七部門:研發高性能、超低功耗腦信號處理芯片

中新經緯8月7日電 據工信部網站消息,近日,工業和信息化部、國家發展改革委、教育部、國家衛生健康委、國務院國資委、中國科學院、國家藥監局發佈關於推動腦機接口產業創新發展的實施意見。

意見指出,腦機接口通過在腦與機器之間建立信息通道,實現生物智能與機器智能的協同交互,是生命科學和信息科學融合發展的前沿技術。當前,腦機接口創新成果持續涌現,產業加速壯大,正孕育顛覆性突破,已成爲科技創新和產業創新深度融合的重要領域。

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、芯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。

加強基礎軟硬件攻關方面,意見明確三方面內容:

一是創新腦信號傳感元件。研發面向硬腦膜上、硬腦膜下、大腦皮層內等不同區域的植入式電極,探索腦血管介入式電極,強化材料的穩定性和可靠性,研製專用製備和封裝工藝,提升電極通道數、生物相容性、空間分辨率和信噪比。加快高可用、自適應調節的非植入式電極研發,發展低阻抗、薄介質的新型電極材料,提升電極便捷性、舒適性和易用性。創新基於光、電、磁、超聲、化學的新型腦信號傳感器,突破單模態信號侷限,提高腦信號感知能力。

二是突破關鍵腦機芯片。發展高通道、高速率腦信號採集芯片,強化模數轉換、通道管理和噪聲抑制,增強腦信號採集放大能力。研發高性能、超低功耗腦信號處理芯片,強化並行處理能力,推動感知、計算和調節等功能的一體化集成。研發超低功耗、高速率、高可靠的通信芯片,提升腦信號傳輸和抗干擾能力。

三是夯實軟件工具底座。完善腦信號編解碼軟件,降低編碼過程的認知負荷,應用人工智能技術強化解碼能力和任務迭代優化能力,提升編解碼準確率、響應速率和場景通用性。開發專用控制交互軟件,提升設備控制和神經調控的精準度,增強多任務協同處理能力。構建專用操作系統和通用軟件平臺,實現多模態數據集成、編解碼算法兼容和交互軟件可編輯功能,優化用戶使用體驗。

打造高性能產品方面,意見要求:

加快植入式設備研發突破。探索集成高密度神經記錄傳感器、超低功耗植入式芯片的新型產品,創新腦意圖識別功能,提高控制精度和響應速度。完善單向和雙向深部腦刺激器、反應式電刺激器、人工耳蝸等成熟產品,提升信號採集和功能調控準確度,強化神經刺激功效。

推動非植入設備量產迭代。創新額貼式、耳貼式、入耳式、髮夾式等產品形態,推動非植入產品向輕量化、高速率、低功耗發展。研製頭盔、頭顯、眼鏡、耳機等集成式腦機接口產品,通過與已有生活消費產品融合發展,支持非植入產品的迭代應用和規模化推廣。

發展輔助設備。研發輔助生理信號設備,通過腦信號與肌電、眼電、心電、近紅外等多模態信號的融合,提升交互控制和感知覺評估的精準度。研發用於植入腦機接口的高精度手術機器人,突破亞微米級精度控制與動態調整技術,提升區域精準實時成像與三維重建能力。

壯大創新主體方面,意見提出:

培育優勢企業。發展壯大腦機接口領域領軍企業,支持組建產業創新聯合體,牽頭承擔國家科技重大專項等任務。促進腦機接口中小企業創新供給,加快培育科技和創新型中小企業、高新技術企業、專精特新中小企業、專精特新“小巨人”企業、製造業單項冠軍企業以及瞪羚企業、獨角獸企業等,實施啓航企業培育工程,完善企業梯度培育體系。推動大中小企業融通創新,鼓勵領軍企業開放算法框架、公共數據和共性技術,爲企業共同成長營造良好環境。

完善創新載體。支持建設國家制造業創新中心、國家技術創新中心、國家新興產業創新中心、國家產業技術工程化中心、全國重點實驗室、國家臨牀醫學研究中心,凝聚產學研各界優勢力量,提升腦機接口關鍵共性技術供給能力。依託產業聯盟、行業協會等組織,促進腦機接口技術交流、供需對接、國際合作,深化創新鏈產業鏈資金鍊人才鏈融合。建設開源社區,加強對重點開源項目的支持力度,匯聚全球開發者協同創新。

推動產業集聚。引導創新要素向基礎好、潛力大的地區匯聚,立足各地特色和產業優勢,分級分類建設孵化器和產業園等,打造創新能力強、應用場景佳的優勢集聚區,推動產業鏈上下游集聚發展。推動腦機接口與人工智能、新材料、機器人等領域企業合作,開展技術應用聯合攻關,構建跨領域協作的創新環境。(中新經緯APP)