腦機接口標準化“暗戰”

蒲江波

近年來，腦機接口已經成為世界各國腦科學領域的熱門議題。自20世紀70年代以來，這項前沿技術日趨成熟，正在經歷從實驗室到產業界的重要變革。

2017年，特斯拉創始人馬斯克（ElonMusk）宣布創立Neuralink公司（一個神經科技和腦機接口公司），并投入巨資研發各項腦機應用，一下子使這項技術從科研“深巷”走進公眾視野，受到社會各界關注。

科技“大佬”看好

腦機接口就是“人腦與機器相連”嗎？腦機接口到底是什么？它是生命科學和信息技術交叉的代表性技術，涉及信息科學、神經科學、臨床醫學等多個學科的融合和演進。

腦機接口技術通過采集中樞神經系統的生理信息，將神經活動轉換為控制命令，建立起中樞神經系統與外部環境的直接信息通路。

在不依賴人體脊髓或外周神經傳感通路的條件下，腦機接口可實現人腦與外部設備的交互和反饋，有望引領人機交互的突破性變革，同時也被視為神經修復和康復的潛在工具。

在醫學領域，腦機接口技術的應用主要集中在對運動和認知功能的改善、康復和替代上。

例如，結合運動想象、視覺誘發電位等腦機接口實驗范式和外骨骼、拼寫輸入器等輸入輸出設備，腦機接口已成功輔助腦卒中、截肢、“漸凍癥”患者實現“心想事成”的機械臂操控或文字輸入，同時還有助于提升康復效率。深部腦刺激器在癲癇、帕金森病的治療中也已經大顯身手。結合腦機接口的神經反饋訓練，正應用于抑郁、焦慮、孤獨癥等認知和神經功能障礙的輔助治療中。

在歐洲、美國和日本，腦機接口相關的神經記錄和刺激裝置已獲得政府資助，不僅被列入各類腦計劃項目，其在軍事領域的創新應用也在推進之中，美國國防部就對涉及假肢和外骨骼的神經接口技術展開了一系列研究。

我國已將腦機接口納入“科技創新2030重大項目”，針對腦機接口涉及的神經機理、編解碼機制等基礎原理和重要應用，從國家規劃到科學基金的頂層設計，都在全面推進。

腦機接口的市場規模正在快速增長，多家國際市場研究和管理咨詢機構都對該領域未來10年的增長持樂觀態度。高德納公司在其知名的新興技術成熟曲線中，多次將腦機接口技術列入期望膨脹階段。國際咨詢公司麥肯錫預測，腦機接口在未來10～20年將產生700億～2000億美元的經濟價值。隨著腦機接口技術從基礎研究逐步走向產業應用，尤其是在醫療、教育、航天、軍工領域的實際落地，公眾將越來越體會到它帶來的好處。

掌握標準“制高點”

“誰制定標準，誰就擁有話語權；誰掌握標準，誰就占據制高點。”在科學研究和行業發展中，這絕不是一句空話。

美國商務部近三年來連續出臺兩部出口管制法案，不僅直接將腦機接口技術納入對華貿易制裁的限制清單，還明確指出“國際標準話語權是確保美國競爭優勢的關鍵”。

標準是技術領域的國際通用語言，在構建人類命運共同體中扮演著重要角色。

國際標準一方面已成為貿易戰中設置技術壁壘的核心手段，另一方面又是全球治理的技術基礎和科技成果轉化的戰略橋梁。

腦機接口技術誕生半個世紀以來，走過了原理假設、技術驗證階段，正進入國際標準競爭與合作的產業舞臺中央。這個橫跨理、工、醫多個學科大類的交叉技術，只有建立起統一、規范的腦機接口術語概念、基礎架構、數據協議、硬件系統、軟件算法等系列標準，行業發展才有“溝通”的基礎，技術突破和轉化應用才有保障。

腦機接口的國際標準化競爭正如火如荼。各大國際標準化組織高度關注并爭相設立技術研究和標準制定工作組，希望能搶占先機。

美國主導的電氣和電子工程師協會（IEEE），于2018年搶先建立了針對關鍵術語和核心概念的P2731工作組和針對植入式神經接口的P2794工作組。緊隨其后，國際標準化組織（ISO）和國際電工委員會（IEC）于2019年聯合設立了腦機接口專家組AG16，對該項技術的標準化需求開展了專項調研。

國際電信聯盟（ITU）建立了與ISO/IECJTC1/AG16的聯絡溝通機制，同步開展工作。國際電工委員會還在生物數字融合工作組中，將腦機接口技術明確納入工作組范圍。

至此，三大國際頂級標準化組織ISO、IEC、ITU已經完成布局，其背后則是各國對新興技術和產業發展領域話語權、管轄權的激烈爭奪。

當今世界正經歷百年未有之大變局，面向世界科技前沿，在新一代科技革命和產業變革引發的技術和市場競爭中，腦機接口技術無法置身事外。

可以想見，標準話語權的旁落，必然會給我國腦機接口行業未來的可持續發展留下危機與隱患。

發出“中國聲音”

我國又具備哪些競爭基礎呢？在學界，清華大學、浙江大學、天津大學、華南理工大學、電子科技大學和中國科學院等團隊在通訊算法、傳感技術和臨床應用方面取得了突破。在業界，博睿康、品馳、強腦科技等公司在醫療、教育領域發布產品，并已取得國內市場占有率領先優勢。

然而，在神經傳感與芯片等核心技術方面，我國仍高度依賴國外供應商，急需突破“卡脖子”的問題。同時，腦機接口因牽涉人的情感、認知、記憶等，其研發和應用會涉及用戶安全、隱私的重大倫理和人權問題，相關標準化議題因此顯得更為重要。

標準化戰略是國家發展戰略的重要組成部分。我國科研工作者正積極投身于國際和國家標準化工作。2021年10月，我國專家組成功立項首個腦機接口ISO國際標準，筆者有幸擔任牽頭人。

我國代表團在ISO/IECJTC1全會上乘勝追擊，提出由中國負責新建國際標準委員會。歷經2021年末ISO和2022年初IEC兩次激烈的陳述答辯和驚心動魄的投票環節，好消息終于傳來：我國成功獲批承建聯合兩大國際頂級標準化組織的腦機接口標準化委員會（ISO/IECJTC1/SC43）。

這是JTC1成立近35年來，第一次由我國承擔秘書處和主席職位。這意味著我們拿到了國際話語權，在標準制定中將發出“中國聲音”。

國家標準化管理委員會同步成立了對口的國家標準分委會，形成了國內外統籌聯動的頂層設計和根據地。這對協調國內各行業專家意見，形成一致的國內外標準化口徑，具有里程碑意義。

作為典型的變革性前沿技術，腦機接口領域原始創新與技術轉化、產業發展緊密結合，標準將為研究者、生產者和使用者提供關鍵參考和依據，推動這一新興技術快速、健康地發展。未來，通過建立多學科、跨行業、懂標準的專業隊伍，實現創新鏈、產業鏈、標準鏈“三鏈融合”，腦機接口有望從“中國制造”走向“中國創造”。

應對“潛在”風險

多學科技術支撐著腦機接口的蓬勃發展，但也必須未雨綢繆，警惕來自不同領域的“潛在”風險。腦機接口的風險可能來自生命科學和信息科學兩大領域，不僅涉及經典醫學倫理，還有生物數字融合帶來的前所未有的新倫理議題。

作為一項顛覆性的前沿技術，腦機接口涉及人主觀能動性的改變以及潛在糾紛的權責歸屬議題。

一方面，技術影響自主意識會引發社會問題。另一方面，技術濫用會加劇意識形態風險。腦機接口實現了大腦與人工智能的深度耦合，可以由人腦和人工智能共同決策，但當錯誤決策產生不良后果時，又將如何從法律和技術層面進行追責？更有甚者，作為對腦內信息進行“讀取”和“寫入”的新型工具，腦機接口若被不法分子利用，將對現有社會架構造成沖擊，影響國家安全。

在社會層面，腦機接口技術的可及性、公平性備受關注。腦機接口產品有望提升人類的認知能力，促進疾病康復，這將在腦機接口和非腦機接口用戶間引入潛在的歧視、偏見與不平等競爭，影響社會公平，甚至引發新的社會矛盾。因而，提前預判風險并給予防范，也是未來標準制定的重要范疇。