2024值得关注的十大前沿技术

EDN分析师团队在过去一年报道的各大前沿技术中，挑选出十项读者反馈最多的前沿技术，这些引人入胜的技术前景正重新定义着我们的生活和未来。随着这些技术的蓬勃发展，它们将在医疗保健、能源利用、通信技术和环境保护等领域发挥深远影响。Iirednc

这十项技术涵盖了从脑机接口和微型器件到太阳光数据传输和固态电池等多个领域，本文将从行业背景、技术思路和未来应用三个层面探讨这些技术，并对其技术突破性、潜在应用领域和商业化可行性进行评分。Iirednc

关注一：脑机接口更易行：“脑电波+AI”读取大脑意图

行业背景：脑机接口(BMI)技术一般是通过侵入式方法，用手术在大脑中植入电极，来采集大脑的电信号。这种方法的安全风险较大，在AI技术得到重大突破的同时，业界开始流行“脑电波+AI”的技术方向，来实现脑电信号的采集。Iirednc

技术思路：“脑电波+AI”的思路是通过脑电波读取相应脑电波信息，再进一步结合AI与大语言模型来翻译大脑意图。发布类似研究的机构包括：Iirednc

• 悉尼科技大学发布的便携式非侵入式系统，他们首次将离散编码技术纳入大脑到文本的翻译过程，为神经解码引入了一种创新方法，并与大型语言模型整合开辟神经科学和人工智能的新领域。
• Araya公司利用高密度脑电图(EEG)设备成功地实现了脑机接口操作，他们通过非侵入式脑机接口与ChatGPT结合起来，成功发送了一封Gmail。
• 清华大学的SpiralE BCI脑机接口采用“入耳式”设计，通过耳道内设备读取相应脑电波信息(图1)。该方案由稳态视觉诱发电位(SSVEP)-BCI和听觉BCI组成，前者用于捕捉并解码用户的视觉脑电波，后者则可记录并解码用户所听到的声音(图2)。实验数据表明，SpiralE BCI的解码精度在95%左右，信息传输速率(ITR)达到36.86±15.53比特/分钟。

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图1：SpiralE BCI。(图片来源：清华大学/Nature Communications)Iirednc

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图2：基于SpiralE的视觉和听觉BCI研究。(图片来源：清华大学/Nature Communications)Iirednc

• 此外，加州理工学院使用功能性超声(fUS)读取大脑活动也是一个方向，他们通过超声波测量流向特定大脑区域的血流的变化来读取大脑活动，再通过用机器学习编程的解码器破译其含义。

未来应用：非侵入式脑机接口技术对于帮助残疾人患者恢复自主的日常社交活动具有潜力，在大脑信息采集与分析、脑疾病诊断、神经疾病和精神系统疾病治疗康复等领域具有广阔的应用前景。Iirednc

技术突破性：　★★★☆☆Iirednc

潜在应用领域：★★★★☆Iirednc

商业化可行性：★★★★☆Iirednc

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关注一：脑机接口更易行：“脑电波+AI”读取大脑意图Iirednc

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