重建腦神經(jīng)，控制“第6根指頭”；用“意念”控制下肢穿戴設(shè)備，助力腦卒中患者康復(fù)……在天津大學(xué)腦機海河實驗室，腦機接口技術(shù)正在科學(xué)家的研究中不斷取得進展。
“我們希望腦機接口的各項新研究能盡快從設(shè)想變成現(xiàn)實，從實驗室走到尋常百姓的生活中。” 天津大學(xué)腦機海河實驗室團隊成員王壯說。
腦機接口是一種變革性的人機交互技術(shù)，其工作原理是采集腦部神經(jīng)信號并轉(zhuǎn)換成特定指令。該技術(shù)能夠在大腦與外部設(shè)備之間創(chuàng)建連接，實現(xiàn)“腦”與“機”之間的信息交換，進而助力患者機體康復(fù)。
今年4月，由天津大學(xué)腦機海河實驗室與天津市環(huán)湖醫(yī)院合作的全國首個腦機接口綜合臨床試驗病區(qū)，在天津市環(huán)湖醫(yī)院天塔院區(qū)啟動建設(shè)，將涵蓋腦卒中、腦癱、帕金森、視聽障礙等疾病，提供疾病篩查、精準(zhǔn)治療、智能康復(fù)等醫(yī)療服務(wù)。
天津大學(xué)副校長、腦機海河實驗室執(zhí)行主任明東表示，未來雙方將推動尖端科研成果轉(zhuǎn)化由點及面，共同打造國際領(lǐng)先的腦機接口綜合臨床試驗病區(qū)，開展新一代腦機交互與類腦智能研究，助力中國腦機接口的未來。
“看到腦卒中患者經(jīng)過腦機接口臨床綜合治療后恢復(fù)一定的運動能力時，很有成就感?！?王壯說。
中國在2016年發(fā)布“中國腦計劃”后，腦機交互技術(shù)迎來快速發(fā)展?！缎庐a(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)航工程實施方案（2023-2035年）》《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》等政策文件中，都將腦機接口列入其中。在政策支持和技術(shù)突破的雙重推動下，中國腦機接口技術(shù)已在多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全球領(lǐng)先，并形成了獨特的技術(shù)長板。
全球市場發(fā)展趨勢也為腦機接口的應(yīng)用提供了機遇。咨詢公司麥肯錫預(yù)測，2030年至2040年間，腦機接口在嚴肅醫(yī)療與消費醫(yī)療的潛在規(guī)模分別為150億至850億美元和250億至600億美元。中國在醫(yī)療場景的成熟度與政策支持的確定性，為參與全球競爭奠定了優(yōu)勢基礎(chǔ)。
腦機接口技術(shù)按照其是否需要侵入大腦，可分為非侵入式、侵入式兩類。天津大學(xué)腦機海河實驗室主任助理、國家重點研發(fā)計劃首席科學(xué)家孟琳說：“在非侵入式無創(chuàng)腦接口關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，天津大學(xué)聚焦新一代腦機交互與人機共融技術(shù)，在非侵入式技術(shù)方面具備領(lǐng)先優(yōu)勢，已實現(xiàn)在載人航天、醫(yī)學(xué)教育、臨床康復(fù)等國家重大領(lǐng)域智能裝備集成應(yīng)用?！?
在基礎(chǔ)元器件領(lǐng)域，天津大學(xué)和中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團有限公司聯(lián)合研發(fā)了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的全球首款腦機接口編解碼專用芯片“腦語者”；在臨床醫(yī)療領(lǐng)域，“神工”腦機交互創(chuàng)新醫(yī)療器械全譜系產(chǎn)品問世……
中國也在腦機接口領(lǐng)域的監(jiān)管政策和標(biāo)準(zhǔn)上不斷探索。2024年2月，國家科技倫理委員會人工智能倫理分委員會研究編制了《腦機接口研究倫理指引》，2025年3月底，中國信通院牽頭編制并發(fā)布《腦機接口標(biāo)準(zhǔn)化路線圖（2025年）》。
在重約1.4千克的大腦的神經(jīng)宇宙中，藏著不少科學(xué)的未解之謎。“技術(shù)、生態(tài)和人才三方面協(xié)同發(fā)力，腦機接口技術(shù)未來將拓展到更多便攜式或可穿戴腦機接口設(shè)備中，服務(wù)于消費級、醫(yī)療級等各類智能人機交互實用場景。”孟琳說。
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