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力争到2027年关键技术取得突破

脑机接口,未来已来?

工作人员正在测试“神工-灵犀指”
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脑机接口智能装备 本版图片均由新华社发
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        据新华社电 人类大脑,科学研究的最大奥秘之一。脑机接口,人脑对外的“通信通道”,借此可用“意念”与外界交流互动。

  昔日的科幻场景,如今呼之欲出。工业和信息化部等七部门最新印发关于推动脑机接口产业创新发展的实施意见明确:到2027年,脑机接口关键技术取得突破;到2030年,综合实力迈入世界前列……

  “路线图”不仅清晰描绘了未来产业的前景,也宣告中国将继续勇攀这座科技高峰,为更多患者和家庭带来健康福音。

  把薄如蝉翼的电极贴在患者硬脑膜上,失语者的心里话可以被“听见”。在首都医科大学宣武医院,脑机接口“北脑一号”帮助渐冻症患者重建交流能力。

  瘫痪患者用脑控机械臂书写,盲人通过芯片接口“看见”光影……一批国际科技巨头正纷纷“押注”脑机接口。未来,随着技术不断发展,中风、帕金森等疾病将迎来更多的治疗可能。

  脑机接口技术已有百年发展历史,近年发展势头迅猛。接口电极等关键器件亟待突破,技术落地应用仍有瓶颈,需要政策推动解决。

  激活创新神经元!聚焦问题,此次出台的文件多措并举、精准出招。

  靶向攻关——

  加快植入式设备研发突破;创新额贴式、耳贴式、入耳式、发夹式等产品形态,研制头盔、头显、眼镜、耳机等集成式脑机接口产品;研发超低功耗、高速率、高可靠的通信芯片;完善脑信号编解码软件……

  意见对全产业链进行梳理,聚焦当前和今后发展亟待突破的关键环节,逐一进行科技攻关部署。
  
  此外,意见还明确了核心软硬件强基工程、整机精品工程等重点工程。包括开发基于脑电的情绪状态检测系统,研发脑控机器人、脑控计算机、脑控家电等产品,开发基于脑电信号反馈的外骨骼产品。
  
  加快落地——
  
  意见专门提出支持检测评估机构发展,建立产品测试规范,研发脑信号检验检测专用仪器,明确布局建设产品中试平台,组织开展重点任务揭榜挂帅,加速新产品研发和产业化应用。
  
  值得注意的是,意见还聚焦工业制造、医疗健康、生活消费三个场景,谋划应用拓展,如推动危险品、核能、矿山、电力等重点行业先试先用;通过脑机接口产品实时监测分析大脑活动特征,预防潜在健康问题;利用脑机接口监测驾驶员生理状态,及时提醒困倦、注意力不足、反应迟缓等异常状态。
  
  强化支撑——
  
  意见提出,分级分类建设孵化器和产业园,发展壮大脑机接口领域领军企业,实施启航企业培育工程,推动脑机接口与人工智能、新材料、机器人等领域企业合作。
  
  此外,意见还要求建立脑机接口技术标准体系,布局标准化发展路线图;持续推动伦理研究,建立健全部门协同、社会参与的治理体系;加强相关学科专业人才培养,布局建设未来技术学院、现代化产业学院等特色学院。
  
  让新技术稳妥驶上“快车道”,相关部门和地区也推出相应举措。
  
  国家医保局印发《神经系统类医疗服务价格项目立项指南(试行)》,设立了侵入式脑机接口置入费、取出费等价格项目;北京、上海等地发布行动方案,针对脑机接口领域的监管政策、临床试验、产业集群等给出了明确发展方向;国家科技伦理委员会人工智能伦理分委员会研究编制了脑机接口研究伦理指引……
  
  在这场关乎人类健康福祉的科技革命和产业变革中,我们正在加速,未来可期!

  【聚焦】
  
  探秘如何“心想事成”
  
  戴上脑电极帽,背上装有主控模块的小包,电脑上跳跃出经算法解码的脑电信号。在天津大学脑机交互与人机共融海河实验室里,工作人员向记者展示脑机接口如何实现“读心术”。

  “现在想象,右手腕长出了一根‘第六指’,用它去抓握。”脑机海河实验室团队成员王壮,正在和同事进行“读心术”测试。佩戴机械“第六指”,测试人员右手不断接近桌面,只见机械手指缓缓张开,并稳稳抓住桌子上的小球。
  
  这款来自天津大学脑机交互与人机共融海河实验室团队研发的手指穿戴设备,也叫“神工-灵犀指”。

  “通过非侵入式脑机接口技术,采集大脑控制信号,就可以通过读取脑信息,控制外肢体。”王壮告诉记者,“起名‘灵犀’,就是想表明通过脑机接口技术,大脑与‘断联’的手指依旧可以有联系。”
  
  脑卒中患者多半有偏瘫或者肌张力过大。据介绍,用意念控制“灵犀指”,可以配合人手完成辅助抓握,唤醒患者的功能障碍中枢与外周神经系统,助力手部运动功能康复。
  
  脑机接口为人类的大脑带来新图景。让瘫痪患者仅凭“意念”便能操控手机,助脑卒中患者通过神经信息系统开展精准康复训练……通过破解大脑密码,科幻电影中对于意念操控的想象照进了现实。
  
  2024年,天津大学成为全国首个开设脑机接口专业方向的高校。在脑机海河实验室常务副主任倪广健看来,支撑这些突破的,正是实验室团队近20年的技术积淀,以及在产业转化道路上的实践。

  在当前与脑机接口产业转化尤为密切的医疗领域,脑机海河实验室团队研发的“神工”系列脑机交互创新医疗器械已经实现临床探索应用。“神工-神行”“神工-神机”“神工-神甲”等设备有效帮助中风患者的手部、上肢、下肢实现运动功能康复,累计服务3000多名患者。科研界正在探索大模型与脑机接口的能力结合。例如,情感型脑机接口捕捉用户的情绪状态,可辅助AI大模型生成更“人性化”的文本。脑机海河实验室研发的面向抑郁评估的情感脑机交互机器人系统,可以分析受试者状态,并给予大脑特定信号刺激,帮助重归正常生活,已在多地三甲医院试用。

  “我们不只是在追求一两个爆款产品,而是在构建一条完整的‘临床诊疗—技术研发—产品准入—医保接入’闭环链路。”倪广健说。

  这条路径如今正得到产业资本的强力推动,天津市已设立国内首支脑机接口专项基金,首期规模10亿元,该基金已储备了20余个优质项目。
  
  2024年7月,脑机海河实验室与南方科技大学等协同合作,研发全球首个片上脑机接口智能交互系统,创造出有生物智能的“类脑器官”;2025年2月,与清华大学联合研发出“双环路”脑机接口系统,实现人脑对无人机的高效四自由度控制;4月,与天津市环湖医院合作的全国首个脑机接口综合临床试验病区,将体系化布局各类神经重症的脑机接口临床综合解决方案。
  
  天津市为脑机接口产业构建“雨林式”产业生态。在这几年政策支持和技术突破的双重推动下,更多脑机接口应用场景迎来“爆发”,技术迭代“与时间赛跑”。

  ◎新华社天津8月10日电