2016年，位于美國(guó)加利福尼亞州舊金山郊區(qū)，一家名為Neuralink公司由埃隆·馬斯克創(chuàng)立，研究對(duì)象為腦機(jī)接口技術(shù)。沒(méi)過(guò)幾年，神奇一幕出現(xiàn)了：猴子玩起了電子游戲，猩猩竟然“說(shuō)話”，癱瘓多年的病人站立起來(lái)……

當(dāng)下，我們中國(guó)科學(xué)家的腦機(jī)技術(shù)，該如何比馬斯克更“高明”？

如今，腦機(jī)接口正深度整合神經(jīng)科學(xué)與人工智能技術(shù)，其發(fā)展軌跡已從單向的神經(jīng)信息解析、神經(jīng)調(diào)控信息寫(xiě)入，加速向腦機(jī)雙向交互及腦智融合方向演進(jìn)。

腦信號(hào)的運(yùn)動(dòng)解碼研究已取得顯著進(jìn)展，應(yīng)用腦信號(hào)來(lái)打字、發(fā)郵件、打游戲、控制輪椅等已經(jīng)逐漸成熟，科學(xué)家們正在探索基于腦信號(hào)的語(yǔ)言、情感及意識(shí)解碼，讀懂心中“所思所想、喜怒哀樂(lè)”。神經(jīng)調(diào)控技術(shù)反過(guò)來(lái)通過(guò)光、聲、電、磁等物理手段來(lái)調(diào)節(jié)大腦的活動(dòng)，抑郁癥治療有了“五天加速”的經(jīng)顱磁刺激創(chuàng)新性解決方案，超聲神經(jīng)調(diào)控在阿爾茨海默病等疾病治療領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊應(yīng)用前景，光遺傳學(xué)技術(shù)已開(kāi)始進(jìn)入人體臨床試驗(yàn)階段，使得“大腦編程”成為可能。通過(guò)將腦信號(hào)解碼技術(shù)與神經(jīng)調(diào)控技術(shù)“合二為一”，腦機(jī)接口可以實(shí)現(xiàn)高精度的外部設(shè)備控制或腦功能精準(zhǔn)調(diào)控，不僅使癱瘓患者恢復(fù)運(yùn)動(dòng)功能成為可能，更為抑郁癥等精神疾病治療提供了全新路徑，實(shí)現(xiàn)了癱瘓患者重新行走、抑郁癥治療突破，腦疾病治療正在開(kāi)啟“精準(zhǔn)干預(yù)”的新紀(jì)元。

腦機(jī)接口在醫(yī)療健康領(lǐng)域的爆炸式發(fā)展模式

腦機(jī)技術(shù)不僅僅依賴芯片，也需要學(xué)習(xí)我們自己的大腦。當(dāng)前，“生物腦—智能體雙向交互”已成為突破性方向?？茖W(xué)家融合腦機(jī)接口技術(shù)成功構(gòu)建出具備自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力的虛擬大鼠智能體，可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)真實(shí)老鼠大腦中的腦活動(dòng)，虛擬大鼠智能體能夠模仿完成真實(shí)大鼠的所有復(fù)雜任務(wù)，甚至可以完成新的任務(wù)。這項(xiàng)突破不僅為解析運(yùn)動(dòng)控制的神經(jīng)機(jī)制提供了全新研究范式，更預(yù)示著“腦智融合”這一“腦+人工智能”交叉研究方向的誕生，其在智能機(jī)器人、自學(xué)習(xí)神經(jīng)調(diào)控系統(tǒng)、具身智能系統(tǒng)構(gòu)建等方面具有重要應(yīng)用前景。

中國(guó)是腦機(jī)接口領(lǐng)域發(fā)展最快的地區(qū)，在腦機(jī)接口領(lǐng)域自2022年起論文發(fā)表就已經(jīng)超過(guò)了美國(guó)，建立豐富的原創(chuàng)思想與理論是我們國(guó)家腦機(jī)接口未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，也是實(shí)現(xiàn)技術(shù)彎道超車(chē)的核爆點(diǎn)。

復(fù)旦大學(xué)積極推進(jìn)建立腦機(jī)接口領(lǐng)域交叉學(xué)科長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略，在學(xué)生、學(xué)校、學(xué)科多層級(jí)推進(jìn)交叉合作，取得多項(xiàng)前沿成果。在理論研究方面，王以政院士團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)深部腦刺激治療創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制，舒友生教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)深部腦刺激治療帕金森病的新機(jī)制，這些都為臨床研究提供了新的理論指導(dǎo)。在技術(shù)創(chuàng)新方面，許凱亮研究員團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)化的波達(dá)醫(yī)療公司獲MedTech“2024全球醫(yī)療技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)”、2024超聲影像創(chuàng)新大會(huì)“前沿技術(shù)開(kāi)拓獎(jiǎng)”，加福民博士研發(fā)的“植入式腦脊接口關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)研制”獲2024年全國(guó)顛覆性技術(shù)創(chuàng)新大賽優(yōu)勝獎(jiǎng)。華山醫(yī)院完成了植入式腦機(jī)接口的臨床試驗(yàn)手術(shù)，實(shí)現(xiàn)了漢語(yǔ)語(yǔ)言解碼、癱瘓患者運(yùn)動(dòng)解碼。張嘉漪教授團(tuán)隊(duì)與復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院合作實(shí)現(xiàn)了四例盲人納米線人工視網(wǎng)膜植入，幫助失明患者重見(jiàn)光明，研究成果發(fā)表于Science雜志。

復(fù)旦大學(xué)充分發(fā)揮在腦機(jī)接口領(lǐng)域所具有的“機(jī)制—材料—芯片—算法—臨床”全鏈條優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建“臨床需求牽引”+“技術(shù)創(chuàng)新策源”的雙輪驅(qū)動(dòng)發(fā)展模式。同時(shí)也在積極對(duì)接與集聚各方力量，加速推進(jìn)腦機(jī)接口科創(chuàng)轉(zhuǎn)化平臺(tái)建設(shè)，打造“人才—技術(shù)—資源”賦能體系，讓前沿科技成果盡早進(jìn)入臨床應(yīng)用。

本文作者：復(fù)旦大學(xué)神經(jīng)調(diào)控與腦機(jī)接口研究中心主任 王守巖

作者：張炯強(qiáng)