开展脑机接口技术“体系化攻关”

加强原始创新和关键核心技术攻关。

——摘自“十五五”规划建议

人类大脑是一个神秘的宇宙。在这个重约1.4公斤的“小世界”里，藏着860亿个神经元，控制着人类的情绪、语言、运动，它是一台比任何超算都精密的“生物计算机”。

如何让大脑与外部设备联动起来，帮助人类实现“随心所动、心想事成”的梦想？脑机接口就是这样一项人机交互和人机混合的前沿技术。大脑活动时，神经元会放电形成脑电波，脑机接口则通过识别脑电波特征直接读取大脑意图，实现人与机器或外部环境之间的交互。

科学技术的发展不是爆发式的，而是需要循序渐进、久久为功。多年来，天津大学神经工程团队在非侵入式脑机接口方向集中力量攻关。2014年，团队开发了一款“神工”机器人，通过脑电信号控制机械臂，让残疾人重新获得了抓握能力；2016年，团队开发的在轨脑机交互系统进入太空，实现了极端环境下人机协同的突破。这些成果背后，是团队成员10余年对神经信号解码、算法建模、硬件集成的持续攻关。

“十四五”时期，我们将目光投向脑疾病领域，通过脑机接口技术，实现了“诊断—监测—治疗—预测”一体的大脑实时“观景”。

“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年对我国脑机接口技术发展具有重要意义。4月，全国首个脑机接口综合临床实验病区在天津成立；8月，全球首个神经重症脑机接口多中心临床试验启动，标志着脑机接口技术首次突破传统运动和认知功能修复应用范畴，进军神经重症这个全新领域。

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，本报记者李家鼎采访整理）

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。

脑机接口技术的出现，为解析、治疗脑疾病提供了新的途径和手段。

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技术，突破血脑屏障局限，治疗脑疾病。当前，许多药物因难以穿透脑屏障而无法有效作用于病症，而脑机接口技术能够实现对神经活动的精准诊断，进而通过调控手段，与药物协同作用。这种“诊断—调控”一体化的闭环治疗模式，将大幅提升脑疾病治疗的精准性与效能。

（本报记者李家鼎整理）