摘要:脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI)这项前沿性、颠覆性技术正在让这一切变得可能,通过在大脑与外部设备之间建立直接信息通路,实现脑与设备的信息交换。
用意念打字、靠思维控制机械……这些曾只存在于科幻小说中的“超能力”,如今离我们还有多远?
脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI)这项前沿性、颠覆性技术正在让这一切变得可能,通过在大脑与外部设备之间建立直接信息通路,实现脑与设备的信息交换。
近年来,脑机接口技术成为培育经济发展新动能、打造竞争新优势的未来产业领域。 2024年1月工信部等七部门发布《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,首次将脑机接口明确列为“未来产业”之一,鼓励发展标志性产品。2025年7月工信部等七部门发布国内布首个国家级脑机接口产业专项政策《关于关于推动脑机接口产业创新发展的实施意见》,明确要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。8月14日教育部公示2025年度普通高等学校本科专业申报材料,其中清华大学、哈尔滨工业大学、天津大学在脑科学与脑机接口等领域探索新设本科专业。
脑机接口研究,抢先布局
虽然脑机接口尚未进入教育部学科专业目录,但不少高校率先成立相关研究中心、实验室或研究院,成为这一前沿领域的先行军。
清华大学、哈尔滨工业大学、北京航空航天大学等高校整合生物医学工程、计算机科学、人工智能等资源成立专门的脑机接口或类脑研究中心。天津大学依托未来技术学院,汇集医学部、自动化学院、微电子学院、智能与计算学部、数学学院等优势资源,推动脑机接口方向的科研攻关与人才培养。
2019年12月27日,浙江大学医学院脑科学与脑医学学院(脑科学与脑医学系)成立仪式在紫金港校区举行。作为全国首个脑科学和脑医学领域教学、科研、临床有机结合的新兴学科,该学院设神经科学和神经精神医学两个本科方向。这也是国内高校首次在“脑科学”领域展开本科生教育。
浙江大学脑科学与脑医学学院副院长周煜东说,医学教育要主动服务国家战略,对接国家需求,适应医学发展,迫切需要建立起具有国际竞争力的神经科学拔尖创新人才培养新模式。脑科学与脑医学学院的成立,是布局医学新兴专业、加快新医科建设的应然之举,具有重要的现实意义。现阶段,浙江大学脑科学与脑医学学院(系)是脑机智能全国重点实验室、国家健康与疾病人脑组织资源库、教育部脑与脑机融合前沿科学中心、国家卫生健康委医学神经生物学重点实验室等重要平台的实体支撑单位。
图源:浙江大学
交叉研究,前景广阔
脑机接口作为通过神经工程实现大脑与外部设备信息交互的交叉前沿技术,其研究及应用涉及多学科的交叉融合,包括临床医学、神经科学、认知科学、心理学、生物医学工程、神经与康复工程、生物材料学、生物学与生物化学、人工智能、计算机科学、电子工程、智能机器人控制、模式识别与现代信号处理等多个学科。
围绕国家重大需求和脑机接口前沿关键问题,结合脑机接口“医工结合”的交叉特点和发展趋势,我国部分高校在开展脑机接口相关研究和人才培养时,在研究方向上具有一定的差异与特色。
在专业课程方面,华东理工大学信息科学与工程学院在人工智能专业和机器人工程专业下均开设脑机交互原理与技术课程。天津大学在2024年率先开设脑机接口本科专业,并成立脑机海河实验室,结合神经科学、生物医学工程、计算机科学等学科进行人才培养。天津大学团队是国内最先从事脑机接口领域研究的团队之一,团队近五年主持承担国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目总经费超3亿元,发表高水平SCI论文数量高校排名位居国内第一、国际前列。
创新突破,成果普惠
全球首例!脑机接口技术实现脑部手术“病灶导航”
8月29日中国科学院消息,近日中国科学院空天信息创新研究院传感器技术全国重点实验室与哈尔滨医科大学附属第一医院神经外科联合,成功完成“基于植入式微电极阵列的脑深部肿瘤边界精准定位”临床试验。这是全球范围内首次脑机接口应用于脑深部肿瘤术中边界精准定位的临床试验,标志着我国自主研发的植入式临床脑机接口技术实现重要突破。
该技术为神经外科提供实时、高精度的“病灶导航”,有望在精准切除肿瘤的同时最大程度保护健康脑组织,提升患者术后神经功能保留率和生活质量,具有重要的临床推广价值。
图源:央视新闻
哈尔滨医科大学附属第一医院神经外科手术现场
强强联手!天津大学脑机接口,聚焦脑积水难题
8月24日,由天津大学脑机交互与人机共融海河实验室与天津市环湖医院牵头,联合首都医科大学宣武医院、天坛医院、中国医学科学院北京协和医院、四川大学华西医院等国内顶尖医疗机构,聚焦解决脑积水精准诊疗这一国际性难题,共同启动全球首个神经重症脑机接口多中心临床试验。
该项目以脑积水精准诊疗为切口,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,全面走向神经重症这一全新领域,未来将推动拓展至更多医疗应用场景,为下一步神经重症精准诊疗提供中国技术、中国标准、中国方案。
图源:天津大学
高校作为高质量复合型人才培养的重要阵地,承担着脑机接口领域重点任务攻坚的责任,期待更多高水平高校构筑脑机接口产业链高质量发展的可靠底座,提高脑机接口产业化能力。
[1]工业和信息化部等七部门关于推动未来产业创新发展的实施意见
[2]工业和信息化部等七部门关于推动脑机接口产业创新发展的实施意见
[3]浙江大学脑科学与脑医学学院(脑科学与脑医学系)成立了
[4]天津大学脑机接口专业介绍
[5]我国自主研发脑机接口成功完成脑深部肿瘤边界精准定位临床试验
[6]全球首发!聚焦攻克脑积水诊疗难题 我国启动首个神经重症脑机接口多中心临床试验
来源:高绩