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津云:读懂“脑语者”——脑机交互与人机共融海河实验室科研团队创新成果纪实

      2023-11-17       

数千年来,人类一直对自己的思维和意识抱有无限遐想。“心想事成”、“心心相印”、“心有灵犀”,一串串对于“读心术”的浪漫愿景寄托着美好希望。

心随所想,随心而动,在由天津大学牵头的脑机交互与人机共融海河实验室,有一支平均年龄只有35岁的年轻团队,他们正在致力于通过破解大脑的密码,让人类在科幻电影中对于意念操控的想象,一一照进现实。

党的二十大报告强调,坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,加快实现高水平科技自立自强。

国之嘱托,心之所向。脑机交互与人机共融海河实验室科研团队正瞄准我国在脑机交互和医工结合领域的科技前沿阵地,啃“硬骨头”、攻“卡脖子”,力争以科技力量赋能强国建设,守护人民健康。

科技报国,跑出技术创新“加速度”

脑机接口,是指在人脑与外部设备间建立直接连接通路,让大脑与机器实现“对话”,是新一代人机交互、人机混合智能的关键核心技术。

作为国内最先从事脑机接口领域研究的团队之一,脑机交互与人机共融海河实验室科研团队以顾晓松院士领衔,汇集国家杰青、长江学者、国家万人计划专家、国务院政府特殊津贴专家等各类国家级青年人才,形成覆盖脑机接口、人机交互基础理论、器件系统、转化应用全链条所需的研发队伍。

团队在脑机交互领域拥有世界最大专利池,专利国际占有率达到10.6%。具备世界领先技术优势,脑电识别精度、控制指令数量和信息传输率三项核心指标均达到国际最高水平。先后主持承担国家重点研发计划、国家自然科学基金重大计划重点项目、国家自然科学基金重点项目等80余项重点课题,近五年主持相关项目总经费超2亿元;近五年已发表论文300余篇,SCI论文数量高校排名位居国内第一、国际第五。

“不仅要把论文写在祖国的大地上,还把科技成果应用在实现现代化的伟大事业中”,这是团队肩负的重要责任,也是他们锚定的前进方向。

自主研发拥有完全自主知识产权的世界首款脑机接口专用编解码芯片“脑语者”,突破了基础元件“卡脖子”难题;设计开发五代空间站在轨脑机交互技术装备,成功完成国际首次脑机交互空间适应性测试;研发用于全肢体中风康复的全球首台“纯意念控制”人工神经机器人系统“神工-神机”,已通过国家药品监督管理局(CFDA)检测,受益患者3000余例;研制脑控“灵犀指”和“神工-神甲”外骨骼机器人系统,主要性能指标均处于国际领先水平;研发国内首款抑郁症智能诊断机器人“神工-神心”,可通过解码脑活动实现抑郁症的客观筛查;研发国内首个神经重症脑积水精确客观诊疗系统,有效将患者诊断时间从3天缩减为30分钟,大大大减少医疗开支,减轻临床压力……

这些涌现的创新成果,正是团队一直以来主动服务高水平科技自立自强的生动缩影,是团队牢记嘱托、乘势而上,在服务“国之大者”中继续奋勇前行的真实写照。

不忘初心,书写奋进时代“新篇章”

团队秉持“明德致和,精实为公,坐言起行,厚栋任重”的专业精神,坚定理想信念、厚植家国情怀,以高水平教学科研培育新时代医工交叉人才,服务国家重大战略和地方发展,用爱和奉献谱写奋进时代的新篇章。

团队始终聚焦立德树人的根本任务,不断创新体制机制,完善医工交叉人才培养模式,打造复合人才培养的“蓄水池”。以团队为核心组织建设了全国首个智能方向的医学类本科专业——智能医学工程,该专业已率先入选国家级一流本科专业,位列2023软科A+专业首位,2022年荣获国家级教学成果奖二等奖2项和多项省部级奖励。作为全国智能医学工程教育联合体理事长单位,联合全国80余所高等院校、30余所高水平三甲医学及若干领军企业,共同讨论并发布了《智能医学工程专业建设共识》(天大共识),为培养好医工复合型创新人才成长提供坚实保障。

栽下梧桐树,引来金凤凰,涵育大先生,在这里,一批优秀的青年学者正在让科研的“接力棒”接续传承。团队刘秀云教授于2022年入选国家级人才计划,2023年又成为《麻省理工科技评论》TR35亚太区入选者之一;许敏鹏教授于2021年成为国家优秀青年科学基金获得者,2022年荣获“强国青年科学家”称号,2023年入选国家级领军人才;准“90后”、曾入选国家级青年人才工程的刘爽研究员,2023年成为了天津大学最年轻的国家级领军人才……今天,团队已有各类国家及省部级人才40余人次,他们正迅速成长为引领学术发展和技术创新的骨干力量,为中国脑科学事业勇立潮头做出自己的贡献。

团队将学科建设与社会经济、产业发展相结合,先后推动获批先进医用材料与医疗器械全国重点实验室、卫健委国家健康医疗大数据研究院、智能医学工程教育部工程研究中心、神经重症教育部医药基础研究创新中心等近20个国家级战略创新平台和省部级研究中心的建设,推进人工智能、大数据等高端智能技术与医学深度融合,让科学技术实实在在的落地。

习近平总书记勉励青年研发人员,要立志高远、脚踏实地,一步一步往前走,以十年磨一剑的韧劲,以“一辈子办成一件事”的执着,攻关高精尖技术,成就有价值的人生。

他们一直在“追逐梦想”的路上,虽然已有领先,但脚步始终未停。

未来,脑机交互与人机共融海河实验室科研团队将继续以实现中华民族伟大复兴为己任,不负时代、不负韶华,以锐意创新、勇攀高峰的精神气质,深耕脑科学赛道,加快推动前沿技术、产品落地转化,以颠覆性脑机交互与人机共融技术突破引领革新,用行动书写踔厉奋发、笃行不怠的青春答卷。

(编辑 刘延俊 安桐瑶)