息传输速率出现问题,数据丢失,设备无法正常工作。

随着更多企业参与进来,临床试验不断取得新突破,脑机接口有望走向成熟,改善更多患者的生活。

企业动态

01 智元机器人发布全球首个百万真机数据集开源项目

2024年12月30日,中国机器人初创公司智元机器人联合上海人工智能实验室、国家地方共建人形机器人创新中心以及上海库帕思,推出全球首个基于全域真实场景、全能硬件平台、全程质量把控的百万真机数据集开源项目AgiBot World。相比谷歌开源的Open X-Embodiment数据集,AgiBot World长程数据规模高出10倍,场景覆盖面扩大100倍,数据质量从实验室级上升到工业级标准。

智元机器人由华为前员工彭志辉创办于2023年,迄今已获得8轮融资,估值超70亿元。这是智元机器人2024年度开源的第三个项目,他们在2024年9月开源了机器人高性能通信中间件AimRT,2024年10月开源了人形机器人“一站式”软硬件技术资源“灵犀X1”。

• 点评:高质量的数据集对具身智能的发展极为重要,智元机器人将AgiBot World数据集开源定义为具身智能领域 “ImageNet时刻”的到来。2009年由“AI教母”李飞飞带领团队发布的ImageNet数据集,无疑大大加速了计算机视觉研究的发展。2023年10月谷歌DeepMind推出基于Open X-Embodiment数据集训练的RT-X模型时,也有人称之为机器人领域的ImageNet时刻。数据集和模型对具身智能的发展同样重要,中国初创企业一上来就高举高打的做法,着实不容小觑。(郭吉桐)

02 Volocopter申请启动破产程序

2024年12月30日,德国电动垂直起降(eVTOL)飞行器明星公司Volocopter公告称,公司已向卡尔斯鲁厄地方法院申请启动破产程序,旨在完成重组,完成飞行器“拿证上市”的最后冲刺,在此期间Volocopter的业务运营将照常进行。

成立于2011年的Volocopter是城市空中交通(UAM)的先驱,拥有五百多名员工,已成功完成 两千多次公开和私人试飞,已接近获得飞机型号认证和推出城市电动垂直起降飞机 VoloCity 的终点线,在获得欧盟航空安全局(EASA)认证后,寄望于2025 年进入市场。

Volocopter的主要投资者包括梅赛德斯-奔驰集团、吉利汽车、贝莱德以及沙特的未来城市项目Neom。

• 点评:这是继德国eVTOL明星公司Lilium于2024年12月24日宣布破产、停止运营后,第二家eVTOL公司的凋落,技术领先却倒在商业化前夕,希望也能给此刻热闹非凡的中国eVTOL、低空经济带来一些冷思考。(李一跞)

03 礼来降糖药替尔泊肽在华上市

1月2日,礼来宣布,替尔泊肽注射液(穆峰达®)正式在中国上市,同时覆盖两项适应症,即成人2型糖尿病和减重。

替尔泊肽能够直接和间接地作用于多种导致成人2型糖尿病病理生理缺陷的器官与组织,可在胰岛β细胞等核心致病组织中发挥更强的疗效,同时也是首个在3期研究中实现肥胖/超重患者平均减重超过20%的药物。

• 点评:血糖和体重管理是2型糖尿病患者的两座大山。2024年11月,诺和诺德司美格鲁肽(诺和盈®)在华上市,2025年1月礼来替尔泊肽上市,再加上进入临床后期阶段的十多款司美格鲁肽仿制药,2025年中国减糖、减重市场的竞争大戏即将开场。(曹妍)

04 吉利德HIV长效疗法在华获批

1月2日,吉利德科学宣布,其HIV新药来那帕韦钠注射液及片剂(萨兰卡®)获得中国国家药监局批准上市,用于与其他抗反转录病毒药物联合使用,治疗当前方案无法达到病毒学抑制的多重耐药1型人类免疫缺陷病毒(HIV-1)感染的成人患者。

来那帕韦钠是每年给药两次的HIV长效疗法。2024年8月,来那帕韦钠第二个关键的3期临床试验中期分析结果显示,相较于背景HIV发生率(bHIV),来那帕韦降低了96%的HIV感染率。在2180名受试者中,仅出现2例HIV感染,99.9%的受试者则未感染HIV。

• 点评:艾滋病又称获得性免疫缺陷综合征(AIDS),是由艾滋病病毒感染引起、严重侵害免疫系统的疾病。长效疗法有望缓解鸡尾酒疗法(主流艾滋病疗法)的药物依赖性问题。来那帕韦是全球首个获批的HIV衣壳抑制剂类药物,此前已在欧盟、美国获批用于与其他抗反转录病毒药物联合,治疗既往接受过多种治疗方案的多重耐药的HIV-1成人感染者。目前尚无治愈HIV/AIDS的方法。(曹妍)

05 中国首款干细胞疗法产品获批上市

1月2日,中国国家药品监督管理局通过优先审评审批程序,附条件批准铂生卓越生物科技(北京)有限公司申报的艾米迈托赛注射液(商品名:睿铂生)上市。适应症为: 14岁以上消化道受累为主的激素治疗失败的急性移植物抗宿主病。

艾米迈托赛注射液是一款异体来源人脐带间充质干细胞注射剂,这是中国首款获批上市的干细胞疗法产品。移植物抗宿主病是异基因造血干细胞移植后,来源于供者的淋巴细胞攻击受者组织而发生的一类多器官综合征,表现为主要累及皮肤、胃肠道、肝、肺和黏膜表面的组织炎症、纤维化等。

铂生卓越成立于2010年,主要从事干细胞创新药研发。2024年5月30日,北京市药监局向其核发了全国第一张干细胞《药品生产许可证》,艾米迈托赛注射液于2020年2月3日获临床试验许可,2024年6月12日被纳入优先审评审批,2024年6月25日正式递交新药上市申请。

• 点评:干细胞在医学界被称为“万用细胞”,在特定的条件或者特定的信号诱导下能够分化成多种功能细胞或组织器官,其可能应用到几乎涉及人体所有重要组织器官的修复及研究人类面临的许多医学难题,在细胞替代、组织修复、疾病治疗等方面具有巨大潜力,此前因为胚胎干细胞来源而存在医学伦理争议,间充质干细胞倒不存在这一问题。2024年12月19日,美国FDA批准了全球首款干细胞疗法产品上市,Mesoblast公司的全球首款间充质基质细胞疗法Ryoncil,也是全球首个同种异体“现货型”细胞疗法,用于治疗两个月及以上儿科患者的类固醇难治性急性移植物抗宿主病。艾米迈托赛注射液的获批,是中国再生医学发展中的里程碑,也是中国干细胞疗法的新起点。(李一跞)

科学前沿

06 全球最大超导磁体动态测试设施在合肥建成

2024年12月30日,中国科学院合肥物质院等离子体所发布消息,由其建设运行的“聚变堆主机关键系统”的子系统“聚变工程堆中心螺管系统”完成首轮测试实验,最大测试电流达到稳态48kA,超过47kA的设计值。实验结果表明:该设施达到总储能406.7MJ、可用测试磁体内径1500毫米、最高场强12T、接头电阻0.1纳欧,全面达到设计指标,成为全球尺寸最大、实验条件最完善的大型超导磁体动态性能测试系统。

该项目历时近10年,解决了多项关键科学技术问题,并实现超导磁体材料、设备、系统100%国产化。

• 点评:超导磁体作为一种先进的电磁体技术,在工业和科研领域有着广泛的应用。该设施的建成,标志着中国在超导磁体领域达到国际领先水平,不仅能为未来的聚变堆提供良好的实验条件,同时也为低温、材料、凝聚态物理、超导应用等其他领域提供一流的大型测试平台。(郭吉桐)

07“分子手电筒”几乎无伤检测小鼠脑转移

2024年12月31日,西班牙国家癌症研究中心 (CNIO) 、西班牙国家研究委员会 (CSIC) 等团队在《自然·方法》(Nature Methods)发表论文Vibrational fiber photometry: label-free and reporter-free minimally invasive Raman spectroscopy deep in the mouse brain,介绍了一种可以深入小鼠大脑检测病变、同时最大程度减少创伤性的“分子手电筒”。

“分子手电筒”探针直径不到1毫米,尖端仅1微米,利用光的“拉曼效应”(当光与分子相互作用时,它会根据分子的化学成分和结构产生不同的散射,检测每个分子的独特信号或光谱,提供有关被照射组织成分的信息)进行检测,几乎不会对脑组织造成损伤。探针通过发出的光照亮神经组织,提供有关其化学成分的信息,检测由创伤性脑损伤引起的分子变化以及脑转移的诊断标志物。

• 点评:无创检测癌症和其他神经系统病变一直是生物医学研究的重大挑战。“分子手电筒”无需改变脑组织的天然状态,未来有望应用于人类脑损伤、脑转移的检测,为生物医学检测领域带来重大变革。(曹妍)

08 新研究揭示为何部分致病基因携带者无症状

2025年1月1日,美国哥伦比亚大学研究团队在《自然》(Nature)发表论文Monoallelic expression can govern penetrance of inborn errors of immunity,揭示了为何一些携带致病基因的人不会出现任何症状。

传统观念认为,人体细胞内来自父母的两个基因副本发挥着同等作用。该研究则表明,一些细胞对某些基因存在偏见,导致父母的一个基因拷贝失活——每20个基因中就有1个基因受此影响。

研究人员招募了一个国际合作团队,研究了几个患有不同遗传疾病的家庭,这些疾病会影响他们的免疫系统。在某种情况下,致病的基因拷贝更有可能在患者身上活跃,而继承了相同基因的健康亲属身上则受到抑制。

• 点评:该研究颠覆了遗传学的传统观念,基因拷贝失活现象不仅局限于免疫相关基因,还可能广泛影响包括癌症在内的多种遗传病,为遗传疾病的诊断甚至治疗提供了一种全新的思路。(曹妍)

南方周末科创力研究中心

责编 黄金萍

来源:南方周末

相关推荐