在2014年上映的科幻电(dian)影《超体》中，女主角露西(xi)开发了大脑100%的潜能，成为超级计算机一般的存在。她联通全世界的信号，在历史长(chang)河任意穿越(yue)，凭意念改(gai)变万物形(xing)态……10年后，这些看似“疯狂”的想象逐步走入现(xian)实。
“片上脑—机接口”智能交互系统MetaBOC图(tu)示。图(tu)片源自天津大学
给机器人安上人类的“大脑”，如何实现(xian)？
天津大学的脑机交互与人机共融海(hai)河实验室（下称脑机海(hai)河实验室）日前发布的全球首个可开源的“片上脑—机接口”智能交互系统MetaBOC可以作答。
简单来说，首先用人体细胞(bao)培养一个类人类“大脑”，然(ran)后与电(dian)极芯片耦合(he)形(xing)成片上脑。培养的“大脑”是指(zhi)挥中心，芯片技术充当了眼睛、耳朵(duo)或效应器，负责信息的传入传出(chu)。
图(tu)为搭载“片上脑—机接口”智能交互系统MetaBOC的机器人模型。人民网记者 刘叶(ye)婷摄
目(mu)前，该系统实现(xian)了培养“大脑”对机器人避(bi)障(zhang)、跟踪、抓握(wo)等任务的无人控制(zhi)，完成了多(duo)种类脑计算的启(qi)发工作。
据天津大学医学院教(jiao)授、脑机交互与人机共融海(hai)河实验室片上脑机接口团队(dui)负责人李晓红介绍，随着技术不断突破，片上脑—机接口还将实现(xian)新一代生命体与非生命体的融合(he)交互，形(xing)成在混合(he)智能、医疗(liao)康复等国家重大需求领域(yu)的新应用。
当前，片上脑机接口技术领域(yu)处于(yu)起步阶段。“这将是未来‘读懂(dong)’大脑的一个机关。”李晓红充满憧憬，大脑神经系统浩瀚无际，也许(xu)未来通过片上脑技术能揭开大脑的奥秘。
这是脑机海(hai)河实验室近期发布的众多(duo)开创(chuang)性技术成果(guo)之一。多(duo)年来，这个平均年龄只有(you)35岁的80、90后科研(yan)团队(dui)瞄准在脑机交互和医工结合(he)领域(yu)的科技前沿阵地，啃“硬骨头”、攻“卡脖子”，向“新”提质，连连突破。
拥有(you)完全自主知识产权的脑—机交互芯片“脑语者”可通过“意念”实现(xian)全世界最大指(zhi)令集(ji)的“隔空(kong)打字”；“神工—灵犀指(zhi)”可使脑卒中患者用意念控制(zhi)机械手指(zhi)，并(bing)帮(bang)助与大脑“断联”的手指(zhi)恢复机能；“神工—神甲”外骨骼机器人可帮(bang)助脑卒中下肢功能障(zhang)碍患者实现(xian)步态矫正与下肢功能康复；混合(he)驱(qu)动虚拟现(xian)实步行系统“神工—神行”让(rang)枯燥的康复训练充满趣味和想象空(kong)间……
“健康是天大的事。”天津大学脑机海(hai)河实验室科研(yan)团队(dui)胸怀(huai)为民初心，在脑机接口的国际赛(sai)道上跑出(chu)了加速(su)度，取得(de)了好成绩。脑机海(hai)河实验室副主任倪广健介绍，天津大学在脑机交互领域(yu)拥有(you)世界最大专利池，掌握(wo)无创(chuang)脑机接口关键核心技术，脑电(dian)识别精度、控制(zhi)指(zhi)令数量(liang)和信息传输率三项核心指(zhi)标均达到(dao)国际最高水平。
“我们希望能帮(bang)助更多(duo)科研(yan)成果(guo)走出(chu)实验室，走上‘生产线’实现(xian)产业化。”倪广健表示，脑机海(hai)河实验室成立一年多(duo)来，一直致(zhi)力于(yu)促进(jin)“产学研(yan)用金”全链条式创(chuang)新发展(zhan)。就在上个月，国内(nei)首个面向脑机接口产业发展(zhan)的专项基金——脑机海(hai)河实验室基金正式发布，为推动行业发展(zhan)提供资金支持(chi)。
据了解，该基金首期目(mu)标规模10亿(yi)元，由脑机海(hai)河实验室、天津市滨海(hai)高新区管委会、天津市河西(xi)区政府、天津市海(hai)河产业基金等合(he)作设立，旨在建立“科学家＋企(qi)业家＋政府＋投资人”的创(chuang)新投资模式，撬动社会资本支持(chi)脑机全产业链发展(zhan)，赋能初创(chuang)企(qi)业快速(su)成长(chang)。
作为多(duo)学科交叉的前沿技术，“脑机接口”被公认为是新质生产力的典型代表。近年来，国内(nei)外企(qi)业、科研(yan)机构纷(fen)纷(fen)抢滩这一市场，红海(hai)竞(jing)争趋势日益显现(xian)。
作为最早(zao)布局该领域(yu)的科研(yan)机构代表，倪广健坦言，希望市场冷静理性客观，不要追求“短平快”，而是思考真正有(you)用的应用场景。“行业发展(zhan)另一个突出(chu)问题就是缺少专业人才。”他说，天津大学将率先设立相关专业并(bing)开始招(zhao)生，希望能为补足人才链，为行业发展(zhan)提供助力。（宋丽云、张桂贵、杨牧、刘叶(ye)婷、崔译戈、符园园、彭昱凯(kai)、马蒂奥、代晓灵、张静淇）