打造脑机接口“国家队”，复旦成立新研究中心

“马斯克做的工作，并不能完全代表脑机接口的发展现状，事实上，科学界的发展速度远远超过了商业界。”复旦大学类脑智能科学与技术研究院副 院长王守岩告诉《中国科学报》。

为服务神经调控与脑机接口领域国家重大交叉融合战略需求，布局神经调控与脑机接口技术研发与应用，打造脑机接口“国家队”，复旦大学正式宣布成立神经调控与脑机接口研究中心（以下简称研究中心）。

研究中心依托于复旦大学类脑智能科学与技术研究院（以下简称类脑研究院），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7家单位共同建设，由中国 科学院 院士、复旦大学附属华山医院国家老年疾病临床医学研究中心主任王以政任中心首席科学家，王守岩任中心主任。

此外，由10位专家组成的科学与技术 委员会中，有4位中国科学院院士，分别是上海市脑科学与类脑研究中心主任蒲慕明、国家老年疾病临床医学研究中心主任王以政、复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室主任刘明和首都医科大学附属北京天坛医院 教 授赵继 宗。

图片由复旦大学提供

拓展脑机接口认知边界

“脑机接口的核心是信息交互，即大脑与外界机器或环境之间的交流。”王守岩介绍，脑机接口的发展可以分为4个不同阶段。

1.0阶段是“读脑”，通过侵入式或非侵入脑机接口，直接获取并记录脑中的信号，并采用不同的方法将脑信号进行“解码”，这也是过去五十年人们主要在做的事情。

2.0阶段是“写脑，”把外在信号“翻译”为大脑可识别的信号，进而让大脑收到对应的信息。如人工耳蜗就是把外在的声音信号变为电信号传递给大脑，视网膜植入则是把外界的图像、视频信息重新传递给大脑，也可以通过电、磁刺激等方式调控大脑功能。

3.0阶段开始实现信息的双向交互和传递，即监测脑信号的同时给予相应的刺激，从而更为精准地调控大脑功能，在治疗帕金森病、抑郁等神经与精神疾病、脊椎瘫痪等临床应用中极具潜力。

4.0阶段则是人脑高级认知功能和环境之间的交互，届时，人工智能技术使得人类的生存环境、人类对世界的认知，都将发生颠覆性的变化。

“马斯克目前还在1.0阶段，而科学界正在逐渐迈入3.0阶段。”王守岩强调，“科学已经远远走在了商业的前面，不能用脑机接口商业逻辑来指导科学领域的发展。”

集中力量，探索最前沿

脑机接口技术属于交叉学科研究，涵盖神经调控、 、材料等多个不同领域，同时人工智能的快速发展和应用，为脑机接口研究提供了新的视角。要想实现脑机接口的快速发展，必须由来自不同专业背景的团队聚力合作打通技术链路。

近年来，复旦大学积极推进脑机接口领域研究，已形成从基础研究、智能技术到临床研究的领先优势，是全国唯一同时建有材料、芯片、脑科学、神经疾病、儿童健康与疾病等领域全国重点实验室/国家临床医学中心的大学，并且每个领域都有团队在开展脑机接口与神经调控相关研究。

王守岩表示：“过去几年，复旦大学也参与承担了十余项脑机接口相关重大项目，但合作过程中发现，由于缺乏统一平台，不同背景的科学家之间找到合适伙伴、理解彼此的语言还是存在较大的挑战，提升交叉合作成效迫在眉睫。”

研究中心的成立，正是为了打破壁垒，推动学科之间的深度碰撞和交流，进而挖掘、凝练出最重要的问题。“通过集智攻关，解决领域内最前沿的问题，在脑机接口领域实现跨越式发展，我们才有可能弯道超车。”王守岩强调。

目前，围绕脑机接口前沿探索与技术创新，研究中心在神经机制、神经技术与临床转化研究方向，集聚了交叉学科科学家36位，其中 高层次人才领军科学家7位，杰出青年科学家12位，他们将围绕脑机接口神经解码与神经调控机制、脑机接口柔性电极与脑机交互芯片、无创及植入神经调控临床研究进一步开展密切合作，共同承担国家重大科研任务。

医院出题，科学家答题

就应用层面而言，脑机接口最初应用于癫痫的临床诊断，随着技术的发展，脑机接口也逐渐被应用于智能家居设计、辅助军事活动、自动驾驶等多种领域。当前，脑机接口最可落地的研究和应用场景是严肃医疗。

研究中心的核心目标，正是集聚复旦大学医理工交叉学科力量，突破核心关键技术，推动脑机接口领域创新与临床转化应用。

“研究中心面向临床病人的实际需求，以解决实际问题为核心，从而为不同团队提供聚焦的探索方向。”王守岩解释，“这意味着，我们并不是一开始就要实现一个很完美的治疗方案。比如对于一位瘫痪的病人，让他能够站起来歪歪扭扭地走一步，就是一个很大的突破，可能再往后随着技术的发展，就可以让病人像常人一样行走。”

也正是抱着“急临床之所急”的初心，研究中心确定了神经调控机制及理论研究、脑机交互神经调控技术研发和神经调控临床研究三大方向，围绕脑健康干预、脑疾病治疗与神经康复领域创新技术需求与挑战，开展从基础研究到临床应用、用材料到诊疗的交叉融合研究。

如今年因为“创建外周—中枢通路修复肢体运动障碍的重大技术突破及理论创新”项目，获得国家科技进步奖一等奖的复旦大学附属华山医院徐文东教授团队，正在探索利用脑机接口，结合外骨骼等技术，进一步加深对神经调控的理解，让瘫痪、截肢的病人更好地恢复运动技能，尽早回归社会。

“我们期待通过各领域专家的共同参与，为病人做更多的事情。”团队成员、复旦大学附属华山医院手外科副主任医师邱彦群介绍，“比如对于截肢的病人，由工程团队负责把义肢做出来、 家负责识别并解码神经和肌肉的信号，医生则通过外科手术，使得神经刺激精准控制对应的肌肉和义肢，最终使得患者更灵活地使用义肢。”

打造脑机接口开放平台

近年间，复旦大学积极战略布局推进脑机接口领域，具有前沿交叉研究强、战略布局早、科研团队实力强、国家级科研平台多等国内领先优势。

在脑感知方面，类脑研究院拥有3T、5T、7T、11.7T、3T Connectom等系列核磁共振设备，以及脑磁图、脑电图、近红外成像等十余套神经生理设备，并自主研发了数字化脑与认知功能监测与干预平台。

在脑计算方面，类脑研究院构建了抑郁、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，为神经解码研究提供数据与研究平台，并投入逾四千万元建设了神经计算专用高性能计算平台。

在脑调控方面，类脑研究院建成了融合核磁兼容的经颅磁刺激、经颅电刺激、经颅超声刺激的无创脑与认知调控研究平台，以及植入式深部脑刺激神经记录与调控平台。

“我们现在正在打造脑机接口开放共享科研平台，期待能够搭建起前沿研究到产业化之间的桥梁，让更多科研界和企业界的同仁来使用复旦大学的各类资源。”王守岩期待，可以架起科学家与企业的桥梁，帮助企业更好地了解脑机接口的前沿进展，并挖掘出新的实际问题，共同加速我国脑机接口的实际应用落地。