「意念」操控機械手,腦控輪椅完成走迷宮……在2025世界機器人大會現場,腦機接口產品引人關注。 日前,七部門發布《關於推動腦機接口產業創新發展的實施意見》,政策利好頻出,讓這一數十億的巨大市場充滿活力。 腦機接口走出實驗室 在2025世界機器人大賽北京錦標賽上,來自清華大學、上海大學、澳門大學等高校的6支隊伍,正在角逐腦控大賽。現場裁判介紹,本次大賽是通過參賽團隊腦控輪椅完成走迷宮,依據用時長短來決勝負。為了確定輪椅驅動確實通過「腦控」,賽事有嚴格的數據監控流程,同時還會設置三個節點,讓選手通過腦控設備進行答題。 除了參加賽事,腦機接口產品早已走出實驗室,在醫療領域有了一定的應用落地。本屆機器人大會上,上海術理智能科技有限公司攜自主研發的腦機接口產品矩陣亮相,展示其非侵入式腦機接口產品在神經損傷治療中的應用。據了解,目前公司產品已應用於腦卒中、腦創傷等情況,在兒童神經發育障礙和成人心理疾病領域也有應用前景。 面對觀眾提出的非侵入式腦機接口產品與馬斯克的侵入式產品孰優孰劣時,上海術理智能科技有限公司副總裁靳輝表示,「對於患者和家屬來說,選擇侵入還是非侵入式產品要在治癒率與風險之間權衡。對於從業者來講,這兩個技術路徑只是選擇的不同,但目標一致,即安全地實現人機共融。」 雖然現場大多數腦機接口設備都是非侵入式的產品,但也有侵入式的產品在靜態展出。「侵入式和非侵入式,就好像是信號塔與星鏈一樣,都是為了信號傳輸,各有各的優勢。」清華大學教授高小榕表示,腦機接口領域是一個高度交叉學科。目前腦機接口已涉及電子、信息、計算機、神經科學、臨床醫學、材料學等多個領域。「未來,腦機接口也一定會在AI的協助下,有更快的發展。」 消費級腦機接口產品頻出 本次大會現場,更多的民用級腦機接口產品亮相,這些產品具有更多的應用功能,包括協助治療呼吸暫停症候群,幫助偏癱人士重建運動功能,通過解碼腦電波讓患者重新獲得交流功能,以及提升青少年專注力、測評香水調性等。 北青報記者在現場體驗了一款人工智慧腦機接口頭戴式耳機發現,通過控制員在操作面板上發出的向左指令,能夠使得記者也「不由自主」地向左行走,可謂神奇。 這款由天機智成帶來的耳機式腦控設備,可實時捕捉大腦運動皮層、前額葉等區域的電信號,通過AI算法快速解碼用戶的運動意圖。「這款設備未來既能實現對機器人或者輪椅的『意念控制』,也能協助康復訓練,如幫助肢體運動障礙者形成向左或向右的方向感知,建立動作意圖。」現場工作人員介紹。 高小榕教授表示,腦機接口產品實現推廣和技術攻關,離不開與傳統技術的結合、升級與應用。「腦機接口的產品歸根結底是要應用到生活中去的。它是科技的升級,而不是將原有的推倒重來。」 利好政策頻出助力前沿科研 近日,工業和信息化部、國家發展改革委、教育部等七部門發布《關於推動腦機接口產業創新發展的實施意見》(以下簡稱《意見》),推動腦機接口產業高質量發展。 《意見》提出,到2027年,腦機接口關鍵技術取得突破,初步建立先進的技術體系、產業體系和標準體系。電極、晶片和整機產品性能達到國際先進水平,腦機接口產品在工業製造、醫療健康、生活消費等領域加快應用。產業規模不斷壯大,打造2至3個產業發展集聚區,開拓一批新場景、新模式、新業態。 到2030年,腦機接口產業創新能力顯著提升,形成安全可靠的產業體系,培育2至3家有全球影響力的領軍企業和一批專精特新中小企業,構建具有國際競爭力的產業生態,綜合實力邁入世界前列。 賽迪顧問《中國腦機接口產業發展現狀及趨勢》顯示,2024年,中國腦機接口市場規模為32億元,增長率為18.8%。隨著腦機接口技術創新成果不斷湧現,醫療應用場景不斷深化,消費、工業、教育等應用場景不斷拓展,市場需求將持續提升,預計到2027年中國腦機接口市場規模將達到55.8億元,增長率為20%。 北京致力於腦機接口產品規模化商用 我國在相關領域的探索走在國際前列,北京更是走在國內前列。早在今年1月,《加快北京市腦機接口創新發展行動方案(2025-2030年)》印發。方案提出北京到2030年打造1—2個腦機接口產業發展集聚示範區,實現腦機接口創新產品在醫療、康養、工業、教育等領域的規模化商用。 此外,北京腦科學與類腦研究所和北京芯智達神經技術有限公司合作研製的「北腦一號」智能腦機系統已完成國際首批柔性高通量半侵入式無線全植入腦機系統的人體植入,進入臨床驗證階段。目前完成5例患者植入,為脊髓損傷、腦卒中、漸凍症患者實現運動和言語功能的替代與康復。 文/本報記者張鑫 ·觀點· 「眼」「腦」並用提升機器人智能水平 近日,2025世界機器人大會主論壇上,中國工程院院士倪光南表示,在國家實施「人工智慧+」行動的大形勢下,機器人發展到AI+機器人,將更好地發揮新質生產力的作用。為了達到這個要求,關鍵在於提升機器人智能水平,腦-眼-行動協同的系統將提高機器人智能水平,真正讓機器人能夠看見世界、理解世界、行動於世界。 空間計算在其中起著重要的作用。倪光南在演講時說,「我們認為『AI+空間計算』是當前落實『人工智慧+』行動的一項關鍵核心技術。」視覺是智能的起點,人們要認識世界、理解世界需要用到大量的視覺信息,視覺也是物理世界控制感知的基礎,是大腦和物理世界作用的橋梁。機器人用「AI+空間計算」,可以實現理解和建模的過程。 機器人的智能一般來說可以分為三大部分:腦、眼和行動系統。這三部分組在一起變成具身智能系統,能夠全面提升機器人的智能水平。 倪光南說:「類比智能汽車輔助駕駛分為L1-L5不同等級,機器人有一些相似的分類。現階段的機器人大體上是L1-L3水平,我們希望通過『眼睛』和『腦』的發展,把機器人整體的智能水平發展到L4以上,這樣機器人才真正體現出它的能力,實現移動、自主、高精度,真正發揮機器人在提升生產效率方面的作用。」 文/本報記者藺麗爽 ·關注· 亦莊發布「具身智慧機器人十條」 在2025世界機器人大會「產業發展」主論壇上,北京經濟技術開發區發布具身智能社會實驗計劃,並配套發布《北京經濟技術開發區關於推動具身智慧機器人創新發展的若干措施》專項支持政策,以十條硬核措施全方位支持企業發展,精準賦能具身智慧機器人產業發展。 為加快推進具身智慧機器人產業創新突破與高質量發展,此次出臺的專項政策,聚焦軟硬技術協同攻關、數據要素先行先試、應用場景牽引推廣、新業態全鏈條培育等關鍵領域,全國首創數據採集實訓場獎勵、二次開發社區支持、「打樣券」、人形機器人銷售補貼、供應鏈響應平臺支持等8條支持措施,加快推動具身智慧機器人創新發展,搶佔全球機器人產業制高點。 北京亦莊聚焦數據、本體等關鍵要素,多措並舉破解數據採集貴、場景落地難等難題。具體舉措包括:支持真實世界數據採集,有序推動全域開放真實世界場景數據採集點位,打造一批標杆具身智能實訓場,對於成功認定的實訓場給予資金獎勵。探索數據交易共享機制,推動具身智能數據開源開放,每年發放一億元「數據券」,引導企業採購數據集、數據接口、數據模型等數據產品。鼓勵企業建設機器人二次開發社區,為開發者團隊提供共享本體、免費空間、算力補貼等要素支撐,每年最高給予3000萬元,為垂類領域應用項目開發提供保障。 文/本報記者溫婧統籌/餘美英
近日召開的國務院常務會議討論並原則通過《中華人民共和國耕地保護和質量提升法(草案)》。會議指出,堅持耕地數量、質量、生態一體保護,綜合施策持續恢復和提升耕地生態功能,確保永續利用。 這個消息讓中國農業大學教授、中國工程院院士張福鎖團隊很振奮。前不久,該團隊剛剛在《科學》雜誌發表重要研究成果《調控植物-土壤反饋,推動農業可持續發展》,強調種地不能「頭疼醫頭,腳疼醫腳」,要把目光轉向土壤健康。 民以食為天,耕地是糧食生產的「命根子」。張福鎖在介紹課題研究背景時表示,團隊曾對華北平原小麥-玉米輪作體系長期定位試驗的105個數據點進行了數據統計測算,由於土壤問題,當前每公頃耕地存在約1.5噸的隱形糧食損失。 為何「丟了」這麼多糧食?張福鎖表示,是由於「作物-土壤負反饋」。當前集約化農業生產不合理管理造成各種土壤健康問題,如壓實引起土壤結構變差,土壤化學性狀的變化包括土壤酸化、鹽漬化,土壤生物活力降低,生物群落失衡等,導致土壤內在效率下降,作物容易染病,對氣候變化的抵抗力下降等。他說:「一畝地100公斤的隱形產量損失,我們應該拿回來。」 中國農業大學副教授王光州和中國農業大學教授張俊伶告訴中青報·中青網記者,在這項研究中,團隊基於前期研究進展及科技小院16年來生產一線的實踐積累,結合團隊近年來在根際生命共同體理論研究方面的進展,將生態學研究中發展較快的「植物-土壤反饋」思想引入農田生態系統,提出了作物高產與土壤健康協同的系統化研究範式。 張俊伶和王光州指導的學生,在田間地頭的科技小院駐紮時,發現「改土」確實可以增產。 博士生欒冬冬2020年進入課題組時,在河北曲周的麥田裡,看到大片即將灌漿成熟的麥子中,有不少麥穗提前枯白、乾癟。「這是小麥患上了莖基腐病。」他說,這種由土傳病原真菌-鐮刀菌引起的病害,能夠侵染小麥莖基部,導致莖基部腐爛、植株早衰,甚至顆粒無收。不僅如此,這種病害還會產生有毒的脫氧雪腐鐮刀菌烯醇等,威脅糧食安全和人畜健康。 他說,研究顯示基腐病的病因有很多,具體到曲周這片土地,團隊分析,這裡冬小麥和夏玉米收穫後大量秸稈還田,改變了土壤微生態環境,促進了有利於病原菌生長的微生物的富集,成為引發小麥莖基腐病的關鍵原因。 為了找到一種有益菌和病原菌進行鬥爭,欒冬冬長期在田裡、實驗室兩頭跑。去田裡把患病的小麥樣品和土壤樣品取回,在實驗室裡篩選土壤,分離出微生物。而後培養微生物、鑑定微生物,再將潛在的「對手」微生物和引發莖基腐病的病原菌進行功能拮抗試驗,驗證其是否發揮了抑制病原菌的作用,從而製備能夠抑制病原菌的有益菌劑。 在實驗室中尋找有益菌的過程雖然繁瑣,但和在酷暑裡下地噴灑生防微生物菌劑比起來,卻還不算辛苦。欒冬冬說,同學們和老師經常是下午兩點就帶上菌劑,頂著火辣的日頭出門,在田裡一直忙到晚上七八點。 經過4年的篩選與驗證,欒冬冬和團隊成員初步研製出了一種生防微生物菌劑。他說,團隊2024年在曲周建立了總面積近5畝、由16區塊組成的試驗田,田塊中應用生防微生物菌劑的結果令人欣喜:小麥莖基腐病發病率顯著下降,根際土壤中病原菌豐度下降超過25%,平均每畝小麥增產近17%。 和欒冬冬相似,博士生倪剛在山東東營的鹽鹼地上種小麥和玉米,檢驗土壤中的微生物對作物的影響。 倪剛告訴中青報·中青網記者,他們從2021年開始,在山東東營的8畝地試驗田上,每年6月播種玉米,10月收穫,玉米收穫後再播種冬小麥,來年6月收穫。在這個輪作的過程中,他和同學們一起提取玉米、小麥根際的微生物進行研究,研製出有益於作物生長的微生物菌劑,並在大田試驗的基礎上驗證菌劑效果。 「上個月,我們剛收穫了微生物菌劑試驗的冬小麥。」倪剛說,目前,與不施加微生物菌劑的處理相比,施加微生物菌劑試驗田的冬小麥增產了約30%。 研究人員由此發現,土壤對於作物的影響遠比想像中大,而土壤健康似乎還沒有得到應有的重視。 張俊伶表示,當前以追求高產為目標的集約化農業過度依賴高產品種和外源投入,植物-土壤互作關係被削弱,造成系統負反饋作用加大,而正反饋作用減少,土壤退化嚴重,土壤健康現狀惡化。 張俊伶說,由於長期忽視土壤健康,在面對農業生產實際問題時多採用「快餐式」,「頭疼醫頭,腳疼醫腳」的片面解決方式,土壤生態系統失衡,土壤多功能性難以發揮,嚴重威脅耕地質量和農業綠色發展。因此團隊在此次研究中提出農業轉型要紮根大地,「低頭」關注土壤健康。 「不能光看一茬的產量,還要看長遠的整體效應;不能只管作物,還得看護好土壤。」張俊伶說,「我們希望大家從『朝上看』,轉向『朝下看』,要扎到土裡去;希望大家不僅僅是看短期的作物產量,更要著眼於長遠的健康土壤培育。」 近些年,張福鎖在走訪全國各地的農田時,觀察到地方農業部門對「改土」的需求日益增長。研究團隊提出了未來農業科學研究的一些重點方向,他們希望構建作物高產與土壤健康協同提升的長效機制和管理策略,支撐農業系統的氣候韌性等。 中青報·中青網記者 張茜 實習生 劉璇來源:中國青年報 2025年08月11日 08版
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