Trung tâm chip não mới tạo động lực cho Trung Quốc trong cuộc đua công nghệ đột phá với Mỹ

Trung tâm trị giá 400 triệu nhân dân tệ (56 triệu đô la Mỹ) tại Đại học Phúc Đán được thành lập khi Trung Quốc tiếp tục thúc đẩy phát triển công nghệ đột phá trong cuộc đua giành vị thế thống trị với Mỹ, quốc gia dẫn đầu lâu năm trong nghiên cứu BCI.

Trung tâm nghiên cứu Neuromodulation và BCI của Đại học Phúc Đán (thành phố Thượng Hải, Trung Quốc) dự kiến sẽ thúc đẩy đổi mới để công nghệ này có tiềm năng mang tính cách mạng trong ngành y tế và chăm sóc sức khỏe, chẳng hạn phục hồi thị lực cho người mù và khả năng vận động cho bệnh nhân bị liệt.

Theo Shu Yousheng - Phó giám đốc của trung tâm này, quá trình công nghiệp hóa BCI sáng tạo đã bị kìm hãm do thiếu sự hỗ trợ kỹ thuật từ các ngành khác. Trung tâm đặt mục tiêu thu hẹp khoảng cách giữa nghiên cứu bệnh não và ngành công nghiệp, Đại học Phúc Đán cho biết trên trang web của mình.

Trung tâm này đại diện cho sự tích hợp có hệ thống các nguồn lực liên quan đến khoa học não bộ của Đại học Phúc Đán, dự kiến sẽ thúc đẩy ứng dụng lâm sàng và công nghiệp hóa BCI, theo thông cáo báo chí.

Vào tháng 12.2021, chính quyền Thượng Hải đã liệt kê thiết bị phục hồi chức năng và đào tạo với công nghệ BCI là trọng tâm phát triển thiết bị y tế cao cấp theo kế hoạch 5 năm mới nhất của mình.

BCI, một trong những ngành công nghiệp tương lai được chính quyền trung ương Trung Quốc đặc biệt thúc đẩy là "lực lượng sản xuất chất lượng mới". Đây là khái niệm về phát triển công nghệ cao, sáng tạo do Chủ tịch Trung Quốc - Tập Cận Bình đưa ra khoảng một năm trước.

Vào tháng 1, một hướng dẫn chính thức về phát triển các ngành công nghiệp mới nổi và tương lai do Trung Quốc công bố đã nhấn mạnh đến công nghiệp hóa các công nghệ BCI.

Theo tài liệu, Trung Quốc khuyến khích "những đột phá trong các công nghệ và thiết bị quan trọng như hợp nhất não-máy tính và chip giống não, cũng như khám phá các ứng dụng trong một số lĩnh vực điển hình như phục hồi chức năng y tế".

Vào tháng 4, chính quyền thủ đô Bắc Kinh đã công bố lộ trình phát triển nhanh hơn ngành công nghiệp BCI, hướng đến những đột phá trong các công nghệ cốt lõi liên quan và ươm tạo nhiều công ty hàng đầu vào năm 2026. Ươm tạo là quá trình hỗ trợ và phát triển các ý tưởng, dự án hoặc doanh nghiệp mới để giúp chúng trưởng thành và phát triển.

Một phòng thí nghiệm BCI cũng đã được thành lập vào tháng 3.2023 tại thành phố cảng Thiên Tân, gần thủ đô Bắc Kinh. Hồi tháng 5, phòng thí nghiệm đã thành lập Hiệp hội Hợp nhất BCI và Người-máy với sự tham gia của hơn 40 tổ chức tài chính, viện nghiên cứu và công ty nhà nước, theo Cục khoa học và công nghệ Thiên Tân.

Mỹ đã dẫn đầu về công nghệ BCI trong nhiều năm, với những đóng góp nghiên cứu đáng kể từ Đại học California - Berkeley và Viện Công nghệ Massachusetts.

Khi cố gắng thu hẹp khoảng cách với Mỹ, Trung Quốc đã chứng kiến sự bùng nổ trong các bài báo nghiên cứu về chủ đề này.

Theo bài viết được bình duyệt ngang hàng xuất bản trên tạp chí Brain Informatics vào tháng 12, số lượng ấn phẩm BCI tại Trung Quốc từ năm 2019 trở đi đã vượt Mỹ, vốn bắt đầu giảm trong giai đoạn này.

Tiềm năng mang tính cách mạng của công nghệ BCI trong ngành y tế và chăm sóc sức khỏe bao gồm khôi phục thị lực cho người mù và khả năng vận động cho bệnh nhân bị liệt - Ảnh: Shutterstock

Neuralink, công ty tiên phong về BCI do Elon Musk đồng sáng lập vào năm 2016, vừa cấy ghép thành công chip não cho bệnh nhân thứ hai bị liệt. Đó là một thiết bị được thiết kế để cho phép sử dụng các thiết bị kỹ thuật số chỉ bằng suy nghĩ của họ, theo Elon Musk - chủ sở hữu công ty khởi nghiệp này.

Neuralink đang trong quá trình thử nghiệm thiết bị của mình, nhằm mục đích giúp những người bị tổn thương tủy sống. Thiết bị này cho phép bệnh nhân đầu tiên chơi game, duyệt internet, đăng bài trên mạng xã hội và di chuyển con trỏ trên máy tính của mình.

Trong một podcast kéo dài hơn 8 giờ được đăng cuối tuần qua, Elon Musk đưa ra rất ít thông tin chi tiết về bệnh nhân tham gia cấy ghép chip não thứ hai, ngoài việc nói rằng người này bị tổn thương tủy sống tương tự bệnh nhân đầu tiên (bị liệt trong tai nạn lặn biển).

Elon Musk cho biết 400 điện cực cấy ghép trên não của bệnh nhân thứ hai đang hoạt động. Neuralink tuyên bố trên trang web của mình rằng thiết bị cấy ghép của họ sử dụng 1.024 điện cực.

"Có vẻ như mọi việc diễn ra cực kỳ tốt với thiết bị cấy ghép thứ hai. Có rất nhiều tín hiệu, rất nhiều điện cực. Nó hoạt động rất tốt", Elon Musk nói với nhà khoa học máy tính Lex Fridman - người dẫn chương trình podcast.

Elon Musk không tiết lộ thời điểm Neuralink thực hiện ca phẫu thuật cho bệnh nhân thứ hai. Tỷ phú giàu nhất thế giới nói ông hy vọng Neuralink sẽ cung cấp thiết bị cấy ghép cho 8 bệnh nhân nữa trong năm nay như một phần của các thử nghiệm lâm sàng.

Bệnh nhân đầu tiên, Noland Arbaugh (29 tuổi, sống tại bang Arizona, Mỹ), cũng được phỏng vấn trên podcast cùng ba giám đốc Neuralink - những người cung cấp thông tin chi tiết về cách thức hoạt động của thiết bị cấy ghép và ca phẫu thuật do robot thực hiện.

Trước khi được cấy ghép chip não vào tháng 1, Noland Arbaugh phải dùng máy tính thông qua một thanh trong miệng để chạm vào màn hình.

Noland Arbaugh cho biết sau khi được cấy ghép chip não, anh có thể nghĩ về những gì muốn xảy ra trên màn hình máy tính, và thiết bị của Neuralink sẽ biến điều đó thành hiện thực. Noland Arbaugh nói thiết bị này đã mang lại cho anh một chút độc lập và giảm sự phụ thuộc vào người chăm sóc.

Noland Arbaugh ban đầu gặp phải vấn đề sau ca phẫu thuật khi những sợi dây nhỏ trên thiết bị cấy ghép của anh bị co lại, dẫn đến việc giảm mạnh các điện cực có thể đo tín hiệu não. Reuters đưa tin Neuralink đã biết về vấn đề này từ các thử nghiệm trên động vật của mình.

Công ty cho biết đã khôi phục khả năng theo dõi tín hiệu não của Noland Arbaugh bằng cách thực hiện các thay đổi, gồm cả sửa đổi thuật toán để nhạy hơn. "Noland Arbaugh đã cải thiện kỷ lục thế giới trước đó của mình về tốc độ điều khiển con trỏ chỉ bằng suy nghĩ với chỉ khoảng 10, 15% điện cực hoạt động", Elon Musk nói trên podcast.

Cuối tháng 5, Noland Arbaugh đã chia sẻ với trang Insider về trải nghiệm cấy chip não của mình: “Tôi không hề sợ hãi khi tham gia dự án của Neuralink hồi tháng 1. Tôi nghĩ bất cứ điều gì sắp xảy ra đều là kế hoạch của Chúa dành cho cuộc đời mình. Tôi cũng tin tưởng đội ngũ Neuralink. Họ là những người xuất sắc, mọi câu hỏi của tôi đều được giải đáp rất tốt. Có nhiều rủi ro đi kèm, nhất là khi tôi là người đầu tiên, nhưng điều duy nhất tôi lo lắng là bị tổn thương não. Tôi nói với bố mẹ, nếu chẳng may bị thiểu năng trí tuệ, tôi muốn vào viện thay vì để họ chăm sóc. Đó có lẽ là điều khó khăn nhất tôi phải chuẩn bị.

Một tháng sau khi cấy chip, một số sợi kết nối tự tách khỏi mô. Đây không phải lỗi của Neuralink. Nhóm nghiên cứu đã nói chuyện với nhiều bác sĩ phẫu thuật và kết luận vấn đề xảy ra do não di chuyển khoảng 1mm. Khi kiểm tra kỹ, nhóm phát hiện bộ não thực tế xê dịch khoảng 3mm.

Khi biết chuyện đang xảy ra, phản ứng đầu tiên của tôi là hỏi xem họ có lắp chip mới không. Câu trả lời là chưa vì nhóm muốn xem có thể giải quyết vấn đề bằng phần mềm không, điều mà cuối cùng họ đã làm được thay vì phẫu thuật gắn chip mới. Họ xử lý vấn đề thực sự tốt, bởi quá trình không gây tổn thương về thể chất và không nguy hiểm.

Khi chip hoạt động ổn định, tôi đã dùng não để nhắn tin cho mọi người trên X, sử dụng Instagram, trả lời email, chơi game, đọc truyện tranh trực tuyến và truy cập website hay học tiếng Nhật. Có lần tôi ngủ quên khi đang sử dụng, con trỏ vẫn di chuyển khi ngủ, vẫn bấm vào nội dung. Sau 5 phút, tôi thức dậy và thấy khoảng 10 ứng dụng khác nhau đang mở trên máy tính.

Thiết bị kết nối với máy tính bằng Bluetooth và có ứng dụng Neuralink cho phép bộ cấy ghép truy cập nên tôi có thể kết nối và ngắt theo ý muốn. Đôi khi, tôi bắt đầu ngày mới lúc 7 giờ và sử dụng thiết bị cấy ghép đến 23 giờ. Với tôi, thời gian trôi qua nhanh.

Tôi tham gia buổi học với nhóm giao diện não - máy tính ở Maryland khoảng 4-8 giờ mỗi ngày. Nhóm cung cấp cho tôi thông tin về hệ thống. Tôi đưa ra các cảm nhận khi sử dụng. Mọi thứ giúp cải thiện phần mềm.

Tôi có cảm giác như sống thêm một lần nữa sau khi cấy chip. Nó cho phép kết nối lại với thế giới, bạn bè và gia đình bằng các tương tác trên mạng xã hội hay nhắn tin, thứ mà tôi tưởng chừng không thể làm được nữa.

Một trong những điều quan trọng khi bị liệt tứ chi là cảm giác bất lực, muốn lấy lại quyền kiểm soát nhiều nhất có thể. Có những ngày sau tai nạn, năm 2016, tôi không muốn làm gì cả, luôn nghĩ mọi thứ thật tồi tệ. Tôi không biết mình đang làm gì trong vài tháng, giống như thứ bỏ đi.

Việc cấy ghép mang lại cho tôi nhiều mục đích sống hơn mỗi khi thức dậy. Tôi cảm thấy mình đang làm một việc có ý nghĩa, không chỉ cho bản thân mà còn sẽ ảnh hưởng đến nhiều người sau chuyện này. Điều đó đủ giúp tôi tiếp tục cố gắng".

Neuralink tiết lộ đã dùng robot đặt bộ phận cấy ghép giao diện não - máy tính vào vùng não. Bác sĩ phải mất vài giờ thực hiện ca phẫu thuật cắt hộp sọ, sau đó cần 25 phút để robot đưa thiết bị cùng với bộ phận chip siêu mỏng chứa khoảng 64 sợi khác nhau vào trong. Các sợi mỏng bằng 1/14 chiều rộng sợi tóc.

Vào tháng 2, các nhà khoa học tại Đại học Thanh Hoa đã báo cáo "tiến triển đột phá" ở bệnh nhân đầu tiên của họ với cấy ghép BCI không dây và cho biết thiết bị này ít xâm lấn hơn chip Neuralink.

Trung Quốc cũng đang chạy đua để thiết lập các tiêu chuẩn công nghiệp cho công nghệ tương lai, liên quan đến các mối quan tâm chính về đạo đức, gồm quyền riêng tư, an toàn và quyền tự chủ. Nước này đã ban hành một hướng dẫn vào tháng 2 để điều chỉnh việc phát triển và ứng dụng nghiên cứu BCI.

Tháng trước, Bộ Công nghiệp và Công nghệ thông tin Trung Quốc đã hoàn tất việc lấy ý kiến phản hồi của công chúng về kế hoạch thành lập một ủy ban để xây dựng các tiêu chuẩn sử dụng công nghệ BCI, chẳng hạn thu thập thông tin não, xử lý trước, mã hóa và giải mã, truyền dữ liệu và trực quan hóa dữ liệu.

Sơn Vân