2024-08-04
学科“破圈”打通脑机接口全产业链
复旦大学成立神经调控与脑机接口研究中心
■本报记者 吴金娇
让盲人重见光明、让瘫痪病人行动自由、让抑郁症患者重获快乐……从感知修复到运动控制，脑机接口技术被认为是最具潜力的解决方案。“2023年被称为脑机接口元年，全球科学界基本处于同一起跑线。我国的脑机接口技术积累不少，但是颠覆性突破不多。当下正是通过前瞻布局实现‘弯道超车’的好时机。”昨天，复旦大学成立神经调控与脑机接口研究中心（以下简称“中心”），中心主任、类脑智能科学与技术研究院副院长王守岩接受了记者采访。
科学跑在商业前，提前布局才可能弯道超车
作为一种革命性人机交互方式，脑机接口技术绕过传统的外周神经和肌肉，直接在人脑与外部世界之间架起全新的通信控制通道。“目前全球约34亿人面临神经系统疾病的困扰，而脑机交互神经调控为脑功能干预、治疗与康复提供了精准电子药物解决方案。”王守岩告诉记者，医疗临床应用是脑机接口应用的主流方向。
目前，多国陆续启动相关技术产业落地推动。统计显示，目前全球脑机接口企业近700家，其中，美国企业约占40%，中国企业约占25%。
今年初，美国知名企业家埃隆·马斯克创立的神经连接公司（Neuralink）就展示了首例植入脑机接口设备的瘫痪患者视频，引发关注。“当前，脑机接口在科学界研究、医疗界临床进展都已远远跑在商业前面。”王守岩说，如果将脑机接口研究分为4个阶段，马斯克脑机接口设备植入仅仅是1.0阶段——“读脑”的成果。
但是，相关研究已从“读脑”发展到“写脑”“脑机交互”。所谓“读脑”即解码人类大脑的信息，让一个孤立的人重新与世界建立联系，可应用于意识障碍、自闭症、渐冻症等疾病上；“写脑”阶段的代表性成果则是人工耳蜗、视网膜、深部脑刺激的植入，让患者重听声音、重见光明、重获运动功能；“脑机交互”即用脑信号来指导调控大脑，通过智能神经调控能够进行精准脑刺激，有助于抑郁症、疼痛、癫痫等疾病的临床治疗。▼下转第二版
（上接第一版）
在王守岩看来，我国的脑机接口起步较早、积累深厚，但颠覆性突破较少。目前，在“读写”交互的3.0阶段我国与国外基本并行，各有特色。比如，国外在理论与临床研究方面领先，而我国在技术研发上具有优势。“技术驱动带来的往往是单点突破，而问题驱动带来的是交叉集成。从技术驱动转变为问题驱动，将助力脑机接口技术颠覆性变革。我们应‘理论—技术—临床应用’协同发展，并前瞻部署‘脑智融合’4.0阶段的类脑智能任务。”
因此，新成立的中心确立三大方向：神经调控机制及理论研究、脑机交互神经调控技术研发、神经调控临床转化研究，将基础研究、技术攻关和转化应用充分融合。中心不仅将助推多学科专家面向临床的重大需求合力攻关，还携手产业界、上海市医疗器械审评中心、医疗器械检验研究院合作把前沿成果转化为医疗器械产品。
追求“破圈”，不断开发新应用场景
“中心最大的特点就是‘破圈’。唯有‘破圈’，才能不断开发新的应用场景。”王守岩告诉记者。昨天中心的成立“仪式”就是一场神经调控与脑机接口沙龙，国内各科研机构和附属医院的专家、脑机接口领域的投资人和企业家开展跨学科交流。而这些交流也将是中心的常态。
复旦大学已投入4亿元建设了国际一流的“脑感知—脑计算—脑调控”一体的脑机交互与脑智融合研究平台，并构建了抑郁、脑卒中和自闭症等影像、基因、认知等多维度信息脑功能数据库，这些全部向科研界和产业界开放。
中心本身也是学科“破圈”的产物。这里集聚以中国科学院院士王以政为首席科学家的跨学科团队，不仅依托类脑智能科学与技术研究院，还联合脑科学转化研究院、脑科学研究院、大数据学院、集成芯片与系统全国重点实验室、附属华山医院、附属儿科医院、附属肿瘤医院共8家单位共同建设。
也正因为“破圈”，一批重大原创性成果在这里诞生。比如，复旦大学光电研究院青年研究员宋恩名研发了热生长二氧化硅的纳米封装技术，用于提升体内植入生物兼容性，将植入式电子器件理论寿命从最长几个月延长到近60年，涵盖绝大多数脑疾病治疗的周期；脑科学研究院研究员张嘉漪、副研究员颜彪及其科研团队开发了具有自主知识产权的人工视网膜，目前已在复旦大学附属眼耳鼻喉科医院开展临床试验，重建全盲患者的视觉功能。
中心不仅鼓励教授、研究员“破圈”，还设立“医工交叉探索”专项奖学金，鼓励不同院系、专业的学生组成团队共同完成研究课题。每个学生必须到合作同学的研究组听至少4次组会、合作写一份学习报告，真正了解对方的研究内容和需求。目前，已有10个课题启动。
让盲人重见光明、让瘫痪病人行动自由、让抑郁症患者重获快乐……从感知修复到运动控制，脑机接口技术被认为是最具潜力的解决方案。“2023年被称为脑机接口元年，全球科学界基本处于同一起跑线。我国的脑机接口技术积累不少，但是颠覆性突破不多。当下正是通过前瞻布局实现‘弯道超车’的好时机。”昨天，复旦大学成立神经调控与脑机接口研究中心（以下简称“中心”），中心主任、类脑智能科学与技术研究院副院长王守岩接受了记者采访。
科学跑在商业前，提前布局才可能弯道超车
作为一种革命性人机交互方式，脑机接口技术绕过传统的外周神经和肌肉，直接在人脑与外部世界之间架起全新的通信控制通道。“目前全球约34亿人面临神经系统疾病的困扰，而脑机交互神经调控为脑功能干预、治疗与康复提供了精准电子药物解决方案。”王守岩告诉记者，医疗临床应用是脑机接口应用的主流方向。
目前，多国陆续启动相关技术产业落地推动。统计显示，目前全球脑机接口企业近700家，其中，美国企业约占40%，中国企业约占25%。
今年初，美国知名企业家埃隆·马斯克创立的神经连接公司（Neuralink）就展示了首例植入脑机接口设备的瘫痪患者视频，引发关注。“当前，脑机接口在科学界研究、医疗界临床进展都已远远跑在商业前面。”王守岩说，如果将脑机接口研究分为4个阶段，马斯克脑机接口设备植入仅仅是1.0阶段——“读脑”的成果。
但是，相关研究已从“读脑”发展到“写脑”“脑机交互”。所谓“读脑”即解码人类大脑的信息，让一个孤立的人重新与世界建立联系，可应用于意识障碍、自闭症、渐冻症等疾病上；“写脑”阶段的代表性成果则是人工耳蜗、视网膜、深部脑刺激的植入，让患者重听声音、重见光明、重获运动功能；“脑机交互”即用脑信号来指导调控大脑，通过智能神经调控能够进行精准脑刺激，有助于抑郁症、疼痛、癫痫等疾病的临床治疗。▼下转第二版
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在王守岩看来，我国的脑机接口起步较早、积累深厚，但颠覆性突破较少。目前，在“读写”交互的3.0阶段我国与国外基本并行，各有特色。比如，国外在理论与临床研究方面领先，而我国在技术研发上具有优势。“技术驱动带来的往往是单点突破，而问题驱动带来的是交叉集成。从技术驱动转变为问题驱动，将助力脑机接口技术颠覆性变革。我们应‘理论—技术—临床应用’协同发展，并前瞻部署‘脑智融合’4.0阶段的类脑智能任务。”
因此，新成立的中心确立三大方向：神经调控机制及理论研究、脑机交互神经调控技术研发、神经调控临床转化研究，将基础研究、技术攻关和转化应用充分融合。中心不仅将助推多学科专家面向临床的重大需求合力攻关，还携手产业界、上海市医疗器械审评中心、医疗器械检验研究院合作把前沿成果转化为医疗器械产品。
追求“破圈”，不断开发新应用场景
“中心最大的特点就是‘破圈’。唯有‘破圈’，才能不断开发新的应用场景。”王守岩告诉记者。昨天中心的成立“仪式”就是一场神经调控与脑机接口沙龙，国内各科研机构和附属医院的专家、脑机接口领域的投资人和企业家开展跨学科交流。而这些交流也将是中心的常态。
复旦大学已投入4亿元建设了国际一流的“脑感知—脑计算—脑调控”一体的脑机交互与脑智融合研究平台，并构建了抑郁、脑卒中和自闭症等影像、基因、认知等多维度信息脑功能数据库，这些全部向科研界和产业界开放。
中心本身也是学科“破圈”的产物。这里集聚以中国科学院院士王以政为首席科学家的跨学科团队，不仅依托类脑智能科学与技术研究院，还联合脑科学转化研究院、脑科学研究院、大数据学院、集成芯片与系统全国重点实验室、附属华山医院、附属儿科医院、附属肿瘤医院共8家单位共同建设。
也正因为“破圈”，一批重大原创性成果在这里诞生。比如，复旦大学光电研究院青年研究员宋恩名研发了热生长二氧化硅的纳米封装技术，用于提升体内植入生物兼容性，将植入式电子器件理论寿命从最长几个月延长到近60年，涵盖绝大多数脑疾病治疗的周期；脑科学研究院研究员张嘉漪、副研究员颜彪及其科研团队开发了具有自主知识产权的人工视网膜，目前已在复旦大学附属眼耳鼻喉科医院开展临床试验，重建全盲患者的视觉功能。
中心不仅鼓励教授、研究员“破圈”，还设立“医工交叉探索”专项奖学金，鼓励不同院系、专业的学生组成团队共同完成研究课题。每个学生必须到合作同学的研究组听至少4次组会、合作写一份学习报告，真正了解对方的研究内容和需求。目前，已有10个课题启动。