科技财经时报2025年11月08日 16:29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
人类的大脑是一个神秘的宇宙。这个重量约为1.4公斤的“小世界”中,包含了860亿个神经元,负责掌控人类的情绪、语言和运动,它是一台比任何超级计算机都要精妙的“生物计算机”。
如何让大脑与外部设备实现连接,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项前沿的人机交互与人机融合技术。当大脑活动时,神经元会产生电活动,形成脑电波,而脑机接口通过捕捉并分析这些脑电波的特征,直接解读大脑的意图,从而实现人与机器或外部环境之间的信息交互。
科学技术的发展并非一蹴而就,而是需要循序渐进、长期积累。多年来,天津大学神经工程团队专注于非侵入式脑机接口领域的研究与突破。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,团队研发的在轨脑机交互系统成功进入太空,实现了极端环境下的人机协同作业。这些成果的背后,是团队成员十余年如一日地在神经信号解码、算法建模和硬件集成等方面的持续努力。
“十四五”期间,我们将重点聚焦于脑疾病领域,借助脑机接口技术,构建了涵盖“诊断—监测—治疗—预测”的大脑实时监测体系。
“神工—神光”无创颅内压监测技术的问世,使医生无需开颅即可准确测量颅内压力,有助于及时诊断,显著降低颅内感染的风险;“神工—神篙”技术结合脑脊液循环动力学与无创脑机接口,将脑积水的诊断时间从传统的数天缩短至30分钟,同时大幅减少患者的医疗费用;“神工—神心”能够实现对抑郁症等精神疾病的客观评估;“神工—神耳”为人工耳蜗植入提供闭环精准参数调整;“神工—神调”运用无创调控手段,对脑部疾病进行干预和治疗,为阿尔茨海默病及情绪障碍患者带来新的治疗前景;“神工—定海”帮助神经重症医生更科学、更精准地为每位神经疾病患者制定个性化诊疗方案,有效降低术后并发症的发生。
2025年是我国脑机接口技术发展的重要一年。4月,全国首个脑机接口综合临床实验病区在天津正式设立;8月,全球首个针对神经重症的脑机接口多中心临床试验启动,标志着该技术首次超越传统的运动功能和认知功能修复应用,进入神经重症这一全新领域。
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。
(作者系天津大学医学部副主任、药学院院长,本报李家鼎采访整理)
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,给个体家庭和社会都造成沉重负担。然而,颅骨的存在让大脑成为最难被监测的器官,而血脑屏障使得传统脑疾病治疗药物面临递送难、靶向差、毒副作用强等问题。总体看,人类对于脑疾病的发病机理还知之甚少,诊断治疗手段也十分有限。
脑机接口技术的诞生,为理解和治疗脑部疾病开辟了全新的方法和路径。
一方面,脑机接口技术可以让神经系统“说话”,通过高精度解码神经信号实现对大脑的“意念读取”和精准诊断。比如,脑机接口可以精准捕捉并解码患者“想要抬手”或“想要抓握”的运动意图信号,进而驱动机械臂、外骨骼手套或电脑光标,实现“意念操控”,完成喝水、进食等基本动作,也可以将思维转化为文字或语音输出,让患者重获交流能力。
另一方面,脑机接口技术还可通过物理调控手段,突破血脑屏障的限制,为治疗脑疾病提供新路径。目前,许多药物因难以穿透血脑屏障而无法有效作用于病灶,而脑机接口技术能够实现对神经活动的精准监测与诊断,并结合调控手段,与药物协同发挥作用。这种“诊断—调控”一体化的闭环治疗模式,有望显著提升脑疾病治疗的精准度和效果。 我认为,这一技术的发展标志着神经科学与临床医学的深度融合,为传统难以攻克的脑部疾病带来了新的希望。随着技术的不断成熟,未来或许能实现更个性化、更高效的治疗方案,真正让患者受益。同时,这也提醒我们,跨学科合作与技术创新将是推动医学进步的关键力量。
(本报李家鼎整理)
《 人民日报 》( 2025年11月07日 07 版)