
这一幕,被实时显示在病房角落的监测屏上:颅内压力曲线随动作波动,脑电信号转化为精准的机械指令,误差控制在毫秒级。“过去要获取这些数据,必须开颅植入传感器;现在,患者只需戴一顶‘帽子’。”天津大学医学部副主任、脑机海河实验室副主任刘秀云教授指着屏幕说。
在李建国尝试抓取水瓶的3米外,博士后王壮紧盯着数据终端。这位参与“神工—灵犀指”项目全流程的年轻科研人员,至今记得2018年团队第一次在动物实验中实现“意念控物”时的场景:“猴子用脑电信号操控机械臂抓取香蕉,那一刻,我们知道人类离‘人机共生’又近了一步。”

从动物实验到人体临床,天津大学脑机海河实验室团队用了6年。他们突破三大技术瓶颈:非侵入式信号采集:研发柔性电极材料,将脑电帽重量从300克降至80克,信号识别准确率提升至92%;运动想象解码算法:构建包含10万组脑电样本的数据库,通过深度学习将“想象抓取”到机械动作的延迟压缩至0.3秒;神经康复闭环系统:让“第六指”在执行动作的同时,向大脑反馈触觉信号,刺激受损神经重塑连接。技术要有温度。”刘秀云抚摸着“第六指”表面的仿生纹理说,从材料到交互设计,都以患者体验为核心。”

大脑,被科学界称为“三磅宇宙”,拥有超过860亿个神经元。脑机接口技术,正是打开这扇“宇宙之门”的钥匙。全球趋势:2024年,美国Neuralink公司完成首例人体植入,马斯克宣称“未来人类可通过脑机接口与AI融合”;中国突破:天津大学脑机海河实验室已构建从底层芯片(自主研发“脑语”系列)到核心算法(拥有全球最大脑机交互专利池,国际占有率超10%)的全链条创新体系,临床转化效率领先全球;患者受益:该技术已在全国23家医院应用,帮助1200余名患者恢复部分肢体功能。
科技的价值,在于改变人的命运。刘秀云回忆起2021年放弃海外邀约回国时的初心。彼时,她已收到国际顶尖实验室的职位,但最终选择回到天津:“让患者重新拥抱生活,比任何荣誉都更有意义。”第六指背后的故事:1200个重获新生的希望在实验病区的“心愿墙”上,贴满患者手写的便签:谢谢你们让我再次拥抱女儿;今天我用‘第六指’给老伴倒了杯水;希望这项技术能帮到更多像我一样的人……
这些便签,让王壮想起团队无数个攻坚的日夜。为优化脑电帽的舒适度,他们测试了37种材料;为降低机械指的延迟,算法迭代了200余次;为验证安全性,团队成员亲自佩戴设备进行极端场景测试……我们正在书写的,不仅是科技史,更是人类对抗疾病、突破生理极限的奋斗史。王壮说。

目前,团队正拓展技术边界:脑疾病诊疗:通过脑机接口实现抑郁症、阿尔茨海默病等疾病的早期诊断与干预;无障碍沟通:为渐冻症患者开发“脑电打字”系统,速度已达每分钟40字;神经修复:探索通过脑机接口重建脊髓损伤患者的运动功能。
大脑的奥秘,我们才揭开1%。但每前进一小步,都能为患者带来巨大改变。刘秀云指着实验室墙上的一句话——科技向善,生命至上。窗外,晨光洒在“脑机海河实验室”的牌匾上,金光熠熠。
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