7月10日，《天津日报》报道了脑机海河实验室在脑机接口技术取得的重大突破，展示了多项应用创新成果，助力患者重获健康。
因深度意识障碍陷入昏迷的小女孩，经神经调控诊疗后苏醒；长期瘫痪的中年人“动动意念”，外骨骼设备“得令”后往前迈步；全球首个神经重症脑积水精确客观在线诊断系统，将脑积水诊断时间从3天缩减至30分钟，提高诊断效率……
在今年夏季达沃斯论坛上，来自天津大学的脑机接口技术“圈粉”海内外嘉宾。人们既惊叹于科技前沿的惊人突破，更期盼它为病痛中的人们带去新的希望。
历经十余年研发，我市脑机接口技术取得重大突破，已从实验室迈向临床应用阶段，为全国患者带来创新诊疗方案。从科研、临床应用到产业化，京津冀紧密协作，通过共建临床应用平台、整合产业资源，构建脑机接口产业生态圈，解锁极具前景的“大脑经济”。
突破听力障碍 “神耳”让诊断“耳聪目明”
在京津冀等地，面向听力障碍，创新的“神工—神耳”听觉智能评估系统为植入人工耳蜗的患儿带来革命性改变。该系统不仅能让低龄儿童在轻松、愉快的环境中完成精准听力评估，更实现了从“听得到”到“听得清、听得准”的跨越，显著提升听力康复效果。
“婴儿出生后要进行听力筛查，有些存在感音神经性耳聋现象，此时植入人工耳蜗是常见的治疗方式，但很多患儿只有一岁左右，还不具备跟外界交流的能力。医生要评估人工耳蜗听力效果面临不少难点，一般得等患儿睡着了才能检测。”天津大学医院管理处处长、脑机交互与人机共融海河实验室常务副主任倪广健告诉记者，“神工—神耳”采用无创脑机接口技术，患儿可以边看无声动画片边完成听力效果评估测试，并让孩子们从以往的“听见”变成了“听懂”、从“模糊”变成了“清晰”。
不只是低龄儿童，“神工—神耳”也适用于戴助听器的老年人。“就像给大脑装上一个‘听力显微镜’，这套系统能让我们直接‘看到’老年人大脑对助听器放大的声音产生的电波反应。通过分析这些‘脑电波纹’的形状和强度，医生能像调音师一样，把助听器调到最适合每位老人耳朵的‘频道’。”倪广健说，目前，“神工—神耳”已在首都医科大学附属北京儿童医院、中国人民解放军总医院、天津市第一中心医院、天津市第三中心医院等地开展临床应用。同时，山东、广东等地医院也在对接合作。
从人工操作到半自动化处理，再到全自动化分析，“神工—神耳”系统正在不断升级。“为方便落地应用，我们的系统不断迭代，早期人工分析要一周左右时间，如今半自动化阶段约1小时给出听力评估结果，预计明年能实现全自动化处理。届时，半小时便能够完成脑电信号采集、分析和出具报告。升级完成后，临床医生不必具备脑电分析能力，也能轻松上手使用。”倪广健透露，目前，已有人工耳蜗领域头部企业与其洽谈合作。未来，他们还将开发便携式听觉智能评估系统设备，让患者在家就能自行完成评估测试。
眼下，瞄准医疗行业需求和痛点，我市脑机接口成果加速涌现，“神工—神耳”“神工—神篙”“神工—神甲”等科研成果纷纷走出实验室、迈向大市场。
创新医疗方案 科学家研发新药替代手术
“目前，全球有43%的人群患有神经系统性疾病，但无论从科学还是医学的角度，我们对大脑的了解还是非常有限。”日前， 天津大学医学部副主任、药物科学与技术学院院长刘秀云在一场研讨会间隙告诉记者，许多车祸、脑出血的患者都要进行颅内压检测，以往得做开颅手术，把电极放入颅内采集数据，这样不仅有创伤，患者承担的成本也比较高。如今，利用脑机接口技术，患者戴上特殊的脑电帽，不用开颅便能完成这项检测。
在医院诊室、手术台，面对各类棘手的问题，一批出自天津的脑机接口技术化身“超级助手”，辅助临床决策，协助破解医学难题。
“临床诊疗讲究精准，不同诊断结论对应的治疗方法截然不同。”刘秀云说，“结合临床需求，我们研发了全球首个神经重症脑积水精确客观在线诊断系统‘神工—神篙’，将诊断时间从3天缩减为30分钟，以更快、更精准地救治生命。目前，该系统已在天津市环湖医院、天津医科大学总医院、航空总医院等开展临床应用，已帮助近1000名患者开展精准诊疗。”
深耕医学工程、临床神经科学等跨专业领域，这位剑桥大学读博、加州大学和约翰斯·霍普金斯大学攻读博士后的青年科学家开发的技术方案备受海内外脑机接口行业关注。“我们正在研发两款用于诊治脑积水的新药。随着老龄化社会的到来，退行性脑疾病的患者会越来越多，我们希望为患者提供更经济的药物，避免传统的分流手术。”由于与临床医院保持紧密协作，刘秀云既看到了前沿技术给患者带来的可喜变化，也深感技术开发道阻且长。
“在脑疾病研究领域，我们面临的困境是：亟待攻克的难题堆积如山，而目前能突破的领域却十分有限。”刘秀云的话语中透着科研人特有的紧迫感，“团队除了日常的科研工作，还需要教课，所以大家的日程表一般都比较满。白天的国内学术研讨活动刚结束，晚上的国际视频会议又开始了，工作到凌晨一两点是常态。我自2021年加入团队以来，除了每年春节短暂休整3天，其余节假日不是在实验室攻关，就是在学术会议上交流。”
这样的工作节奏，与其说是停不下来，不如说是舍不得停下——每次想到那些等待救治的患者，诸如刘秀云这样“很拼”的科学家总能从疲惫中汲取新的力量。
共建产业生态 10亿元专项基金重磅加码
近期，国内首只脑机接口专项基金（以下简称脑机基金）即将完成天津地区首笔出资。作为脑机交互与人机共融海河实验室孵化企业，天开燧世（天津）智能科技有限公司（以下简称天开燧世）将获得该基金首期数百万元的投资，用于搞研发、引人才、拓市场。
脑机基金目标规模10亿元，将重点投资脑机接口技术落地转化。“我们用半年的时间考察了全国140多家脑机接口领域项目，构建了涵盖神经调控、养老、诊断等医疗场景的‘项目池’。其中，京津冀项目约占20%，最近便有5个项目准备出资。”脑机基金负责人张宇涛说，脑机接口属于全球科技前沿的热点领域，大部分项目偏早期，需要很强的行业洞察力。基于基金职能和投资策略，他们重点关注来自天津大学、清华大学、北京大学、南洋理工大学、中国科学院等高校、科研院所科学家团队的卓越技术和对应项目，这样既能确保脑科学研究路线可靠，也能让项目获得持续的技术投入，加速项目产业化进程。
“现在，很多医院、企业都愿意尝试脑机接口产品，业务发展很快。设备销售出去后，我们一般会匹配1至2人对医生进行培训，但现在订单数量比员工总人数还多，有点应接不暇。所以，部分基金投资将用于引才，计划招聘10人左右。”天开燧世总经理顾斌对记者说，他们已经与首都医科大学附属北京天坛医院、首都医科大学宣武医院、中国人民解放军总医院、潍坊市人民医院等建立合作。其中，京津冀鲁地区投放了30余套脑机接口设备。
采访中，记者了解到，除了医院对脑机接口技术需求较大，不少做外骨骼、诊断设备的企业也希望引入这项技术，以叠加在原有设备中，实现更好的诊治效果。
“现在有一种‘脑机接口+’的概念，用于赋能传统厂商，已有多家知名外骨骼厂家跟我们谈合作。”顾斌给自己定了一个目标，今年总体销售额突破千万元，产品进入全国超60家重点医院。
联合开展临床应用、设立京津冀脑机交互与人机共融产业联盟、成立京津冀产业孵化共同体脑机接口产业工作组……近些年，京津冀协同攻坚，共建脑机接口产业创新生态，推动更多脑机接口技术成果转化为科技红利。
忙着寻觅好项目的张宇涛也在推动脑机接口区域协作。“我们联合其他资本正探索在长三角、珠三角地区组建新的脑科学基金，推动脑机接口技术在全国区域形成产研联动。”他表示，京津冀、长三角、珠三角在未来科技领域各具优势。京津冀地区顶尖科研机构云集、临床资源丰富；长三角地区脑机接口领域项目相对成熟、场景应用拓展较快；珠三角地区在精密制造方面优势明显，彼此可以取长补短。
张宇涛举例说：“我们最近投资了一家总部在上海的智能仿生手和灵巧手领域头部企业，他们的生产放在了珠海，科研方面希望跟天津大学合作。这样一来，拥有不同应用场景、科研资源、制造优势的企业能够很快对接起来，丰富脑机接口产业生态。”
近年来，我市加快脑机接口技术研发，推动高校、科研机构与企业紧密合作，探索脑机接口技术在医疗、教育、交通等领域应用，已建成从电极、芯片、算法、装备到系统应用且具有完整自主知识产权的全链条国产化创新成果体系。
从实验室到临床应用，脑机接口技术铺就了大脑与外部设备之间的“高速公路”，更为患者开启了一扇希望的天窗。