仪器仪表科技助力‘双碳’行动”系列科普活动之脑机接口--从科幻到现实主题科普讲座活动纪要
为落实《全民科学素质行动规划纲要(2021-2035年)》文件精神,面向国家重大战略发展需求,中国仪器仪表学会积极联合各地科协,组织学会所属分会、科普基地和科学传播专家团队,以“仪器仪表科技助力‘双碳’行动”为主题召开系列科普讲座,希望能为我国双碳目标的实现提供仪器仪表领域科技工作者的科技智慧和技术方案。
2022年9月18日由中国仪器仪表学会主办,中国仪器仪表学会信号处理分会、中国电子学会信号处理分会、《信号处理》编辑部联合承办的脑机接口--从科幻到现实主题科普讲座,由光明网、科技工作者之家及科普中国等平台同步提供直播技术支持和传播,该活动还特别邀请和联络了吉林省科学技术协会(以下简称“科协”)、湖南长沙市科协、陕西商洛市科协、广东云浮市科协、陕西商南县科协、云南省科普资源信息中心等等地方科协和部门的协同发布和组织观看,本次科普直播活动当天在线观看量达到70.1万人次。
本次科普讲座邀请到了中国仪器仪表学会理事、北京师范大学邬霞教授、天津大学许敏鹏副教授、北京理工大学闫天翼教授做科普讲座。北京师范大学邬霞教授担任科普讲座主持人。三位脑科学及信号处理领域的知名学者从脑机接口在医学、生活和工业三个领域的应用出发,向公众揭开脑机接口的神秘面纱,展示前沿技术如何与我们的生产生活产生联系。
脑机接口(Brain Computer Interface, BCI),是指大脑与外部设备之间建立的直接通信连接,来实现脑与设备的信息交换。近年来,计算机性能的飞速提升和各国对脑科学的不断重视,脑机接口相关研究取得了飞速进展,曾经只在科幻电影中出现的脑控手臂、意念打字等场景,渐渐变为现实。越来越多的科学研究发现“脑机”融合技术不仅自身低碳,也能设计低碳城市方案,降低能耗消费,助力碳中和的实现。
随着中国“脑计划”的提出,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将得到快速发展,脑机接口技术作为融合脑科学与智能技术的前沿技术,也越来越得到各个领域的重视。
科普讲座中第一位演讲嘉宾是闫天翼教授,作了主题为“脑机接口赋能医学应用”的科普讲座。闫教授是北京理工大学教授、博士生导师,生命学院副院长、生物医学工程系主任。主要从事脑机智能与神经系统疾病诊治领域的理论和仪器设备开发、及无创神经调控机理与技术研究。
国家出台《“健康中国2030”规划纲要》,旨在统筹解决关系人民健康的重大和长远问题。当前,神经精神类疾病是我国乃至全球范围内造成残疾的主要原因,而老龄化进一步加剧了脑疾病带来的严重的社会负担。然而,临床药物治疗易成瘾、心理治疗起效慢,双向脑机接口技术为其治疗带来新契机。但大脑图谱、物理疗法的导航技术等方面依然是无创脑机接口技术亟待突破的瓶颈。本次科普讲座中闫教授重点向与会公众科普了双向非侵入式脑机接口技术在医疗领域的应用,具体介绍了神经反馈技术及其在医学的应用,以及无创神经调控技术及其在医学的应用。
接下来,天津大学医工院副院长,许敏鹏副教授,做了主题为“脑-机接口——从手机到脑机”的科普讲座。许敏鹏副教授,天津大学医工院副院长,副教授,国家优青基金获得者,IEEE senior member,主要研究方向为脑-机接口。
讲座以动漫开始,介绍了脑-机接口是一种直接建立在大脑与计算机之间的通讯接口,能够实现思维与外物的互联互通,使生物智能与机器智能交互融合。脑-机接口的基本原理是通过采集脑电波信号,识别与大脑意图相关的脑电特征,并将其转化为机器指令从而实现与计算机之间的通讯。随着无创脑-机接口技术的发展,消费级脑-机接口电子产品离我们越来越近,其一旦成熟将会深刻改变当前的人机交互方式,使我们从“手机”时代迈入“脑机”时代,从“互联网”“物联网”进入到“脑联网”的新纪元。
最后邬霞教授,做了主题为“脑机接口赋能工业强国”的科普讲座。邬教授现任北京师范大学人工智能学院教授,博士生导师,中国仪器仪表学会信号处理分会理事。以第一完成人获吴文俊人工智能科学技术奖自然科学一等奖、教育部高等学校科学研究优秀成果奖二等奖、茅以升北京青年科技奖等奖项。
主要研究方向为人工智能与脑科学,致力于运用人工智能技术理论和方法,挖掘人脑特征,探索认知功能的脑机制,同时受益于脑科学探究中获得的启发与灵感,开发新的人工智能理论方法。
讲座首先介绍了近年来,脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI)技术飞速发展,在临床、教育和娱乐等领域出现了诸多应用。随着“中国制造2025”战略的提出,以人工智能、大数据和物联网等数字技术为核心的工业技术不断发展。迈向工业强国要促进工业化和信息化深度融合,脑机接口技术在工业数字化升级中的作用越来越引起重视。本次讲座重点介绍非侵入式脑机接口技术在工业领域的应用,具体包括:1.脑机接口技术在工业数字化产业升级中的价值;2.脑机接口技术在工业安全监管数字化管理中的应用;3.脑机接口技术对于提升工业生产效率的前景展望。
本次科普活动,帮助大家了解到脑机接口技术在医疗、生活、工业各领域广泛应用,确实这项技术对我们的生产、生活将产生越来越重大的意义和影响。同时本次活动也有利于普及科学知识,弘扬科学精神,更有益于脑机接口应用领域的宣传和发展,具有重要意义。