腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟:腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化路線圖(2025年)_第1頁
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2025年3腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化路線圖(2025腦機(jī)接口作為前沿技術(shù),正處于快速發(fā)展階段,其融合了神經(jīng)科學(xué)、工程學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí),旨在實(shí)現(xiàn)大腦與外部設(shè)備之間的直接信息交互,可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療康復(fù)、工業(yè)安全、教育娛樂等多個(gè)領(lǐng)域。然而,當(dāng)前腦機(jī)接口領(lǐng)域存在概念認(rèn)知不統(tǒng)一、技術(shù)應(yīng)用缺乏規(guī)范、倫理問題備受關(guān)注等現(xiàn)狀,嚴(yán)重制約了產(chǎn)業(yè)發(fā)展,標(biāo)準(zhǔn)化工作迫在眉睫。為此,腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟組織業(yè)內(nèi)“產(chǎn)學(xué)研用”眾多成員單位,研究編寫《腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化路線圖2025年(以下簡稱“路線圖。路線圖從系統(tǒng)性、全局性視角出發(fā),構(gòu)建了一個(gè)覆蓋技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和標(biāo)準(zhǔn)化的完整行動(dòng)框架,核心內(nèi)容包括五大板塊:一是梳理全球腦機(jī)接口技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動(dòng)態(tài)趨勢(shì);二是剖析國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)現(xiàn)狀;三是發(fā)布腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)體系全景圖,涵蓋基礎(chǔ)共性、關(guān)鍵技術(shù)、場景應(yīng)用及技術(shù)治理四大類標(biāo)準(zhǔn),為全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新提供清晰指引;四是繪制分階段、分領(lǐng)域的腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化路線圖,明確20252035年發(fā)展時(shí)序;五是提出了腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化的六大核心支撐要素,從技術(shù)、驗(yàn)證、宣貫、組織、國際化及人才等六方面,為腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化工作實(shí)施提供全方位保障。通過“現(xiàn)狀分析-體系構(gòu)建-路徑設(shè)計(jì)-保障機(jī)制”的邏輯閉環(huán),路腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化路線圖(2025開展腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)同工作提供理論支撐,推動(dòng)腦機(jī)接口技術(shù)在全球范圍內(nèi)的規(guī)范化應(yīng)用和創(chuàng)新發(fā)展。腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化路線圖(2025參與編寫單位(排名不分先后):學(xué)、浙江大學(xué)、首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院、首都醫(yī)科大學(xué)附屬宣武醫(yī)院、復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院、北京腦科學(xué)與類腦研究所、中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所、華南師范大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、北京品馳醫(yī)療設(shè)備股份有限公司、博??导夹g(shù)(上海)股份有限公司、上海術(shù)理智能科技有限公司、上海交通大學(xué)、北京理工大學(xué)、上海大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、武漢衷華腦機(jī)融合科技發(fā)展有限公司、蘇州念及智能科技有限公司、海南大學(xué)、杭州佳量醫(yī)療科技有限公司、中國兵器工業(yè)第二一四研究所、南開大學(xué)、北京郵電大學(xué)、景昱醫(yī)療科技(蘇州)股份有限公司、深圳微靈醫(yī)療科技有限公司、南京腦科醫(yī)院、維沃移動(dòng)通信有限公司、中電云腦(天津)科技有限公司、廣東和祐國際醫(yī)院、東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院、國網(wǎng)上海市電力公司、北京機(jī)械設(shè)備研究所、浙江強(qiáng)腦科技有限公司、中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心、上海零唯一思科技有限公司、北京津發(fā)科技股份有限公司、北京大學(xué)第三醫(yī)院、樂普(北京)醫(yī)療器械股份有限公司、北京芯智達(dá)神經(jīng)技術(shù)有限公司、和澤啟元(北京)科技有限公司、臨港實(shí)驗(yàn)室、深圳市宏智力科技有限公司、北京華腦技術(shù)發(fā)展有限公司、深圳睿瀚醫(yī)療科技有限公司、西安臻泰智能科技有限公司、螞蟻科技集團(tuán)股份有限公司、致訊科技(天津)有限公司、中日友好醫(yī)院、浙江柔靈科技有限公司、山東海天智能工程有限公司、杭州回車電子科腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化路線圖(2025技有限公司、中興通訊股份有限公司、北京科技大學(xué)、北京神舞科技有限公司、長安汽車北京先進(jìn)技術(shù)中心、陸軍軍醫(yī)大學(xué)。牽頭編寫專家(排名不分先后:編寫組成員(排名不分先后:梁栗炎、張倩、王毅軍、潘家輝、左年明、周潔、陳勛、陳小剛、李驍健、王躍明、許敏鵬、鄔霞、余新光、畢路拯、路俊鋒、胥紅來、文雄偉、楊幫華、段峰、謝松云、殷明、李婷、王薇、黃立、寧益華、曹鵬、韓壁丞、張麗、程龍龍、龍善麗、黃肖山、楊藝、戴小川、黃偉、康島、李凡、趙起超、林冠辰、文冬、吉博文、張利劍、張洪欣、馬馳原、王麗平、李澄宇、楊晨、趙鄭拓、武濤、邱緯、唐再汐、袁曉甫、劉澤龍、王浩沖、劉婷、韋君一、馬偉、張海燕、李園、王海濤、易昊翔、蒲江波、倪常茂、鄭輝、成藶委、王淳佳、蔡高遠(yuǎn)、苗張旺、王曉霞。腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化路線圖(2025本報(bào)告所載的材料和信息,包括但不限于文本、圖片、數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)、建議,不構(gòu)成法律建議,也不應(yīng)替代律師意見。本報(bào)告所有材料或內(nèi)容的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟所有(注明是引自其他文獻(xiàn)的內(nèi)容除外,并受法律保護(hù)。如需轉(zhuǎn)載,需聯(lián)系本聯(lián)盟并獲得授權(quán)許可。未經(jīng)授權(quán)許可,任何人不得將報(bào)告的全部或部分內(nèi)容以發(fā)布、轉(zhuǎn)載、匯編、轉(zhuǎn)讓、出售等方式使用,不得將報(bào)告的全部或部分內(nèi)容通過網(wǎng)絡(luò)方式傳播,不得在任何公開場合使用報(bào)告內(nèi)相關(guān)描述及相關(guān)數(shù)據(jù)圖表。違反上述聲明者,本聯(lián)盟將追究其相關(guān)法律責(zé)任。聯(lián)系電話:010-腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化路線圖(2025前 一 腦機(jī)接口概 腦機(jī)接口的定 腦機(jī)接口的分 腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展現(xiàn) 范式編碼技術(shù)現(xiàn) 腦信號(hào)采集技術(shù)現(xiàn) 腦信號(hào)處理與解碼現(xiàn) 反饋交互技術(shù)現(xiàn) 腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn) 腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展國內(nèi)現(xiàn) 腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展國際現(xiàn) 二 腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn) 腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn) 國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn) 國際標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn) 腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化難點(diǎn)與挑 腦機(jī)接口技術(shù)內(nèi)源性因 非腦機(jī)接口技術(shù)性因 三 腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)體 腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建思 明確標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)目 強(qiáng)調(diào)整體與重點(diǎn)結(jié) 堅(jiān)持開放與靈活結(jié) 構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)體系框 基礎(chǔ)共 關(guān)鍵技 場景應(yīng) 腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化路線圖(2025技術(shù)治 四 腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化路線 腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化總體目 總體目 短期目標(biāo)(2027年 中期目標(biāo)(2030年 長期目標(biāo)(2035年 腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化路線 標(biāo)準(zhǔn)體系建 基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)建 關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建 場景應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)建 技術(shù)治理標(biāo)準(zhǔn)建 五 腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化的核心基 技術(shù)研 驗(yàn)證平 標(biāo)準(zhǔn)宣 組織結(jié) 國際交 人才培 六 總結(jié)與展 技術(shù)快速發(fā)展帶來的挑 倫理與法律問題的深入探 標(biāo)準(zhǔn)的國際化協(xié)調(diào)與推 應(yīng)用場景的拓展與深 腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化路線圖(2025圖1腦機(jī)接口技術(shù)框 圖2主要腦機(jī)接口范式分 圖3腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)體 圖4腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)路 圖5腦機(jī)接口基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)路 圖6腦機(jī)接口關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)路 圖7腦機(jī)接口場景應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)路 圖8腦機(jī)接口技術(shù)治理標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)路 圖9腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成 圖10腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化協(xié) 表1國內(nèi)現(xiàn)行腦機(jī)接口相關(guān)標(biāo) 表2IEEE腦機(jī)接口相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng) “腦機(jī)接口(brn-ompurnefce,BC;也稱bn-mhnenefceBM,能夠繞過外周神經(jīng)和肌肉直接在大腦與外部設(shè)備之間建立一種全新的通信與控制通道。隨著腦科學(xué)、人工智能、醫(yī)學(xué)、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與心理科學(xué)等的發(fā)展,BCI的內(nèi)涵和外延也在不斷豐富。當(dāng)下的腦機(jī)接口系統(tǒng)形態(tài)主要包括:主動(dòng)式意圖交流控制的腦機(jī)接口系統(tǒng),被動(dòng)式腦狀態(tài)監(jiān)測的腦機(jī)接口系統(tǒng),腦機(jī)接口技術(shù)結(jié)合神經(jīng)反饋調(diào)控技術(shù)形成的雙向腦機(jī)交互系統(tǒng),以及人腦智慧與人工智能決策融合的腦機(jī)智能系統(tǒng)等。根據(jù)系統(tǒng)的信息交互模式,可以將BCIBCI、輸入式BCI以及雙向交互式BCI輸出式BCI為對(duì)外部世界的控制指令。這類BCI的設(shè)計(jì)目的是幫助那些由于身體殘疾而無法進(jìn)行常規(guī)肢體運(yùn)動(dòng)的人士,使他們能夠通過腦信號(hào)控制外部設(shè)備,如控制輪椅或假肢、電腦光標(biāo)或輸入設(shè)備。輸入式BCI則是為了接收外部刺激并將其轉(zhuǎn)化為大腦內(nèi)部的感知或認(rèn)知。這類BCI旨在增強(qiáng)或恢復(fù)用戶的感官體驗(yàn),通常用于恢復(fù)受損的感覺能力,常見的有視覺假體(例如植入視網(wǎng)膜下的芯片(如耳蝸植入物)等。BCIBCIBCI的功能,進(jìn)一根據(jù)信號(hào)采集的方式和技術(shù)的不同,可以將BCI分為植入式和植入式BCI需通過手術(shù)將設(shè)備或設(shè)備的一部分永久或長期植入腦內(nèi),植入式BCI設(shè)備通常位于體內(nèi)(如皮下、顱骨內(nèi)、腦組織表面或內(nèi)部,通常分為侵入式BCI和半侵入式BCI兩類。侵入式BCI指需穿透腦組織(如大腦皮層或深部灰質(zhì))的植入式技術(shù),電極直接接觸神經(jīng)元,主要采用微電極陣列(MEA)和神經(jīng)元放電檢測(SUA)等。半侵入式BCI指植入體內(nèi)但不穿透腦組織的技術(shù),通常位于顱骨下方或硬腦膜外,主要采用皮層電圖(ECoG、硬膜下電極(SubdulEltods)等。此外,隨著信號(hào)采集技術(shù)的發(fā)展,通過微創(chuàng)介入技術(shù)實(shí)現(xiàn)大腦與外部設(shè)備直接通信的介入式BCI了一定發(fā)展,該技術(shù)的核心特點(diǎn)是通過血管穿刺小口(類似心臟支架手術(shù),將微型傳感器或電極通過血管路徑植入特定腦區(qū)(如運(yùn)動(dòng)皮層,無需開顱或穿透顱骨。從技術(shù)角度分析,介入式BCI植入式BCI的一種,但該技術(shù)屬于侵入式還是半侵入式,還有待業(yè)界更廣泛的討論。非植入式BCI指完全位于體外,無需任何手術(shù)植入的腦機(jī)接口技術(shù),也稱非侵入式BC。主要采用腦電圖(EEG)技術(shù)、功能性近紅外光譜(NRS、腦磁圖(MEG、功能性磁共振成像(fMR正電子發(fā)射斷層掃描(PET)和功能性經(jīng)顱多普勒超聲(fTCD)根據(jù)不同的范式交互模式,可以將BCI分為主動(dòng)式、反應(yīng)式、主動(dòng)式BCI信號(hào),比如運(yùn)動(dòng)想象或者心理任務(wù),常用于控制外部設(shè)備或與計(jì)算機(jī)交互,如操控輪椅或進(jìn)行拼寫任務(wù)。反應(yīng)式BCI基于用戶對(duì)感官刺激(如視覺刺激、聲音刺激、觸覺刺激等)的自然反應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)用戶對(duì)感官刺激做出反應(yīng)時(shí),BCI系統(tǒng)能夠檢測到大腦活動(dòng)的變化,并據(jù)此執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作,例如通過檢測P300波來選擇屏幕上的字母或圖形,實(shí)現(xiàn)拼寫任務(wù)。被動(dòng)式BCI(如疲勞、注意力水平、情緒等)的信息,不需用戶主動(dòng)參與,常用于在知情情況下監(jiān)測用戶的認(rèn)知狀態(tài)以優(yōu)化工作或?qū)W習(xí)效率,例如在工作場所監(jiān)測員工的疲勞程度以提高安全性。目前腦機(jī)接口的主要用途可以分為兩個(gè)基本類別:通信與運(yùn)動(dòng)型腦機(jī)接口”和治療型腦機(jī)接口。通訊與運(yùn)動(dòng)型腦機(jī)接口”是指通過在大腦和數(shù)字或物理設(shè)備之間進(jìn)行信息傳輸以實(shí)現(xiàn)控制和信息接收為主要目的的技術(shù)。這類就是神經(jīng)替代體技術(shù),包括感覺、運(yùn)動(dòng)和言語腦機(jī)接口?!爸委熜湍X機(jī)接口”是指通過改變大腦的活動(dòng)以緩解病征(如“癇腦機(jī)接口”或“精神腦機(jī)接口、恢復(fù)或改善大腦功能為主要目的的技術(shù)(如康復(fù)腦機(jī)接口。這類包括神經(jīng)調(diào)控技術(shù)(比如腦深部刺激器,但必須具有腦信號(hào)采集計(jì)算刺激的閉環(huán),傳統(tǒng)的“開環(huán)”神經(jīng)調(diào)控不算在其中。圖1是典型BCI系統(tǒng)技術(shù)框架,由范式編碼技術(shù)、信號(hào)采集技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、算法解碼技術(shù)與反饋交互技術(shù)組成。其中,范式編碼技術(shù)可提升使用者腦意圖響應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度;信號(hào)采集技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)腦信號(hào)的實(shí)時(shí)采集;信號(hào)處理技術(shù)對(duì)采集到的腦信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理與特征提取;算法解碼技術(shù)對(duì)預(yù)處理后的腦信號(hào)進(jìn)行分析,得到使用者對(duì)應(yīng)的腦意圖或腦狀態(tài);反饋交互技術(shù)將識(shí)別到的腦意圖或腦狀態(tài)轉(zhuǎn)換為外部交互設(shè)備可以執(zhí)行的指令,并控制外部設(shè)備完成對(duì)應(yīng)的交互任務(wù)或調(diào)控反饋。注:在實(shí)際的腦機(jī)接口產(chǎn)品中,圖1中的內(nèi)容并不一定全部涵蓋在內(nèi),例如部分被動(dòng)式BCI可能并不會(huì)將動(dòng)態(tài)監(jiān)測的腦狀態(tài)直接AI技術(shù)的發(fā)展并更多地應(yīng)用于BCI,部分BCI系統(tǒng)可能不再限定為某種范式,而1隨著相關(guān)研究的不斷發(fā)展,腦機(jī)接口的范式概念與內(nèi)涵也在不斷拓展進(jìn)步,主要腦機(jī)接口范式分類如圖2所示。2根據(jù)輸入信號(hào)的神經(jīng)通路不同,現(xiàn)有的交互控制類腦機(jī)接口范式可以分為主動(dòng)式范式、反應(yīng)式范式及混合范式。其中主動(dòng)式范式主要基于運(yùn)動(dòng)節(jié)律狀態(tài)信號(hào),即運(yùn)動(dòng)想象范式。反應(yīng)式范式主要包括視覺腦機(jī)接口、聽覺腦機(jī)接口、嗅覺腦機(jī)接口、觸覺腦機(jī)接口等通過外部刺激誘發(fā)范式。混合范式即將某幾種交互控制類范式進(jìn)行近年來,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,腦機(jī)接口的概念也在不斷擴(kuò)展,采用腦機(jī)接口技術(shù)對(duì)不同腦狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測判斷的被動(dòng)式腦機(jī)接口范式得到了更深入的研究。目前研究比較深入的被動(dòng)式腦機(jī)接口范式包括情緒狀態(tài)、注意力狀態(tài)、睡眠狀態(tài)、疲勞狀態(tài)、麻醉狀態(tài)、腦力負(fù)荷狀態(tài)等。腦信號(hào)采集技術(shù)通過設(shè)備采集大腦特定活動(dòng)(例如,運(yùn)動(dòng)、語言、聽覺和視覺)的電生理或其他模態(tài)信號(hào)(血氧、影像等。當(dāng)下主流的腦信號(hào)采集技術(shù)包括:腦電圖,通過放置在頭皮上的電極測量的大腦電活動(dòng);皮層電圖,通過放置在外科暴露的大腦皮層上的電極直接測量的腦信號(hào);局部場電位(LFP,在神經(jīng)元的細(xì)胞外空間測量的電勢(shì);神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢唬ˋP或Spk,神經(jīng)元膜電位的快速瞬時(shí)變化;功能性近紅外光譜,利用近紅外光穿透頭皮和顱骨檢測大腦皮層血氧濃度變化;腦磁圖,檢測神經(jīng)元電活動(dòng)產(chǎn)生的微弱磁場變化(10?1特斯拉量級(jí);功能性磁共振成像,基于血氧水平依賴(BOLD)效應(yīng),測量腦區(qū)血流中氧合血紅蛋白與脫氧血紅蛋白的比例變化;正電子發(fā)射斷層掃描,通過檢測正電子湮滅產(chǎn)生的γ射線,顯示腦區(qū)代謝或受體分布;功能性經(jīng)顱多普勒超聲,通過超聲波檢測顱內(nèi)主要?jiǎng)用}(如大腦中動(dòng)脈)的血流速度變化。在傳輸給下一個(gè)BCI組件之前,捕獲的大腦信號(hào)會(huì)經(jīng)過濾波、放大和數(shù)字化處理。BCI系統(tǒng)的整體性能在很大程度上取決于獲取的大腦信號(hào)腦信號(hào)處理主要指在數(shù)據(jù)預(yù)處理部分,主要涉及濾波降噪及數(shù)據(jù)切分。腦信號(hào)解碼部分主要分為特征提取、分類識(shí)別與結(jié)果轉(zhuǎn)換三部分。特征提取即BCI系統(tǒng)從獲取的信號(hào)中抽取關(guān)鍵的電生理特征以定義大腦活動(dòng),從而編碼用戶的意圖,電生理特征可分為頻域特征和時(shí)域特征。例如,在基于運(yùn)動(dòng)想象的BCI系統(tǒng)中,通常關(guān)注的是μ和β頻帶(大約8—30H)的功率變化。而在基于P300事件相關(guān)電位的BCI系統(tǒng)中,則更側(cè)重于檢測特定時(shí)間點(diǎn)的峰值響應(yīng)。傳統(tǒng)的特征提取方法包括常用的功率譜密度(PSD、自回歸模型(AR共變矩陣分析等。傳統(tǒng)方法的優(yōu)勢(shì)在于實(shí)時(shí)性好,計(jì)算復(fù)雜度低,適用于低功耗和嵌入式應(yīng)用場景。然而,其劣勢(shì)在于無法有效應(yīng)對(duì)腦信號(hào)的復(fù)雜性與高維度特征,且對(duì)噪聲和偽跡的處理能力有限。在設(shè)計(jì)BCI系統(tǒng)之前,應(yīng)該確定所需的特征類別。近年來,結(jié)合人工智能技術(shù)的特征提取方法逐漸興起,特別是深度學(xué)習(xí)算法的應(yīng)用顯著提升了腦信號(hào)處理的性能。深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DNN)能夠自動(dòng)從原始腦電信號(hào)中提取多層次的特征,較傳統(tǒng)特征分析具有更優(yōu)的效果。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)擅長提取時(shí)空特征,而長短期記憶網(wǎng)絡(luò)(LSTM)等循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RNN)則能夠捕捉腦電信號(hào)中的時(shí)間序列依賴關(guān)系。這些方法不需要預(yù)設(shè)特征,而是通過大規(guī)模數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型來捕捉復(fù)雜的神經(jīng)活動(dòng)模式,在特征提取精度和分類性能上分類識(shí)別將提取到的特征轉(zhuǎn)換為可操作的命令或輸出。在這個(gè)過程中,BCI系統(tǒng)利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法或其他分類方法來區(qū)分不同的大腦活動(dòng)模式,進(jìn)而推斷用戶的意圖。傳統(tǒng)分類方法如支持向量機(jī)(SVM、線性判別分析(LDA、樸素貝葉斯等在BCI中廣泛應(yīng)用。這些算法在低維特征空間中表現(xiàn)良好,適合資源受限的實(shí)時(shí)應(yīng)用。然而,傳統(tǒng)分類器通常依賴于手工提取的低維特征,在面對(duì)高維、非線性、噪聲大的信號(hào)時(shí),分類精度較低。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,腦機(jī)接口領(lǐng)域人工智能技術(shù)引入了更為復(fù)雜的分類模型,如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN、生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)(GAN、長短期記憶網(wǎng)絡(luò)(LSTM)等。這些深度學(xué)習(xí)方法通過自動(dòng)學(xué)習(xí)特征,可以捕捉大腦信號(hào)中更復(fù)雜的模式。例如,卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擅長在二維甚至三維腦電圖像中提取時(shí)空特征,而循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RNN)則在長時(shí)間序列數(shù)據(jù)上表現(xiàn)出色。更進(jìn)一步,混合模型如卷積循環(huán)網(wǎng)絡(luò)(CRNN)結(jié)合了前兩者的優(yōu)勢(shì),在BCI解碼中表現(xiàn)出更優(yōu)的性能。隨著人工智能大模型技術(shù)的突破,當(dāng)下腦機(jī)接口領(lǐng)域也逐漸興起了大模型算法解碼研究熱潮,例如2024年,呂寶糧等從20個(gè)公開的腦電數(shù)據(jù)集2500h的各種任務(wù)和格式的腦電數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)訓(xùn)練了一種通用的大型BCI解碼算法模型1。該模型在兩個(gè)BCI下游任務(wù)數(shù)據(jù)集TUAB和TUEV1JIANGW-B,ZHAOL-M,LU12B-L.Largebrainmodelforlearninggenericrep-resentationswithtremendousEEGdatainBCI[C].proceedingsoftheThe12thInternationalConferenceonLearningRepresentations.,Vienna,F,2024.榕等提出腦與大規(guī)模人工模型對(duì)齊框架,利用圖像大模型監(jiān)督訓(xùn)練腦模型,獲得高質(zhì)量腦電腦磁表征,用于自然視覺解碼。該模型可以利用無標(biāo)注的圖像刺激腦響應(yīng)對(duì)進(jìn)行訓(xùn)練,實(shí)現(xiàn)自然目標(biāo)識(shí)別、場景重建等任務(wù)2。盡管深度學(xué)習(xí)以及大模型技術(shù)在腦機(jī)接口領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用,但其高算力和大數(shù)據(jù)的需求使得實(shí)時(shí)性和資源消耗成為了關(guān)鍵瓶。且深度學(xué)習(xí)以及大模型技術(shù)往往需要大量標(biāo)注數(shù)據(jù),目前BCI領(lǐng)域的數(shù)據(jù)量交語言圖像等其他領(lǐng)域還有較大的數(shù)量級(jí)差距。結(jié)果轉(zhuǎn)換:在這個(gè)階段,算法識(shí)別的結(jié)果將被轉(zhuǎn)換并輸出為實(shí)際的命令或結(jié)果反饋,以操作外部設(shè)備或提供反饋信號(hào)。在BCI系統(tǒng)中,經(jīng)過特征提取和轉(zhuǎn)換后生成的命令被用來控制各種外部設(shè)備,實(shí)現(xiàn)不同的功能。腦機(jī)接口外部設(shè)備是腦機(jī)接口系統(tǒng)中負(fù)責(zé)與大腦信號(hào)采集端交互的關(guān)鍵部分,其類型豐富多樣,極大地拓展了腦機(jī)接口的應(yīng)用場景。典型的控制接口設(shè)備包括外骨骼、神經(jīng)調(diào)控刺激器、機(jī)器人、頭顯設(shè)備、輪椅、智能家居、無人機(jī)等。外骨骼:外骨骼設(shè)備與腦機(jī)接口結(jié)合,為肢體殘障人士和運(yùn)動(dòng)功能受損患者帶來了新希望。通過解讀大腦發(fā)出的運(yùn)動(dòng)意圖信號(hào),外骨骼能夠輔助用戶完成行走、抓握等動(dòng)作。例如,在康復(fù)訓(xùn)練場景中,患者佩戴腦機(jī)接口設(shè)備后,大腦發(fā)出的運(yùn)動(dòng)指令被捕捉并轉(zhuǎn)2Y.Song,B.Liu,X.Li,N.Shi,Y.Wang,andX.Gao.DecodingNaturalImagesfromEEGforRecognition[C]proceedingsoftheThe12thInternationalConferenceonLearningRepresentations.,Vienna,F,化為控制信號(hào),驅(qū)動(dòng)外骨骼精確模擬人體運(yùn)動(dòng),幫助患者進(jìn)行重復(fù)性的康復(fù)鍛煉,促進(jìn)肌肉力量恢復(fù)和神經(jīng)功能重塑。神經(jīng)調(diào)控刺激器:神經(jīng)調(diào)控刺激器與腦機(jī)接口相結(jié)合,為神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療開辟了新途徑。對(duì)于帕金森病、癲癇等患者,腦機(jī)接口能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測大腦神經(jīng)元的異常電活動(dòng)信號(hào),并將這些信號(hào)進(jìn)行分析處理。神經(jīng)調(diào)控刺激器則依據(jù)處理后的信號(hào),精準(zhǔn)地向大腦特定區(qū)域發(fā)送電刺激或其他形式的刺激,調(diào)節(jié)神經(jīng)活動(dòng),緩解癥狀。例如,在癲癇治療中,當(dāng)腦機(jī)接口檢測到患者大腦中即將出現(xiàn)癲癇發(fā)作的異常電信號(hào)時(shí),神經(jīng)調(diào)控刺激器可立即發(fā)出適當(dāng)?shù)拇碳?,抑制異常電活?dòng)的擴(kuò)散,從而有效減少癲癇發(fā)作的頻率和強(qiáng)度,提高患者的生活質(zhì)量。機(jī)器人:腦機(jī)接口控制的機(jī)器人未來有望應(yīng)用于工業(yè)、搜救、娛樂、醫(yī)療等領(lǐng)域。同時(shí)基于腦機(jī)接口對(duì)人的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)感知,可對(duì)未來智能機(jī)器人與人之間的互動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化。頭顯設(shè)備:頭顯設(shè)備與腦機(jī)接口的融合主要應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)場景。用戶佩戴腦機(jī)接口頭顯后,大腦的注意力、情緒等信號(hào)能夠被實(shí)時(shí)監(jiān)測,從而動(dòng)態(tài)調(diào)整VRAR內(nèi)容。比如在沉浸式教育中,根據(jù)學(xué)生的注意力集中程度,系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的展示方式和節(jié)奏;在娛樂游戲中,依據(jù)玩家的情緒變化,實(shí)時(shí)改變游戲劇情和難度,提供更具沉浸感和個(gè)性化的體驗(yàn)。此外,基于腦機(jī)接口實(shí)現(xiàn)在VR及AR中的腦機(jī)交互控制也有較大的應(yīng)用空間。輪椅:腦機(jī)接口技術(shù)為輪椅的控制帶來了革命性變化。對(duì)于癱瘓患者,只需通過大腦發(fā)出簡單指令,輪椅就能實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎等動(dòng)作。一些先進(jìn)的腦機(jī)接口輪椅還能根據(jù)患者的大腦信號(hào)預(yù)判行動(dòng)意圖,提前調(diào)整輪椅狀態(tài),避免碰撞等危險(xiǎn)情況發(fā)生,提高患者出行的自主性和安全性。智能家居:智能家居系統(tǒng)與腦機(jī)接口相連,用戶僅需通過大腦發(fā)出的意念,就能控制家中的燈光、電器、窗簾等設(shè)備。比如用戶在疲憊回家時(shí),無需手動(dòng)操作,僅靠大腦指令就能打開房門、開啟燈光、調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,實(shí)現(xiàn)真正的智能化生活體驗(yàn),為行動(dòng)不便的人群提供了極大便利。無人機(jī):在無人機(jī)操控方面,腦機(jī)接口技術(shù)使操控更加直觀和高效。操控者通過大腦發(fā)出的信號(hào),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)無人機(jī)的起飛、降落、懸停、飛行方向等精準(zhǔn)控制。在救援場景中,救援人員可以利用腦機(jī)接口遠(yuǎn)程操控?zé)o人機(jī)快速抵達(dá)事故現(xiàn)場,進(jìn)行情況偵察和物資投放,提高救援效率;在測繪和巡檢領(lǐng)域,也能通過腦機(jī)接口實(shí)現(xiàn)更靈活、精準(zhǔn)的無人機(jī)作業(yè)。隨著技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步,腦機(jī)接口外部設(shè)備正朝著小型化、便攜化、智能化方向飛速發(fā)展,未來有望在更多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新應(yīng)用,進(jìn)一步提升人們的生活質(zhì)量和工作效率。在已有的案例中,各類基于腦機(jī)接口的產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),從幫助癱瘓患者的康復(fù)設(shè)備,到改善睡眠、保障工業(yè)安全的產(chǎn)品等,都體現(xiàn)著外部設(shè)備與腦機(jī)接口技術(shù)融合發(fā)展的趨勢(shì),未來也有望出現(xiàn)更多創(chuàng)新應(yīng)用場景下的外部設(shè)備。近20年來,全球腦機(jī)接口領(lǐng)域創(chuàng)新活躍,創(chuàng)新主體數(shù)量不斷攀腦機(jī)接口創(chuàng)新主體和創(chuàng)新成果均隨年增長,正處于成長期階段。2004年至2013年,全球?qū)@哪晟暾?qǐng)量不超過2000件,申請(qǐng)人、主體數(shù)量不超過1000203年以后,在美國、歐盟和中國等多國的腦計(jì)劃帶動(dòng)下,腦機(jī)接口的深入科研活動(dòng)推動(dòng)技術(shù)加速發(fā)展,專利年申請(qǐng)量攀升至2000件以上,2023年的年申請(qǐng)量超過3000件,2000200420244.3在政策部署方面,近年來,國內(nèi)多個(gè)主管部委和地方政府積極推進(jìn)相關(guān)工作,相關(guān)舉措有序落地,有效促進(jìn)我國腦機(jī)接口政策體系和創(chuàng)新生態(tài)完善。2023年,工信部啟動(dòng)“未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新任務(wù)揭榜掛帥”工作,腦機(jī)接口是方向之一;2024年,科技部發(fā)布《腦機(jī)接口研究倫理指引》,規(guī)范了腦機(jī)接口領(lǐng)域的相關(guān)研究;2025年,促進(jìn)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展的利好消息密集釋放,國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于全面深化藥品醫(yī)療器械監(jiān)管改革促進(jìn)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見》,對(duì)腦機(jī)接口設(shè)備予以優(yōu)先審評(píng)審批。國家醫(yī)保局印發(fā)《神經(jīng)系統(tǒng)類醫(yī)療服務(wù)價(jià)格項(xiàng)目立項(xiàng)指南(試行為腦機(jī)接口單獨(dú)立項(xiàng),利于臨床推廣;中辦、國辦在《提振消費(fèi)專項(xiàng)行動(dòng)方案》提及腦機(jī)接口,加速推動(dòng)技術(shù)和產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用推廣。此外,北京、上海為代表的創(chuàng)新高地凸顯在腦機(jī)接口領(lǐng)域發(fā)展的堅(jiān)定決心與戰(zhàn)略雄心,2025年1月,相繼公開腦機(jī)接口行動(dòng)方案。在產(chǎn)業(yè)構(gòu)成方面,據(jù)中國信息通信研究院統(tǒng)計(jì),中國腦機(jī)接口企業(yè)總量超過200家,其中,近七成腦機(jī)接口企業(yè)集聚在北京、廣東、浙江、江蘇和上海幾個(gè)省市。并且北京、杭州、上海、深圳和蘇州集聚企業(yè)數(shù)量超過10家,全國占比達(dá)到58%。從產(chǎn)業(yè)鏈上下游分別看,上游近30家,中游和下游各100余家。從中國腦機(jī)接口企業(yè)規(guī)??矗砸灾行∶駹I企業(yè)為主,腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的中小民營企業(yè)占比超過50%。從中國的腦機(jī)接口領(lǐng)域投融資趨勢(shì)看,投資趨勢(shì)總體向好,在政策相繼密集出臺(tái)的背景激勵(lì)下,在國家積極倡導(dǎo)對(duì)前沿科技投早、投小的引導(dǎo)下,投資者信心不斷加強(qiáng)。中國投融資事件超過200起,80余家企業(yè)獲得腦機(jī)接口投融資,近50家企業(yè)獲得多次融資,多家腦機(jī)接口企業(yè)融資金額累計(jì)過億。腦機(jī)接口作為新興的生命健康技術(shù),已成為多國明確發(fā)展方向,而且具有重要戰(zhàn)略意義,是未來科技競爭的制高點(diǎn),其在科技創(chuàng)新變革和民生福祉保障方面有望發(fā)揮重要作用。在國家政策部署方面,美國、歐盟、日本、韓國、澳大利亞等多國政府已積極開展腦機(jī)接口布局,競相搶占全球腦科學(xué)與腦健康競爭高地。美國是最早提出腦科學(xué)計(jì)劃及其行業(yè)發(fā)展規(guī)劃的國家,也是政府資金投入最多,技術(shù)發(fā)展水平最高的國家,在腦計(jì)劃的支持下,在大腦結(jié)構(gòu)圖譜繪制、記錄和調(diào)控工具研制等方面涌現(xiàn)出大量成果,促成多家企業(yè)孵化。2014年至2023年美國腦計(jì)劃投入已超過30億美元。此外,美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)在腦機(jī)接口技術(shù)方面也持續(xù)給與了大額資助。歐盟積極支持腦機(jī)接口研發(fā)多元化發(fā)展,腦計(jì)劃總投資達(dá)114億歐元,截止到2023年,19個(gè)國家的155個(gè)研究機(jī)構(gòu)、500余位研究人員參與研究,充分推動(dòng)了腦科學(xué)的多學(xué)科交叉融合與協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。在產(chǎn)業(yè)構(gòu)成方面,據(jù)中國信息通信研究院統(tǒng)計(jì),腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)鏈的核心企業(yè)已突破800家,分布在全球50余個(gè)國家,不過大多仍然集聚在中美歐,其中美國最多,300余家,全球占比42;中國200余家,全球占比25;加拿大和英國全球占比3,其余國家的全球占比不足3。并且腦機(jī)接口的全球投融資活躍度攀升,據(jù)中國信息通信研究院統(tǒng)計(jì),截止2025年3月底,腦機(jī)接口領(lǐng)域已經(jīng)披露公開的全球投融資交易筆數(shù)超過1000筆,超過300家腦機(jī)接口企業(yè)獲得投資。全球?qū)δX機(jī)接口的投融資熱情從美國的2013年腦計(jì)劃發(fā)布之后持續(xù)升溫,并從2021年進(jìn)入加速活躍期,年交易事件屢屢破百。不過,腦機(jī)接口領(lǐng)域因技術(shù)門檻高、周期長,主要由專業(yè)醫(yī)療基金或科技基金主導(dǎo)。勢(shì)。截止目前,與腦機(jī)接口相關(guān)的現(xiàn)行國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)整理如下表11GB9706.226-GB16174.1-GB/T16886.10-GB9706.1-醫(yī)用電器設(shè)備第一部分:YY0903-YY/T0868-YY0989.3-3T/CAAP012—T/CASME81—T/CAAP025—TCAS891—TCAS976—T/CI632—T/CI560—JJG954-JJF1388-JJG1043-由表1可以看出,目前國內(nèi)現(xiàn)行的腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)涉及國標(biāo)、行標(biāo)、團(tuán)標(biāo)等各類標(biāo)準(zhǔn)。上述標(biāo)準(zhǔn)與腦機(jī)接口直接相關(guān)的僅有團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。其他標(biāo)準(zhǔn)是與腦機(jī)接口系統(tǒng)有較強(qiáng)相關(guān)性,例如腦電圖機(jī)特指臨床腦電圖檢查使用的醫(yī)療設(shè)備,此類設(shè)備屬于腦機(jī)接口系統(tǒng)涉及的信號(hào)采集設(shè)備。隨著腦機(jī)接口技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化工作正受到廣泛的關(guān)注,近年腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化工作得到快速發(fā)展。2021年7白皮書(2021版術(shù)實(shí)現(xiàn)原理、技術(shù)系統(tǒng)組成、全球腦機(jī)接口相關(guān)產(chǎn)業(yè)情況、梳理了國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織及相關(guān)工作和進(jìn)展。2022年1愿景與關(guān)鍵技術(shù)(2022)展現(xiàn)狀與趨勢(shì),并凝練了準(zhǔn)確、高效、穩(wěn)定、易用、安全五大愿景要素,提出了“腦智芯連、思行無礙”的總體愿景。同時(shí)該白皮書針對(duì)腦機(jī)接口系統(tǒng)的各方面性能提出了評(píng)價(jià)指標(biāo)與初步的數(shù)值參考。2023年2接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正式成立,凝聚共識(shí)與標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同是聯(lián)盟的核心工作之一。2023年9月,中國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)正式成立,中國信息通信研究院作為秘書處。專委會(huì)目前已組織發(fā)布三項(xiàng)腦機(jī)接口團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),另有4項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)在研中。其中中國信息通信研究院牽頭業(yè)內(nèi)三十余家單位于2024年發(fā)布的“T/CAS2024基于腦電的注意力狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)性能要求及測驗(yàn)方法”是業(yè)內(nèi)首2023年10月,中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)-物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)委員會(huì)成立了機(jī)交互和信息系統(tǒng)子工作組,主要開展腦機(jī)接口與信息通信技術(shù)結(jié)合的標(biāo)準(zhǔn)化研制工作。同年發(fā)布腦機(jī)通信系統(tǒng)技術(shù)研究報(bào)告”。2024年4月-5月,國標(biāo)委批準(zhǔn)立項(xiàng)三項(xiàng)全國信標(biāo)委申報(bào)立項(xiàng)的2024年5月,工業(yè)和信息化部批準(zhǔn)立項(xiàng)國內(nèi)首個(gè)腦機(jī)接口行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“2024-0571T-YD”。2024925日,工業(yè)和信息化部腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)204年0器械術(shù)語和定義》和《采用腦機(jī)接口技術(shù)的醫(yī)療器械具備閉環(huán)功能的植入式神經(jīng)刺激器感知與響應(yīng)性能測試方法》兩項(xiàng)腦機(jī)接口相關(guān)醫(yī)療行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。2025年2月,國家藥監(jiān)局正式立項(xiàng)《采用腦機(jī)接口技術(shù)的醫(yī)療隨著腦機(jī)接口技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,標(biāo)準(zhǔn)化的需求應(yīng)運(yùn)而生。目前腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化工作受到三大國際標(biāo)準(zhǔn)化組織SO(InternationalOrganizationforStandardization,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織、IEC(InternationalElectrotechnicalCommission,國際電工委員會(huì))和ITU(InternationalTelecommunicationUnion,國際電信聯(lián)盟)的ISO/IEC2019年11月,ISO/IECJTC1正式成立腦機(jī)接口咨詢組(AG16),“InformationTechnology-Brain-computerinterface-Vocabulary”(ISO/IECNP8663),20219月在ISO/IECJTC1ISO/IECJTC1腦機(jī)接口工作組成立以來,首個(gè)獲批立項(xiàng)的國際標(biāo)準(zhǔn),也是ISO/IECJTC1首個(gè)腦機(jī)接口國際標(biāo)準(zhǔn)。202111月,ISO/IECJTC1全會(huì)正式SC43腦機(jī)接口分技術(shù)委員會(huì)提案。目前SC43WG1基礎(chǔ)工作組、WG2應(yīng)用工作組、WG數(shù)據(jù)工作組、AhG6倫理與可信特設(shè)組會(huì)議、AhG7口意識(shí)障礙應(yīng)用特設(shè)組會(huì)議、AG4目前InformationTechnology-Brain-computerVocabulary(ISO/IEC8663ED1)和“Informationtechnology–Brain-computerinterfaces–Usecases(ISO/IECTR27599ED1)2025年正式發(fā)布。此外,SC43還推動(dòng)了ISO/IECTR27599ED2《信息技術(shù)腦機(jī)接口用例》和《信息技術(shù)腦機(jī)接口倫理和社會(huì)關(guān)注概述》腦機(jī)接口(CD)階段。以及《信息技術(shù)腦機(jī)接口侵入式腦機(jī)接口多模態(tài)神接口編解碼方法》和《信息技術(shù)腦機(jī)接口非侵入式腦機(jī)接口意識(shí)障ITUITU對(duì)腦機(jī)接口相關(guān)技術(shù)還處于觀察跟蹤狀態(tài),目前ITU-SG21在元宇宙及AR相關(guān)議題中對(duì)腦機(jī)接口概念有所提及。ITU-TJTC1ITUISO/IECJTC1/AG16腦機(jī)接口咨詢組建立聯(lián)絡(luò)關(guān)系。此外,在ITU2024年度AIforGood峰會(huì)中,腦機(jī)接口得IEEE2018年9月,EEE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(EEEStnddsAsocton)批準(zhǔn)了旨在開展腦機(jī)接口術(shù)語和基本概念研究的P2731項(xiàng)目組StndadoraUnfdemnoogyorBanCompurnefce)P2731項(xiàng)目組目前已梳理來自神經(jīng)科學(xué)基本概念、成像模態(tài)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)、性能評(píng)價(jià)等多個(gè)方面300余條基本術(shù)語以及涵蓋腦機(jī)接口實(shí)驗(yàn)范式、信息處理框架、共享數(shù)據(jù)格式等概念模型。EEE生物醫(yī)學(xué)工程分會(huì)EngnrngnMdinendBoogySoy,EMBS)同期建立的EEEP2794SnddorRpongofnvoNualntraceResah)項(xiàng)目組成員涵蓋美國食品藥品監(jiān)督管理局FDA)評(píng)審專家在內(nèi),圍繞植入式神經(jīng)接口所涉及的技術(shù)、流程、方法和概念開展研究。IEEE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)于2020年發(fā)布了“STANDARDSROADMAP:NEUROTECHNOLOGIESFORBRAIN-NTERACNG”??偨Y(jié)了包括傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和共享、執(zhí)行器的反饋裝置、用戶需求、績效評(píng)估和基準(zhǔn)測試五大標(biāo)準(zhǔn)化方向。當(dāng)下,IEEEEMBS下設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(EMBSC)在與腦機(jī)接22IEEEStandardforTerms,Definitions,andClassificationofElectricalEquipment/SystemsEmployingRoboticTechnology醫(yī)StandardforaUnifiedTerminologyforBCIsStandardsforSharedAnalyticAcrossSecureandNetworksStandardforthePerformanceandSafetyEvaluationofArtificialIntelligenceBasedMedicalDevice:Terminology IEEERecommendedPracticeforElectroencephalographyNeurofeedbackSystems神經(jīng)反饋(已發(fā)布作為未來產(chǎn)業(yè),腦機(jī)接口的技術(shù)是在不斷迭代進(jìn)步的,例如學(xué)術(shù)界早期對(duì)腦機(jī)接口的定義為腦-機(jī)接口是在人類或動(dòng)物大腦在沒有正常神經(jīng)通路的情況下與外部世界建立信息交互渠道的一種新方法”,即人的意圖直接對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行控制。而近年隨著技術(shù)的發(fā)展,腦機(jī)接口的范疇不斷擴(kuò)展涵蓋雙向閉環(huán)腦機(jī)接口、被動(dòng)式腦狀態(tài)動(dòng)態(tài)監(jiān)測、腦機(jī)智能混合協(xié)同等。此外,當(dāng)下部分專家也將單向的信息輸入,例如將深部腦刺激技術(shù)(DBS)歸為腦機(jī)接口范疇,但近期Nurebomdclngneng最新發(fā)布的Anppcon-bdtaxonomyforbrain–computerinterfaces”3一文認(rèn)為單向的刺激調(diào)控不腦機(jī)接口技術(shù)作為一項(xiàng)前沿且極具潛力的技術(shù),深度融合了神經(jīng)科學(xué)、工程學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多個(gè)截然不同的學(xué)科領(lǐng)域。神經(jīng)科學(xué)聚焦于大腦的結(jié)構(gòu)與功能,從神經(jīng)元層面探索大腦的奧秘;工程學(xué)側(cè)重于從技術(shù)實(shí)現(xiàn)的角度,進(jìn)行硬件設(shè)備的研發(fā)與優(yōu)化;計(jì)算機(jī)科學(xué)則主要致力于算法設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理以及軟件系統(tǒng)的開發(fā)。由于各學(xué)科的研究方向、目標(biāo)和方法大相徑庭,它們所形成的話語體系也存在著較大差異。例如,神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)術(shù)語多圍繞神經(jīng)元、神經(jīng)遞質(zhì)、腦電波等生物學(xué)概念;工程學(xué)可能更多提及電路設(shè)計(jì)、材料特性、機(jī)械結(jié)構(gòu)等內(nèi)容;計(jì)算機(jī)科學(xué)則充斥著算法模型、編程語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等詞匯。正因如此,在跨學(xué)科協(xié)同制定標(biāo)準(zhǔn)的過程中,首先就需要投入大量的時(shí)間與精力,去梳理、分析并統(tǒng)一多方的概念與話語體系,讓不同學(xué)科背景的人員能夠在同一頻道上溝通交流,這無疑是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的工作,也是后續(xù)順利開展標(biāo)準(zhǔn)制定工作的重要前提。從概念角度,腦機(jī)接口系統(tǒng)包含軟硬件系統(tǒng)與大腦,其中大腦是腦機(jī)接口系統(tǒng)里不可或缺的重要組成部分,因而在驗(yàn)證腦機(jī)接口3Robinson,J.T.,Norman,S.L.,Angle,M.R.etal.Anapplication-basedtaxonomyforbrain–computerinterfaces.Nat.Biomed.Eng(2024)./10.1038/s41551-024-01326-z系統(tǒng)性能時(shí),人的參與也是不可或缺的。但人的狀態(tài)是隨時(shí)間與空間不斷變化的,且不同人之間的腦信號(hào)存在較大個(gè)體差異。因此在腦機(jī)接口產(chǎn)品性能驗(yàn)證過程中,選取的被試會(huì)對(duì)驗(yàn)證結(jié)果產(chǎn)生較大的影響,因而驗(yàn)證結(jié)果難以重復(fù)。為解決上述問題,除了客觀的軟硬件量化指標(biāo)外,業(yè)內(nèi)通常采用增加被試者的數(shù)量來降低個(gè)體差異與時(shí)間差異的影響。但最終產(chǎn)品的性能驗(yàn)證,難免還會(huì)受到實(shí)際使用者個(gè)體狀態(tài)的影響。此外,腦機(jī)接口系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化還需對(duì)測試平臺(tái)、儀器儀表和被測設(shè)備的軟硬件進(jìn)行接口協(xié)同。腦機(jī)接口可應(yīng)用于工業(yè)、教育、交通、醫(yī)療、社會(huì)生活、軍事等多種領(lǐng)域。不同行業(yè)對(duì)腦機(jī)接口技術(shù)的需求和應(yīng)用場景存在較大差異,因而標(biāo)準(zhǔn)需要綜合考慮并細(xì)分研制。此外,腦機(jī)接口涉及不同行業(yè),因而涉及諸多主管部門,協(xié)同機(jī)制相對(duì)復(fù)雜。標(biāo)準(zhǔn)化由于涉及多個(gè)國際與國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化組織,且部分標(biāo)準(zhǔn)涉及不同國家的實(shí)際情況,因此各領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)同均存在共通的難點(diǎn)。不同國家在法律法規(guī)層面,對(duì)于腦機(jī)接口技術(shù)所涉及的數(shù)據(jù)安全、隱私保護(hù)、醫(yī)療監(jiān)管等方面的規(guī)定千差萬別。在倫理道德領(lǐng)域,不同文化背景下對(duì)于腦機(jī)接口可能引發(fā)的人類自主性、意識(shí)操控等倫理爭議持有不同的觀點(diǎn)與容忍度。技術(shù)水平上,發(fā)達(dá)國家在腦機(jī)接口的基礎(chǔ)研究、高端設(shè)備制造等方面可能具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),而發(fā)展中國家則可能在應(yīng)用場景拓展、成本控制等方面有獨(dú)特的探索,這導(dǎo)致在確定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性與普適性時(shí)面臨權(quán)衡。此外,市場需求也因地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、消費(fèi)習(xí)慣等因素而各異,如在一些發(fā)達(dá)地區(qū),腦機(jī)接口可能更多地被應(yīng)用于高端醫(yī)療康復(fù)與科研創(chuàng)新領(lǐng)域,而在新興市場國家,消費(fèi)級(jí)腦機(jī)接口產(chǎn)品如智能穿戴設(shè)備等可能更具市場潛力,這種市場需求的多樣性使得統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)難以兼顧各方利益。各標(biāo)準(zhǔn)化組織之間的工作流程、組織架構(gòu)以及利益訴求也不盡相同,協(xié)調(diào)各方資源、整合各方力量以推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程并非易事。頸,按以下思路構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)體系。升產(chǎn)業(yè)整體競爭力。整體全鏈條覆蓋統(tǒng)測試、臨床應(yīng)用、運(yùn)維服務(wù)全生命周期的標(biāo)準(zhǔn)體系,確?;A(chǔ)研重點(diǎn)聚焦關(guān)鍵領(lǐng)域:針對(duì)產(chǎn)業(yè)薄弱環(huán)節(jié)(化、設(shè)備兼容性、倫理安全規(guī)范等)術(shù)、高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)節(jié)的規(guī)范引導(dǎo),突破技術(shù)應(yīng)用瓶頸。動(dòng)態(tài)兼容技術(shù)發(fā)展:標(biāo)準(zhǔn)體系預(yù)留技術(shù)迭代空間,允許單項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)覆蓋多場景需求(如通用信號(hào)處理標(biāo)準(zhǔn)適配醫(yī)療與消費(fèi)級(jí)設(shè)備參照復(fù)用現(xiàn)有成熟標(biāo)準(zhǔn)(如電子設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議免重復(fù)建設(shè)。多層級(jí)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同勵(lì)產(chǎn)學(xué)研用多方參與標(biāo)準(zhǔn)更新,提升體系適應(yīng)性。前沿技術(shù)的融合趨勢(shì),搭建基礎(chǔ)共性—關(guān)鍵技術(shù)—場景應(yīng)用—技術(shù)治理”四層體系,如圖3所示。

3腦機(jī)接口基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)包括術(shù)語、通用要求、參考架構(gòu)、測試與評(píng)估要求、數(shù)據(jù)規(guī)范等多方面。保后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)化工作以及業(yè)內(nèi)交流的準(zhǔn)確性與一致性。性等方面提出了基礎(chǔ)性準(zhǔn)則,為整體技術(shù)的穩(wěn)定運(yùn)行奠定基石。件的功能定位、相互關(guān)系及信息交互流程,為技術(shù)開發(fā)與集成提供清晰藍(lán)圖。測試方法、評(píng)估指標(biāo),保障產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)有效性。存儲(chǔ)要求及數(shù)據(jù)處理流程等進(jìn)行統(tǒng)一界定,促進(jìn)數(shù)據(jù)的有效管理與共享利用。算法技術(shù)規(guī)范、反饋交互技術(shù)規(guī)范、傳輸協(xié)議、平臺(tái)技術(shù)要求等多方面。端的性能指標(biāo)進(jìn)行規(guī)范等。用場景及效果評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),如運(yùn)動(dòng)想象、SSVEP、P300等范式。法的原理、性能要求、優(yōu)化方向進(jìn)行明確。交互模式。對(duì)反饋交互設(shè)備的特性與交互過程進(jìn)行規(guī)范。數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?guī)則、速率、格式及安全性要求,保障信息傳輸?shù)母咝c安全。平臺(tái)技術(shù):明確腦機(jī)接口涉及的軟件、硬件及云平臺(tái)的結(jié)構(gòu)、資源配置、擴(kuò)展性及兼容性等技術(shù)要點(diǎn),為構(gòu)建綜合性腦機(jī)接口應(yīng)用平臺(tái)提供技術(shù)指引。腦機(jī)接口場景應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)包括工業(yè)應(yīng)用、交通應(yīng)用、醫(yī)療應(yīng)用、教育應(yīng)用、生活及娛樂應(yīng)用等多方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。確如人機(jī)協(xié)同作業(yè)或人因狀態(tài)監(jiān)測中的系統(tǒng)性能需求、環(huán)境適應(yīng)性與可靠性要求等。蓋駕駛員人因狀態(tài)監(jiān)測、智能人車交互等方面的技術(shù)規(guī)范等。官重建、外骨骼控制等醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)范,明確技術(shù)在醫(yī)療場景下的安全性、有效性驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)等。練等教育場景中的應(yīng)用規(guī)范,如學(xué)習(xí)狀態(tài)評(píng)估指標(biāo)、適應(yīng)性教學(xué)策略調(diào)整依據(jù)等。應(yīng)用技術(shù)與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),例如腦機(jī)接口結(jié)合智能物聯(lián)、元宇宙、虛擬現(xiàn)實(shí)游戲、沉浸式娛樂體驗(yàn)等領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn),包括交互體驗(yàn)設(shè)計(jì)、設(shè)備便攜性與舒適性要求等。腦機(jī)接口技術(shù)治理標(biāo)準(zhǔn)包括人體安全、倫理規(guī)范、數(shù)據(jù)安全、隱私保護(hù)、臨床規(guī)范與審評(píng)規(guī)范等多方面。生物相容性等方面的安全指標(biāo)與檢測方法,確保設(shè)備在與人體接觸和交互過程中不會(huì)對(duì)人體造成任何物理性傷害或不良生理影響。審查原則,確保技術(shù)發(fā)展與人類價(jià)值觀相契合。在研究與臨床應(yīng)用中,嚴(yán)格遵循知情同意原則,要求研究人員或醫(yī)療人員向受試者或患者充分披露技術(shù)細(xì)節(jié)、潛在風(fēng)險(xiǎn)及預(yù)期效果,確保其在完全理解并自愿的基礎(chǔ)上作出參與決定。禁止任何形式的強(qiáng)迫或誘導(dǎo)參與。同時(shí),注重對(duì)特殊群體,如未成年人、認(rèn)知障礙者的保護(hù),設(shè)置額外的倫理審查與代理同意機(jī)制。及共享全過程中的安全防護(hù)措施,規(guī)范包括數(shù)據(jù)加密、訪問控制、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),防止數(shù)據(jù)泄露與惡意篡改。的隱私收集、使用與披露規(guī)則,保障用戶個(gè)人信息不被非法侵犯與濫用,維護(hù)用戶合法權(quán)益與社會(huì)信任環(huán)境。侵入式/非侵入式設(shè)備的臨床準(zhǔn)入條件、療效評(píng)估指標(biāo)及風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案。規(guī)范術(shù)后患者監(jiān)測流程,包括神經(jīng)信號(hào)異常預(yù)警、設(shè)備故障響應(yīng)及長期神經(jīng)功能跟蹤評(píng)估等。強(qiáng)化患者教育與心理支持,制定術(shù)后認(rèn)知適應(yīng)訓(xùn)練指南,防范技術(shù)依賴或心理排斥風(fēng)險(xiǎn)。類、消費(fèi)級(jí)等不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的腦機(jī)接口設(shè)備實(shí)施差異化審查標(biāo)準(zhǔn)。細(xì)化技術(shù)審評(píng)要點(diǎn),包括神經(jīng)信號(hào)采集精度、算法可靠性驗(yàn)證、人機(jī)交互穩(wěn)定性等核心指標(biāo)。以標(biāo)準(zhǔn)帶動(dòng)引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、構(gòu)建完備的腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)體系、發(fā)布一批高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)落地驗(yàn)證模式、培養(yǎng)一流的腦機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化人才隊(duì)伍。短期目標(biāo)(2027年筑牢根基,構(gòu)建腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)基礎(chǔ)框架。準(zhǔn)體系整體框架,優(yōu)先發(fā)力基礎(chǔ)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),確保核心技術(shù)有據(jù)可依,同時(shí)著手部分應(yīng)用與治理標(biāo)準(zhǔn),初步規(guī)范技術(shù)走向市場的路徑。宣貫培訓(xùn)鎖定兩類關(guān)鍵人群,一方面培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)化專業(yè)人才,另一方面讓腦機(jī)接口從業(yè)者熟悉標(biāo)準(zhǔn)化流程,雙管齊下保障人才儲(chǔ)備。在測試驗(yàn)證領(lǐng)域,集中精力打造關(guān)鍵儀器儀表,搭建測試驗(yàn)證平臺(tái)并營造試驗(yàn)環(huán)境,為技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量保駕護(hù)航,全方位為后續(xù)發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)。中期目標(biāo)(2030年標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)一步豐富細(xì)化,在前期鋪墊之上,著重推動(dòng)應(yīng)用與治理標(biāo)準(zhǔn)落地,以匹配多樣的市場應(yīng)用場景,同時(shí)不忘回溯基礎(chǔ)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充更新,緊跟技術(shù)迭代步伐。長期目標(biāo)(2035年全面覆蓋,構(gòu)建腦機(jī)接口全鏈條標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同發(fā)展體系。臻于完備,各層級(jí)標(biāo)準(zhǔn)緊密協(xié)同、無縫銜接,覆蓋從技術(shù)研發(fā)到商業(yè)應(yīng)用的全鏈條,成為行業(yè)規(guī)范發(fā)展的堅(jiān)實(shí)保障。此外通過長期的宣貫與培訓(xùn),培育出一批標(biāo)準(zhǔn)化人才。建立測試驗(yàn)證融合高性能儀器儀表與頂尖驗(yàn)證平臺(tái),打造出科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、高效精準(zhǔn)的體系,配合4作為未來產(chǎn)業(yè),腦機(jī)接口的標(biāo)準(zhǔn)體系也應(yīng)隨著技術(shù)發(fā)展不斷完備。20252027年,建立架構(gòu)完善且易于擴(kuò)展的腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)體系,搭建起支撐技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)框架。20272030年,基于技術(shù)演進(jìn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)充內(nèi)容,豐富腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)體系的覆蓋維度,提升標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)發(fā)展的適配性。20302035年,形成系統(tǒng)完備的腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)體系,實(shí)現(xiàn)從技術(shù)研發(fā)到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用全鏈條的標(biāo)準(zhǔn)覆蓋,為腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)支撐。52025027數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)集要求等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),為腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化整體工作打下基礎(chǔ)。20272030年,完成測試環(huán)境要求、測試驗(yàn)證方法、通用要求等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),通過標(biāo)準(zhǔn)化測試流程保障腦機(jī)接口技術(shù)與產(chǎn)品的可靠性。2030-2035年,基于產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,動(dòng)態(tài)補(bǔ)充其他未覆蓋的基62025027年,信號(hào)采集方面:優(yōu)先開展電極、采集芯片、非植入式采集系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)可著手布局半侵入式采集系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)研制;編解碼方面:完成運(yùn)動(dòng)想象、視覺誘發(fā)、言語想象等典型范式涉及的經(jīng)典編解碼方法標(biāo)準(zhǔn);在數(shù)據(jù)傳輸方面,完成端側(cè)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)要求;在交互設(shè)備方面,完成腦機(jī)接口與外骨骼、神經(jīng)調(diào)控設(shè)備的交互要求標(biāo)準(zhǔn);在平臺(tái)方面,完成腦機(jī)接口軟件平臺(tái)、硬件平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)。2027030年,在信號(hào)采集方面:完成屆時(shí)技術(shù)較為成熟的介入式與植入式采集系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)制定;在編解碼方面:開展聽覺范式、人因狀態(tài)感知相關(guān)的編解碼方法標(biāo)準(zhǔn);在數(shù)據(jù)傳輸方面,完成云端數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)技術(shù)要求;在交互設(shè)備方面:完成腦機(jī)接口與機(jī)器人、混合現(xiàn)實(shí)MR的交互要求標(biāo)準(zhǔn);在平臺(tái)方面:完成搭載腦機(jī)的智能頭顯、智能AR眼鏡等平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn),如屆時(shí)云平臺(tái)已有成熟應(yīng)用,則2030035年,信號(hào)采集方面:根據(jù)技術(shù)發(fā)展,補(bǔ)充更多新型信號(hào)采集技術(shù)涉及的電極、芯片與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn);編解碼方面:拓展嗅覺、觸覺等多感知維度編解碼方法標(biāo)準(zhǔn);在數(shù)據(jù)傳輸方面,圍繞可能落地的腦聯(lián)網(wǎng)等新興需求,制定高速、低延遲數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);在交互設(shè)備方面,針對(duì)具身智能體等創(chuàng)新設(shè)備,建立適配的腦機(jī)交互技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);在平臺(tái)方面,結(jié)合技術(shù)突破,補(bǔ)充新型腦機(jī)融合平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)。72025027年,工業(yè)應(yīng)用方面:編制工業(yè)作業(yè)狀態(tài)下的人因狀態(tài)安全監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與使用規(guī)范,涉及疲勞、情緒、專注度等多方面;醫(yī)療應(yīng)用方面:編制腦機(jī)運(yùn)動(dòng)康復(fù)技術(shù)、腦機(jī)閉環(huán)神經(jīng)調(diào)控等技術(shù)較為成熟的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與使用規(guī)范;交通應(yīng)用方面:編制駕駛?cè)艘驙顟B(tài)安全監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與使用規(guī)范,涉及疲勞、情緒、專注度等多方面;教育應(yīng)用方面:編制注意力、情緒監(jiān)測在教育輔助場景下的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與使用規(guī)范;生活及娛樂應(yīng)用方面:編制產(chǎn)品較為成熟2027030年,工業(yè)應(yīng)用方面:編制作業(yè)腦機(jī)組協(xié)同技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)與使用規(guī)范;醫(yī)療應(yīng)用方面:編制腦機(jī)輔助診療技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與使用規(guī)范,具體視技術(shù)成熟度情況,涉及植入式腦機(jī)控制、意識(shí)障礙、雙向情感障礙、注意力缺陷、睡眠障礙、語言重建等;交通應(yīng)用方面:編制車內(nèi)人因感知交互技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與使用規(guī)范;教育應(yīng)用方面:編制群體腦機(jī)交互評(píng)估技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與使用規(guī)范;生活及娛樂應(yīng)用方面:編制腦控游戲、元宇宙交互等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與使用規(guī)范,具體視技術(shù)成熟度情況。2030-2035年,根據(jù)腦機(jī)接口在各應(yīng)用場景的技術(shù)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)應(yīng)82025027年,開展人體安全(物理安全性、生物相容性、電磁兼容等、倫理審查、審批規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)或指南編制。同時(shí)從共識(shí)性文件角度,開展數(shù)據(jù)安全、隱私保護(hù)、臨床規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容研究。2027-2030年,基于前期的共識(shí)性研究成果,編制發(fā)布數(shù)據(jù)安全、隱私保護(hù)、臨床規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)或指南。2030-2035年,根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,技術(shù)研究是腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化的核心基礎(chǔ)。應(yīng)加大對(duì)腦機(jī)接口關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)投入,推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和突破。能等領(lǐng)域的交叉研究,深入理解大腦工作機(jī)制,提升腦機(jī)接口的信號(hào)采集、處理和解碼能力。重點(diǎn)突破高時(shí)空分辨率神經(jīng)信號(hào)采集技術(shù)、多模態(tài)信號(hào)融合算法、長時(shí)程腦機(jī)交互穩(wěn)定性等底層技術(shù)瓶頸。在應(yīng)用研究方面,針對(duì)工業(yè)安全、醫(yī)療康復(fù)、智能交互、教育娛樂等不同場景,開展腦機(jī)接口技術(shù)的應(yīng)用研究,探索標(biāo)準(zhǔn)化需求和技術(shù)路徑。建立“場景需求-技術(shù)研發(fā)-標(biāo)準(zhǔn)制定”聯(lián)動(dòng)機(jī)制,例如在醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域優(yōu)先制定腦控假肢的神經(jīng)信號(hào)接口標(biāo)準(zhǔn),在工業(yè)安全領(lǐng)域規(guī)范腦電疲勞監(jiān)測設(shè)備的性能指標(biāo)。在測試驗(yàn)證技術(shù)方面,持續(xù)跟蹤產(chǎn)業(yè)發(fā)展最前沿,針對(duì)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的技術(shù)與產(chǎn)品情況,研制對(duì)應(yīng)的測試驗(yàn)證技術(shù)與方法。開發(fā)基于AI在開放合作方面,鼓勵(lì)高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)之間的協(xié)同創(chuàng)新,建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室或技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟,推動(dòng)技術(shù)成果的共享與轉(zhuǎn)化。設(shè)立腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化專項(xiàng)基金,支持產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合申報(bào)技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目,明確標(biāo)準(zhǔn)專利共享機(jī)制,避免技術(shù)壁壘。標(biāo)準(zhǔn)落地實(shí)施環(huán)節(jié)中,檢測驗(yàn)證平臺(tái)的構(gòu)建至關(guān)重要。功能完備、技術(shù)先進(jìn)的檢測驗(yàn)證平臺(tái),其能夠精準(zhǔn)模擬各類實(shí)際應(yīng)用場景,對(duì)腦機(jī)接口產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格測試,全面評(píng)估產(chǎn)品的性能、穩(wěn)定性和可靠性。該平臺(tái)應(yīng)具備自動(dòng)化和智能化的測試流程管理系統(tǒng),能夠?qū)y試數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、分析和處理,及時(shí)準(zhǔn)確地判斷產(chǎn)品是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí),平臺(tái)還應(yīng)具備開放性和可擴(kuò)展性,能夠隨著腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展不斷更新和升級(jí)測試項(xiàng)目與方法,為產(chǎn)品研發(fā)和市場準(zhǔn)入提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐,確保只有經(jīng)過嚴(yán)格檢測并符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品才能進(jìn)入市場流通環(huán)節(jié)。測試驗(yàn)證儀器儀表是保障腦機(jī)接口產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵要素。力開發(fā)一系列高精度、高性能的測試驗(yàn)證儀器儀表。例如,研發(fā)超高精度的腦信號(hào)模擬設(shè)備,用以替代被試者,降低被試人員在腦機(jī)接口測試驗(yàn)證過程中的比重,降低個(gè)體差異影響,提升測試驗(yàn)證的可重復(fù)性與科學(xué)性。此外,還可根據(jù)產(chǎn)業(yè)需求,研制專用于測量腦機(jī)接口設(shè)備電磁兼容性、信號(hào)傳輸特性、設(shè)備響應(yīng)速度等方面的儀器儀表,從多個(gè)維度對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行精確測量和評(píng)估。標(biāo)準(zhǔn)的宣貫推廣工作是推動(dòng)腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化落地的重要舉措。通過多渠道、多形式開展標(biāo)準(zhǔn)宣貫活動(dòng),提高行業(yè)對(duì)腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)知度和執(zhí)行力度。線上利用專業(yè)網(wǎng)站、社交媒體平臺(tái)等發(fā)布詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)解讀文章、生動(dòng)的視頻教程、在線直播講座等,覆蓋廣泛的受眾群體,方便行業(yè)人員隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)。線下舉辦各類標(biāo)準(zhǔn)宣貫培訓(xùn)班、研討會(huì)、技術(shù)交流會(huì)等,邀請(qǐng)行業(yè)專家進(jìn)行深度解讀和案例分析,與參會(huì)人員進(jìn)行面對(duì)面的交流和互動(dòng),解答疑問。同時(shí),在行業(yè)展會(huì)、學(xué)術(shù)會(huì)議等活動(dòng)中設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)宣貫專區(qū),展示標(biāo)準(zhǔn)化成果,發(fā)放標(biāo)準(zhǔn)宣傳手冊(cè),向用戶、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、科研單位等利益相關(guān)者直觀地宣傳腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)的重要性和產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)符合性,營造良好的標(biāo)準(zhǔn)化氛圍,促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)在行業(yè)內(nèi)的廣泛傳播和有效執(zhí)行。組織協(xié)同是推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的核心關(guān)鍵。組織協(xié)同一方面是標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)組織機(jī)構(gòu)的程序工作,另一方面是產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的生態(tài)組織及凝聚共識(shí)工作。標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)組織機(jī)構(gòu)方面,全國信標(biāo)委、中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)、中國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)等在腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化工作中發(fā)揮引領(lǐng)作用,負(fù)責(zé)統(tǒng)籌規(guī)劃全國腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)體系,協(xié)調(diào)各方資源,推動(dòng)基礎(chǔ)通用標(biāo)準(zhǔn)的制定。同時(shí),各地成立的地方標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,緊密結(jié)合區(qū)域產(chǎn)業(yè)特色,開展針對(duì)性的標(biāo)準(zhǔn)研制與推廣工作。例如,腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在標(biāo)準(zhǔn)制定中擔(dān)任加速技術(shù)共識(shí)形成、解決市場碎片化、孵化前瞻性標(biāo)準(zhǔn)的作用。在加速技術(shù)共識(shí)形成方面,腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟借助閉門會(huì)議、工作組協(xié)作等靈活多元的機(jī)制,有力推動(dòng)技術(shù)觀點(diǎn)的交流與碰撞,極大加快了技術(shù)共識(shí)的凝聚速度。通過聯(lián)盟大會(huì),以及學(xué)術(shù)組、基礎(chǔ)硬件工作組、數(shù)據(jù)與軟件工作組、系統(tǒng)與行業(yè)應(yīng)用組各司其職開展工作,針對(duì)統(tǒng)一技術(shù)路線,深入開展大量技術(shù)研討活動(dòng),為后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)化工作奠定堅(jiān)實(shí)的共識(shí)根基。不僅如此,在新興技術(shù)方向探索上,腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟充分發(fā)揮牽頭引領(lǐng)作用,主動(dòng)在標(biāo)準(zhǔn)化組織暫未涉足覆蓋的領(lǐng)域率先開展先行試驗(yàn),積極開拓創(chuàng)新,為填補(bǔ)相關(guān)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)空白、引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)發(fā)展新方向積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。在腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聚集的長三角地區(qū),產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟聯(lián)合高校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè),共同制定適用于區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈的高效對(duì)接。未來,應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)各標(biāo)準(zhǔn)化組織之間的溝通協(xié)作,完善組織架構(gòu),提升工作效率,形成全國一盤棋的標(biāo)準(zhǔn)化工作格局,推動(dòng)腦機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)化工作向縱深發(fā)展。2023年2月8日,中國信息通信研究院在工業(yè)和信息化部指導(dǎo)下,牽頭國內(nèi)產(chǎn)學(xué)研用88家單位成立腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。6位院士9模最大、企業(yè)最多、覆蓋技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈條最全最廣泛的腦機(jī)接口組織,截止2025年2月,聯(lián)盟會(huì)員單位數(shù)已達(dá)238家。聯(lián)盟致力于搭建產(chǎn)學(xué)研醫(yī)集聚的產(chǎn)業(yè)生態(tài)、加強(qiáng)科技前瞻研判、夯實(shí)場景應(yīng)用基礎(chǔ)、促進(jìn)國際交流合作和推動(dòng)科普宣傳。一年以來,聯(lián)盟已舉辦多個(gè)高水平論壇和多形式展覽:比如2023中關(guān)村論壇腦機(jī)接口創(chuàng)新發(fā)展論壇、2023腦機(jī)接口五十周年大會(huì)、CT深度觀察論壇、2024中關(guān)村論壇腦機(jī)接口創(chuàng)新發(fā)展與應(yīng)用論壇、第一、二屆腦機(jī)接口大會(huì)等。此外,聯(lián)盟積極組織開展產(chǎn)學(xué)研集智攻關(guān),搭建腦機(jī)接口技術(shù)產(chǎn)業(yè)服務(wù)平

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