在新年的曙光中,上海华山医院的一间病房内见证了科技与医学融合的奇迹。一名女性患者,仅凭意念,在脑海中勾勒出“2025新年快乐”的祝福,这一思维活动通过脑机接口技术被精准捕捉并解码,同时驱动机械手做出爱心手势,传递出世界上首段由意念操控的新年祝福。
这一壮举标志着中国脑机接口技术的重大突破,由上海脑虎科技与华山医院神经外科团队携手完成,得益于天桥脑科学研究院的支持。他们利用自主研发的侵入式柔性脑机接口技术,不仅实现了动作的实时解码,更在语言解码领域取得了里程碑式的成就,尤其是对汉语的解码。
在植入脑机接口设备仅仅五天后,这位患者便展现了对142个常用汉语音节高达71%的解码准确率,解码速度每分钟可达40个汉字,且单字解码延迟低于100毫秒。更为先进的是,该技术首次将大脑信号直接接入大语言模型,达到了汉语解码的顶尖水平,填补了国内外多项技术空白。
汉语解码的复杂性远高于其他语言,因其涉及声调、词义及字词顺序的精确匹配,任何偏差都会导致语句失去意义。而脑虎科技的研究团队,通过利用庞大的中文脑电数据集,成功突破了技术壁垒,实现了汉语语言的实时解码。
在全球范围内,脑机接口技术正处于蓬勃发展期,其中,Neuralink以其侵入式硬核技术为代表,在运动解码方面取得了显著成果,如瘫痪患者通过意念控制机械臂等。然而,语言解码被视为该领域的最前沿,全球范围内涉足此领域的科学家寥寥无几。此前,仅有美国加州大学旧金山分校的Edward Chang教授实现了英语的解码。
2024年,脑虎科技与华山医院团队在汉语实时解码领域取得了突破性进展。他们利用自主研发的256通道植入式柔性脑机接口,成功实现了一例汉语实时解码临床试验,受试者是一名语言区占位的脑肿瘤癫痫患者。该患者不仅能够实时意念合成汉语,还能驱动“数字人”进行对话,甚至将语言神经信号转化为指令,操控灵巧手。
在另一项临床试验中,一名21岁的运动区占位癫痫患者通过使用脑虎科技的设备,成功控制了微信、电子邮件、淘宝等数字应用,以及智能家居设备和轮椅,展现了该技术在帮助运动功能障碍患者日常生活中的巨大潜力。
脑虎科技的创始人兼首席科学家陶虎教授表示,脑虎科技的目标是赶超Neuralink,不仅在运动解码方面取得成果,更要在语言解码,尤其是难度更高的中文语言解码上实现突破。陶虎教授的研究团队通过克服中文“418个音节+4个语调”的解码难题,利用中文脑电数据集,成功研发出中文语言实时解码算法。
脑虎科技的CEO彭雷指出,语言解码的成功不仅为失语患者带来了恢复语言功能的希望,更可能为健康人群实现人脑与AI大模型的直接连接和交互提供可能,甚至实现科幻小说中的思维交流,塑造“最强大脑”。
陶虎教授还分享了脑虎科技在融资过程中遇到的挑战与机遇。在初创阶段,尽管多家风投对脑虎科技表示兴趣,但考虑到商业化周期长,纷纷退缩。幸运的是,他们得到了陈天桥的支持。陈天桥是一位扎根上海、具有全球视野的企业家与慈善家,他对解码语言充满热情,并资助了全球最成功的脑机接口解码英语研究。在陈天桥的推动下,脑虎科技不仅获得了首笔3000万元的投资,还吸引了红杉资本等多家顶级风投的加入。
陈天桥与雒芊芊夫妇出于对大脑感知及其对人类行为影响的浓厚兴趣,于2016年创办了天桥脑科学研究院,致力于推动大脑探知、大脑疾病治疗及大脑功能开发三大领域的研究。他们与世界顶级大学和研究机构合作,共同揭开大脑接收信息并转化为行动的奥秘。