8月15日,以滨海新区为主角的纪录片《创新的征途》第六集《探索未来》在央视纪录频道(CCTV-9)播出,带你感受天津滨海新区肩负国家使命,以科技创新大盈家,推动社会变革孕育着全新的未来。今天,就让我们一同走进脑机交互与人机共融海河实验室、中国航天科技集团五院(航天五院)。
1924年
人类首次检测到脑电波信号
100年间脑机接口技术
已经在医疗健康
教育娱乐等多个领域
展现出巨大潜力
而这一切即将迎来新的突破
在天津大学
脑机交互与人机共融海河实验室
一项更为神奇大胆的实验正在进行!
天津大学教授、国家重点研发计划首席科学家 李晓红:脑机接口用的是真实的大脑,而我是用干细胞培养的大脑。我们当时提到这个想法的时候,大家都觉得很疯狂。
我们那个时候跟天津大学脑机接口团队就有了合作,我亲眼看到了一个不能够说话或者是不能动的患者,靠脑机接口的技术,明显改善了他的一些行为学的功能,让我感到非常震惊,觉得这个领域是很神奇的一件事情,真正让我感受到医工交叉的力量。
天津大学教授、国家重点研发计划首席科学家 李晓红:我就一直很困惑,我究竟要怎么样去做,我的培养的脑,它既没有眼睛,也没有耳朵、胳膊和腿,怎么样来和外界世界进行交互?
最终我们选择用芯片与人造大脑相连接,我们给它取了一个名字,叫片上脑机接口。这个片就是芯片,芯片上培养的大脑,通过电极芯片是可以进行一个信息的写入和信息的输出的。
上面黑色的小点就是电极点。每个电极点既能记录神经元的电信号大盈家,也能对神经元进行电刺激调控。这相当于充当一个“翻译官”的角色:我给你什么样的编码信息你能够接受,你能够认出来,还能处理它,还能做出很好的一个响应。
天津大学教授、国家重点研发计划首席科学家 李晓红:我们人的神经元有10的11次方。因为有那么大的一个基数形成那么多的突触,它才能够记住,或者处理很复杂的信息。
而我们要做的就是帮助人造大脑,拥有处理复杂信息的能力。比如我给一个刺激,然后生物质能给相应的响应,通过不断的刺激,不断的响应,它会累积很多数据。在这个过程中,不可避免地会出现错误的尝试,所以它的神经元数量越多,产生的突触越多,它的能力一定越强。
举个例子:我给它一个刺激,它可能会兴奋,这个时候它的任务完成度会更多。这时,我们就要根据它任务完成的进度和最终效果,一点一点地去分析、评估它的表现。我们没法立刻下结论说它“喜欢”哪个,或者“不喜欢”哪个。
与此同时
在另一间实验室
科学家陈力群正在探索更多的可能性
她培养的人造大脑不仅拥有神经元
还长出了视网膜!
天津大学教授、国家重点研发计划首席科学家陈力群:我们就想在体外构建一个眼脑同体的类器官的融合体,相当于我们培养的眼睛是替代机器人上的摄像头或者雷达,这就相当于,我们培养这些片上的眼脑可以自主感知。
如果机器人只是具有我们本身人眼的能力,那其实它还不够达到我们对未来的需求,未来很有可能我们是要需要让机器人去识别红外线、紫外线,所以我们认为未来还可以做很多相应的工作。
伴随着中国运载火箭技术的重大突破
与载人空间站工程的全面启动
航天器的尺寸与重量不断刷新着记录
在这一关键转折点
滨海新区依托其无可替代的海运优势
成为了中国航天产业布局的
战略支点与核心枢纽
中国航天科技集团技术人员 吴东亮:我是在地面做大型环境实验的一名技术人员,可以理解成类似于一个医院的体检员。
中国航天科技集团技术人员 吴东亮:比如说,月球上六分之一重力,火星上95%左右的气体是二氧化碳,金星93个大气压,地球只有1个大气压,这样一种环境,航天器怎么生存,就要建造这样一个环境用来进行地面的验证和考核。
中国航天科技集团技术人员 吴东亮:现在我们空间站是3个舱段,中间有一个节点舱,每一段虽然是个圆柱,但实际上是一个T字形的组合体,比原来尺寸更大。这样一个大的东西要在地面做实验,比较困难。
中国航天科技集团技术人员 吴东亮:我们基于仿真,建立了一个空间站组合体在轨的热模型。
我只把一个舱段放进去后做热试验。那些边界我通过仿真已经模拟出来了,做完试验以后,通过单舱段进行发射,然后在轨组建这样一种方式。
我觉得肯定是未来可期的,但这需要一代又一代航天人的持续努力。
纪录片《创新的征途》
以天津滨海新区为样本
讲述中国科技创新发展
已全部播出
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