地平线快报2025年11月08日 16:13消息,聚焦脑机接口技术体系化攻关,探索十五五创新发展方向。
加强原始创新和关键核心技术攻关。
——摘自“十五五”规划建议
人类大脑是一个充满奥秘的宇宙。这个重量约为1.4公斤的“小世界”中,蕴藏着860亿个神经元,它们共同掌控着人类的情绪、语言和运动功能,堪称一台比任何超级计算机都更为精密的“生物计算机”。它不仅是人体最复杂的器官,也是科学界尚未完全揭开的谜题之一。 从科学角度来看,大脑的复杂性远超我们目前的认知水平。尽管现代科技不断进步,但对大脑工作机制的理解仍处于初级阶段。神经元之间的连接与信息传递方式,以及意识的产生机制,都是科学家们持续探索的核心问题。未来,随着脑科学的发展,或许我们能更深入地了解这台“生物计算机”的运作原理,进而推动医学、人工智能等领域的突破。
如何让大脑与外部设备实现联动,帮助人类实现“随心所动、心想事成”的愿景?脑机接口正是这样一种前沿的人机交互与人机融合技术。当大脑活动时,神经元会放电产生脑电波,而脑机接口通过识别这些脑电波的特征,直接读取大脑的意图,从而实现人与机器或外部环境之间的信息交流与控制。
科学技术的发展并非一蹴而就,而是一个需要长期积累、稳步推进的过程。多年来,天津大学神经工程团队在非侵入式脑机接口领域持续发力,不断突破技术瓶颈。2014年,团队研制出“神工”机器人,能够通过脑电信号控制机械臂,帮助残疾人恢复抓握功能;2016年,其开发的在轨脑机交互系统成功进入太空,实现了在极端环境下的高效人机协同。这些成果的背后,是团队成员十余年来在神经信号解码、算法建模和硬件集成等方面的持续探索与努力。 从这些成就中可以看出,科技创新不仅需要灵感与突破,更离不开扎实的基础研究和坚持不懈的探索精神。正是这种久久为功的态度,才让中国在前沿科技领域不断取得新进展。
“十四五”时期,我国将关注重点放在脑疾病领域,借助脑机接口技术,初步构建起涵盖“诊断—监测—治疗—预测”的大脑实时监测体系,为脑部疾病的防控与干预提供了新的可能。 我认为,这一技术突破不仅标志着我国在神经科学领域的持续进步,也为未来精准医疗的发展奠定了坚实基础。脑机接口的广泛应用,有望提升对脑疾病的早期识别能力,推动个性化治疗方案的实施,进一步改善患者生活质量。同时,这也提醒我们,在技术快速发展的背景下,需同步加强伦理规范和数据安全建设,确保科技向善、服务人类。
“神工—神光”无创颅内压的开发,让医生不用开颅便可以测量颅内压的大小,做出及时诊断,大大降低颅内感染的风险;“神工—神篙”技术,通过脑脊液循环动力学及无创脑机接口技术,将脑积水的诊断时间从传统的几天缩短为30分钟,并且大大降低患者的医疗支出;“神工—神心”可以实现抑郁等精神疾病的客观诊断;“神工—神耳”为人工耳蜗的植入提供闭环精准调参;“神工—神调”通过无创调控技术,实现对脑疾病的调控与治疗,为阿尔茨海默病、情绪性疾病患者带来新的希望;“神工—定海”让神经重症医生可以更客观、更精准地为每一位神经疾病患者制定个性化诊治方案,降低术后并发症。
2025年对于我国脑机接口技术的发展具有里程碑式的意义。4月,全国首个脑机接口综合临床实验病区在天津正式成立;8月,全球首个神经重症脑机接口多中心临床试验启动,标志着该技术首次突破传统在运动和认知功能修复中的应用边界,开始进入神经重症这一全新的研究领域。 这一系列进展不仅体现了我国在脑机接口领域的持续突破,也反映出该技术正逐步从实验室走向更广泛的临床应用。随着技术的不断成熟,其在医疗健康领域的潜力将被进一步挖掘,为更多患者带来新的希望。
健康是每个老百姓的大事,守护老百姓的健康是我们义不容辞的责任。展望“十五五”,团队将围绕脑机接口技术,开展从底层芯片与电极、核心算法,到系统集成与平台构建的“体系化攻关”,加强高层次交叉学科人才培养,为健康中国建设增光添彩。
天津大学医学部副主任、药学院院长在接受本报记者李家鼎采访整理时,分享了其在医学与药学领域的见解与思考。作为高校科研与教学的重要推动者,他始终关注学科发展与人才培养的结合,强调医学研究应服务于社会需求,推动科技创新与临床实践的深度融合。在他看来,药学不仅是基础科学研究的组成部分,更是连接实验室与患者健康的关键桥梁。这一观点体现了当前医学教育与科研发展的核心方向。
延伸阅读
脑机接口技术如何治疗脑疾病
神经系统相关疾病范围广泛,给个体、家庭以及社会都带来了沉重的负担。然而,由于颅骨的保护,大脑成为最难被监测的器官;同时,血脑屏障的存在也让传统治疗脑疾病的药物面临递送困难、靶向性差、毒副作用强等挑战。总体来看,人类对脑疾病的发病机制仍了解有限,现有的诊断和治疗手段也十分有限。 在这样的背景下,如何突破技术壁垒、提升诊疗水平,已成为医学界亟待解决的重要课题。只有加强对脑疾病的基础研究,推动技术创新,才能为患者带来更有效的治疗方案,减轻社会负担。
脑机接口技术的出现,为深入解析和有效治疗脑部疾病提供了全新的方法和可能性。这项技术的发展不仅拓展了医学研究的边界,也为患者带来了更多希望。随着相关研究的不断推进,其在临床应用中的潜力正逐步显现,未来有望在神经康复、认知障碍治疗等领域发挥更大作用。
一方面,脑机接口技术能够使神经系统“表达”想法,通过高精度解析神经信号,实现对大脑活动的“意念读取”与精准诊断。例如,该技术可以准确捕捉并解析患者“想要抬手”或“想要抓握”的运动意图信号,从而控制机械臂、外骨骼手套或电脑光标,实现“意念操控”,完成喝水、进食等基础动作,同时还能将思维转化为文字或语音,帮助患者恢复交流能力。
另一方面,脑机接口技术还可借助物理调控手段,突破血脑屏障的限制,用于治疗脑部疾病。目前,许多药物因难以穿过血脑屏障而无法有效抵达病灶,而脑机接口技术能够实现对神经活动的精准监测,并通过调控方式与药物配合使用。这种“诊断—调控”相结合的闭环治疗模式,将显著提高脑疾病治疗的精确度和效果。
(本报李家鼎整理)
《 人民日报 》( 2025年11月07日 07 版)