人民網記者 孫翼飛

2025年4月8日下午，天津市環湖醫院重癥監護病房，醫護人員一路小跑，送來一名僅四個月大的急診患兒。

患兒頭圍超出同齡，同時出現“落日現象”，這是一種由于顱內壓增高，壓迫眼球，形成雙目下視，鞏膜外露的特殊表情。患兒需盡快進行神經系統評估、確定腦積水類型，進而規劃下一步治療方案。

天津大學腦機交互與人機共融海河實驗室(以下簡稱腦機海河實驗室)副主任劉秀云教授與醫院蘇晨芳、蒲珂主任團隊沉著冷靜、動作麻利，對患兒共同開展腦脊液循環動力學檢測——這是一項基于人工智能、腦機接口及腦脊液循環建模的客觀快速精準評估腦脊液流動狀態的診斷技術。

診斷現場。受訪者供圖

腦積水的檢測，通常需要兩到三天，而在新技術的加持下，只需要幾十分鐘。這不僅為患者減輕了醫療費用，還大大提高了診斷精準度。檢測完畢后，醫療團隊又通過增強造影成像技術，進一步證實了這一診斷結果的準確性，為患兒后續治療方案的制定提供了可靠依據。

不久前，由天津大學腦機海河實驗室與天津市環湖醫院合作的全國首個腦機接口綜合臨床實驗病區，在環湖醫院天塔院區啟動建設。一次次為患者檢查和治療，記錄下腦機接口帶來的一場場從科幻到現實的醫療革命。

位于天津市環湖醫院天塔院區的全國首個腦機接口綜合臨床實驗病區。受訪者供圖

“我們和醫院一起，在病區體系化布局各類神經重癥的腦機接口臨床綜合解決方案，涵蓋腦卒中、腦癱、帕金森、癲癇、腦積水、顱腦創傷、視聽障礙等重大疾病，為患者提供包括疾病篩查、精準治療、智能康復在內的全鏈條醫療服務，打造實驗室到臨床一線之間從數據共享、技術驗證到臨床轉化的閉環，提升臨床研究質量和效能。”天津大學醫院管理處處長、腦機海河實驗室常務副主任倪廣健說。

據介紹，目前雙方依托合作的臨床試驗研究平臺，圍繞腦卒中運動康復、癲癇精準診療、神經調控與認知功能康復、兒童腦癱精準治療、無創顱內壓監測技術等，已為百余位患者制定個性化康復方案，精準評估功能損傷程度，引導患者主動激活相關腦區，并通過采集患者行為學參數、生化信息、神經影像與神經電生理數據等進行預后評估，取得了多項突破性研究成果。

“腦出血、腦卒中患者的手功能恢復一直是康復臨床中的重要難題。”倪廣健說：“通過腦機接口技術，經過長期的訓練，患者實現自主穿衣、洗臉、甚至簽字等手部精細控制都不再是遙不可及的夢。”

天津大學腦機海河實驗室研發的腦控外肢體機器人系統“靈犀指”(圖右)。人民網記者 孫翼飛攝

天津大學腦機海河實驗室研發的全球首款人工神經康復機器人——“神機-神甲”系列。人民網記者 孫翼飛攝

腦機接口究竟如何讀取意念？倪廣健用通俗的語言道出了深奧的科學：腦機接口是一種變革性的人機交互技術，其工作原理是采集腦部神經信號并分析翻譯成具體指令，即讓大腦與機器“對話”，再控制輔助設備做出動作。

目前，腦機接口技術分為侵入式和非侵入式。前者通過有創方式將功能器件置于人體內，得到的信號更優質，但生物相容性和安全性都存在一定挑戰；后者沒有創口，但捕捉到的信號很微弱，需要更先進的感知技術和解碼技術，才能解析大腦發出的指令。

天津大學腦機海河實驗室聯合中國電子研發的腦機專用編解碼芯片“腦語者”。人民網記者 孫翼飛攝

2024年，天津大學成為全國首個開設腦機接口專業方向的高校，并啟動招生選拔。這一舉措不僅標志著我國高等教育在腦機交互領域邁出了具有歷史意義的一步，更體現了對未來科技發展趨勢的深刻洞察與把握。

首批20名學生是在200多名“競爭者”中優中選優、成功“晉級”的，由原專業轉入腦機接口專業就讀。“此前，我國腦機接口領域人才培養主要從研究生階段開始，如果從本科階段就開始培養，學生只需要4年時間就能對腦機接口形成系統性的認識，大大縮短培養周期。”倪廣健介紹。

今年以來，天津大學腦機海河實驗室里的好消息不斷：團隊開發的片上腦機接口智能交互系統，有望推動混合智能、類腦計算等前沿科技領域發展；聯合清華大學研發的新型雙環路無創演進型腦機接口系統，實現了生物智能與機器智能的互適應、互學習，為腦機融合智能的發展開辟了新方向；團隊通過情感腦機接口，對抑郁癥的檢測和干預治療實現了非常好的臨床效果；通過重癥腦機接口，實現了腦積水快速精準診斷；通過聽覺腦機接口，實現了人工耳蝸患者康復進程的客觀量化評估……

天津大學腦機海河實驗室研發的國內首款抑郁癥智能診斷系統“神工-神心”。人民網記者 孫翼飛攝

近20年來，天津大學一直在從事智能人機交互、新一代無創腦機接口等領域的研究和人才培養。“希望我們的堅持能夠帶來真真切切的臨床上的收益，這是腦機接口技術能否在醫療賽道上走得長遠的關鍵。”天津大學副校長、腦機交互與人機共融海河實驗室執行主任明東說：“未來，這項技術一定會在更多醫療領域起到重要作用，很多可能是我們之前的裝備、藥物和技術所無法實現的，這也是科技向善的真正體現。”