“在脑机接口的研究中,我们一直坚持以应用为导向,首先定位脑机接口要解决什么问题,然后再考虑做什么样的科研或转化。”脑机交互与人机共融海河实验室(以下简称脑机海河实验室)常务副主任倪广健告诉记者。
6月15日,记者随“活力中国调研行”采访团走进位于天津市的脑机海河实验室。在这里,脑机接口已不再是科幻电影中的概念,而是在运动康复、精神医学、视听感知、神经重症等多个临床场景中加速落地,让前沿科技真正转化为造福大众的现实力量。
以场景为牵引,加速技术落地
在脑机海河实验室,一款“脑机智能康复系统”吸引了众多目光。大河财立方记者佩戴脑电帽进行了现场体验。
记者跟随视频提示想象握拳等动作,设备通过采集脑电信号识别了运动意图,随后外部康复设备辅助带动肢体完成握拳动作。
据天开燧世(天津)智能科技有限公司市场副总经理郭仡介绍,这款产品研发用于全肢体中风康复,是全球首台“纯意念控制”人工神经机器人系统“神工-神机”。
“中风偏瘫的本质是大脑出血或缺血导致运动区域神经受损,无法控制肢体。”郭仡表示,这款脑机接口设备在患者大脑与肢体之间搭建了一座“桥梁”,从而实现从“想动”到“能动”。这种闭环训练有利于重塑神经通路,激发神经可塑性,帮助患者重建运动功能。
截至目前,“神工”系列脑机交互创新医疗器械产品已累计服务数千名患者的运动功能康复。据介绍,一则临床案例令人振奋,一名因中风导致右侧肢体瘫痪的患者,经过脑机接口康复训练后,不仅可以自主翻身,右下肢也恢复了基础活动能力。
在听觉诊疗领域,脑机海河实验室团队联合国家儿童医学中心、首都医科大学附属北京儿童医院听力学团队,研发了听觉智能评估系统“神工-神耳”。
倪广健告诉记者,很多植入人工耳蜗的患儿年龄非常小,无法与医生交流,这严重阻碍了康复进程。
“神工-神耳”采用无创脑机接口技术,以毫秒级“脑反应”为线索,把大脑对声音“有没有听见、能不能分辨、是否能理解”转变为可视化曲线,让孩子们从以往的“听得见”变成了“听得清”“听得懂”。
除康复医疗外,实验室自主研发的“神工”系列创新医疗器械谱系产品,正向神经重症精准诊疗、精神医学评估及市场化消费级应用等方向延伸,技术应用边界不断拓展。
全链条布局,构筑天津脑机接口产业高地
“脑机接口是典型的全链条产业,仅靠单一环节突破,无法支撑行业高质量发展。”倪广健说。脑机海河实验室团队拥有该领域世界最大的专利池,脑电识别精度、控制指令数量和信息传输率三项核心指标均达到国际领先水平。
脑机海河实验室设立了新型神经信号感知理论与检测方法、仿生组织工程神经、新一代高通量脑机交互关键技术、人机共融基础核心器件开发转化等四个核心研究方向。从电极、算法、芯片到系统集成、应用示范,形成了完整的技术体系。
依托实验室技术外溢效应,天津已集聚近20家脑机上下游配套企业,覆盖从电极材料、高端芯片、先进算法、关键底座系统到系统装备的全链条自主可控体系。
今年5月底,天津脑机接口产业集聚区正式揭牌。天津还出台了《天津市推动脑机接口创新发展行动计划(2026—2030年)》,明确到2030年将组建总规模超100亿元的产业基金群,推动多款无创脑机接口产品实现大规模临床应用。
谈及产业前景,倪广健认为医疗是现阶段见效最快、需求最迫切的场景,而面向普通大众的消费级产品将成为未来产业增长点。
“脑机接口融入大众生活中的速度,可能会比许多人预期的更快。”但他同时提醒,产业发展一定要避免娱乐化和泡沫化。“所有产业布局,都要把脑机接口落地到能够充分发挥自身特点与优势的领域、场景当中。”
加快人才培养,全国首个脑机接口本科专业落户天津大学
技术的突破离不开人才的支撑。脑机接口的蓬勃发展,从根本上取决于能否构建与之匹配的人才培养新生态。
2024年,天津大学依托未来技术学院,汇集医学部医学院、自动化学院、微电子学院、智能与计算学部、机械学院等优势资源开设“脑机接口”本科专业方向并正式招生。2025年,学校新增设置全国首个“脑机接口”一级交叉学科博士点。2026年4月,“脑机科学与技术”本科专业正式获教育部批准设立,专业代码140013TK,成为全国首个直接面向本科招生的脑机接口专业。
天津大学医学部医学院副院长杨佳佳告诉记者,该专业将于2026年秋季依托未来技术学院招生。在人才培养模式上,天津大学作为新工科全国领军单位,提出了“项目式”课程的概念。
她解释,脑机接口是高度交叉的学科,融合了临床医学、神经科学、电子信息、人工智能等多个领域。项目式课程围绕脑机接口全链条技术体系设计,从前端器件、芯片、算法、系统到最终应用,将全部核心知识体系整合其中。
“目前,天津大学已经打通了本硕博一体的人才培养机制。”杨佳佳说。本科阶段实践课时占比达70%,学生大部分时间在实验室动手实践;学校还推出“脑语者”重大研究计划,让本科生在大二就能进入实验室,跟随科学家开展国家级科研项目。
2026年6月,由天津大学牵头,联合香港理工大学、浙江大学、中国科学技术大学、哈尔滨工业大学等首批14所高校,共同成立了全国脑机接口教育联合体。
脑机海河实验室产业部部长、天开燧世(天津)智能科技有限公司总经理顾斌表示,随着高等教育对脑机接口专业的重视与系统布局,这对行业人才供给释放出十分积极的信号。他认为,各方看好脑机接口产业的发展前景,同步推进优质本科人才培养,将为产业输送对口专业人才,从而有效助推产业快速发展。