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天大承办全国首届航天医学工程大会 脑机成果解锁太空探索新可能

作者:医院管理处编辑:张华 李芷萱来源:脑机交互与人机共融海河实验室供稿

9月19日,由中国航天员科研训练中心、航天医学全国重点实验室、人因工程全国重点实验室主办,天津大学、天津中医药大学等单位联合承办的我国首届航天医学工程大会在津举行。大会聚焦航天医学工程的关键科学问题、技术创新与转化应用,深入探讨航天医学工程前沿发展,助力载人航天事业高质量发展。

天津市副市长翟立新、天津大学校长柴立元、天津中医药大学校长高秀梅、中国工程院张伯礼院士、徐卫林院士、王振常院士,中国载人航天工程副总设计师杨利伟,中国载人航天工程原副总设计师沈力平,中国航天员科研训练中心党委书记刘全录,人因工程全国重点实验室主任陈善广,航天医学全国重点实验室主任李莹辉,中国航天员科研训练中心首席专家吴大蔚,以及多位航天英雄、英雄航天员出席大会。来自全国各地的航天领域专家、学者共计700余人参会。

今年是我国“十五五”规划开局之年,也是我国航天事业创建70周年,载人航天事业正处于空间站应用与发展、载人月球探测双重任务并行推进的关键阶段。航天医学工程作为贯通航天科技、工程技术、生命科学与临床医学的前沿交叉领域,是保障航天员在轨健康、助力深空探索的核心支撑。本届大会围绕空间站长期驻留保障能力持续提升与载人深空探测面临的医学工程挑战开展深度研讨,还特别设置“人机协同与脑机接口”专题,推动航天医学工程创新发展,助力载人航天事业高质量发展。

柴立元在致辞中表示,服务国家重大战略需求,天大人与航天人始终同心同行。作为中国第一所现代大学,天津大学大力推进医工融合交叉布局,获批先进医用材料与医疗器械全国重点实验室,牵头组建脑机交互与人机共融海河实验室,并与中国航天员科研训练中心保持着紧密的合作。期待与各兄弟单位在航天医学工程领域深化协同,围绕载人航天与载人探月重大需求,共同产出更多原创性、引领性成果,培育更多高水平人才。

大会共同主席、天津大学副校长、脑机海河实验室主任明东应邀作《无创脑机接口的发展与挑战》主题报告,从技术演进脉络方向切入,围绕无创脑机接口领域,系统解读了无创脑机接口的发展历程、核心技术难点与突破性研究进展。

本次大会内容丰富、成果丰硕。共设置航天医学与选拔训练、航天员保障装备、航天人因与仿真测试三大专题板块,开展了特邀报告、分论坛研讨、青年学者论坛等一系列活动。大会期间,行业专家学者围绕航天员长期在轨驻留、载人登月极端环境防护、太空生命保障、智能航天应用等关键难题展开深度研讨。我国成熟的五位一体航天员健康保障体系、在轨智能辅助系统、太空高效烹饪技术、受控生态生保系统、高性能航天服及多项国际首创航天医学实验成果集中亮相。

会上,脑机交互与人机共融海河实验室、航天医学全国重点实验室、人因工程全国重点实验室、现代中药创制全国重点实验室、中医国家临床医学研究中心签署合作协议,各方将围绕脑机交互、人机协同功效增强、中医药航天应用等核心方向,加强基础研究、技术攻关和工程应用,为我国航天医学工程注入新动能。

在大会青年论坛环节,天津大学医学部药学院院长、脑机海河实验室副主任刘秀云教授与神舟二十一号航天员武飞等嘉宾一道,围绕“面向深空探测中的人的保障与能力畅享”发言,与青年学子深入交流。

大会执行主席、天津大学医学部医学院副院长杨佳佳教授作《模拟微重力下大脑情绪枢纽的动态响应》的报告,天津大学医学部医学院教授、脑机海河实验室青年PI安兴伟、陈力群分别作《基于脑电的自适应自动化人机协作研究》《片上视觉类器官前沿技术及应用》的报告。

大会期间还完成了首届航天医学领域6位学术新星和12位优秀墙报的评奖工作。天津大学医学部医学院博士后、脑机海河实验室青年PI梁蓉获学术新星奖,医学部医学院博士生赵美玲获优秀墙报奖。

本次大会特别设置“人机协同与脑机接口”专题。作为人因工程的前沿方向,中国航天员科研训练中心正在空间脑科学前沿方面持续探索,不断取得新进展。

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目前,已有一批国际首创的弱刺激脑机交互、群脑协同测试与调控设备入驻空间站。

中国航天员科研训练中心研究员、航天员系统副总设计师,人因工程全国重点实验室常务副主任,天津大学首位工程博士 王春慧:这些先进设备的引入,可以更好适用于在轨特殊环境和复杂航天任务的使用需求,也为未来的脑机交互和航天员乘组的安全高效协同,这些相关的研究,提供很多的基础数据和更好地解决策略。

在先进设备进驻空间站的基础上,通过多批次航天员的实验操作,陆续验证新技术,获得新发现。

中国航天员科研训练中心 王春慧:比如,我们通过研究,构建了个性化的脑波音乐,突破了与航天飞行匹配更好的、安全的、无创的、生态性的脑功能调控技术,为航天员认知功能的保障和增强提供了有效的解决方案。

此外,首次采用便携式近红外脑功能成像设备获取了航天员脑血氧及全脑影像数据,初步识别了长期空间飞行对脑功能网络组织模式及脑行为耦合关系的影响。

中国航天员科研训练中心 王春慧:面向未来的航天飞行对人机协同和交互都提出了更高的要求,我们正在探索将航天员的语音、动作、视线等行为数据和脑电、肌电等生物信号相融合,构建更加适宜复杂航天任务的人机交互新技术,实现基于行为、意图预测的辅助操控,以此来提升人机协同的效率。

此外,作为承办方之一,天津大学脑机海河实验室团队三十余名师生志愿者全程参与会务保障,负责两百余位专家和参会者的对接工作,圆满完成了主论坛及多场分论坛的筹备组织,并协助完成布展和墙报展示,为大会顺利举行提供了有力支撑。

据悉,作为国内最先从事脑机接口领域研究的团队之一,天津大学脑机海河实验室团队充分利用在神经工程与人工智能交叉领域的学科优势,以脑机智能融合为核心,以航天医学领域的国家重大工程项目需求为牵引,围绕“人的行为能力、人因工程技术研究”等航天医学的重点研究方向,在科技创新、成果转化、人才培养以及学科建设等方面取得了一系列的成果,与中国航天员中心合作设计开发包括国际首套在轨脑-机交互操作系统平台在内的多代中国空间站在轨脑机交互技术装备,成功完成首个空间站脑电测试阶段性目标任务,入选中国空间站首批科学研究与应用进展,为我国载人航天工程的新一代医学与人因保障系统提供了关键科学依据与技术支撑。

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