【奋进新时代·展品背后的故事】小芯片引领“脑语”时代

  【奋进新时代·展品背后的故事】

  在“奋进新时代”主题成就展地方展区天津单元，一枚小小的芯片静静地躺在展柜里。它是世界首款脑机接口编解码芯片，有一个更为人熟悉的名字——“脑语者”。

  7年前，当自己的左腿在意念控制下终于“踢”出去的时候，脑中风患者郑桂荣惊喜地发现，自己“瘫”了8个月的腿，竟然“又听使唤”了：“心思一动，腿就可以开始抬起来了。”

  在天津医院康复科的治疗室里，患者王杨佩神经系统受损，大脑无法指挥手腕、脚腕。戴好脑-机接口设备后，根据电脑提示，他的手腕功能慢慢康复。经过3个多月的治疗，他已经能自行进行腕关节旋转、踝关节背曲等。

  这一切，得益于天津大学神经工程团队在脑机接口领域持之以恒的奋斗。经过7年攻关，该团队将这些原先在电脑上通过算法实现的脑电编解码功能集中体现在了展览中的这枚芯片上。

  脑机接口技术被誉为人脑与外界沟通交流的“信息高速公路”，是在人脑和计算机或其他电子设备之间，建立信息输出通路的全新技术。刘秀云是团队中的一员，30多岁的她已经是国家重点研发计划项目的首席科学家。她介绍：“早期研究中，团队聚焦于构建人工神经康复机器人系统，帮助中风偏瘫患者建立新的人工神经信息环路，利用神经可塑性有效促进原有障碍的运动反射弧逐渐恢复，使其重获运动能力。”

  他们成功了。2019年5月，“脑语者”计算芯片C系列发布，刘秀云介绍：“它能快速识别出头皮脑电中极微弱的神经信息，高效计算解码用户操作指令，这将大幅提升大脑与机器之间的通信效率。”此后神经工程团队在非侵入式脑机接口领域朝着一个个更远的目标前进、突破。

  随着人们生活节奏不断加快，抑郁症临床诊疗需求急剧增长。神经工程团队成功设计了“神工·神心”情感脑机接口系统，通过解码不同情绪下的脑电波变化，实现对病人抑郁状态的客观评估，并改变患者大脑活动模式，令其趋向正常人的模式。

  2021年，团队进一步研发了8通道24位模数转换芯片“脑语者”D系列，专门针对神经电生理信号的采集。在团队的发展蓝图中，“脑语者”芯片将不断进化，致力于成为脑机接口与神经工程技术的基础载体，为推动我国脑机交互关键技术自主可控提供坚实保障。同年，我国首个脑机接口领域综合性开源软件平台MetaBCI面世，它能够实现对用户大脑意图的诱发、获取、分析和转换等全流程处理。

  一步一步走来，刘秀云深有感慨：“如果说‘脑语者’是在核心硬件方面加快了创新发展的步伐，MetaBCI的推出则是在建设脑机接口底层基础软件通用平台方向上迈出的重要一步。在未来，随着脑机接口技术在芯片、算法、应用等环节的不断突破，将有可能给人类的生活模式带来一场革命性的改变！”

  （本报记者 刘茜 陈建强 本报通讯员 赵晖）