假設(shè)一位行動不便的病人喝水只用意念就能控制假肢的活動,靠著大腦信號就能夠打字溝通,這些聽起來只存在于科幻電影的場景,如今正借著腦機(jī)接口技術(shù)走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。而這個(gè)科技感拉滿的領(lǐng)域,已經(jīng)成為不少高校搶先布局的前沿方向,部分高校已經(jīng)開始申請開設(shè)相關(guān)專業(yè)方向。
腦機(jī)接口是什么?
腦機(jī)接口(Brain-Computer Interface,BCI),又稱腦機(jī)交互,是指在生物大腦與外部設(shè)備或環(huán)境之間建立起的一種新型實(shí)時(shí)通訊與控制系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)腦與外部設(shè)備的直接交互。
簡單說,腦機(jī)接口(BCI)是跳過肢體、語言等傳統(tǒng)交互方式,直接在大腦神經(jīng)信號和外部設(shè)備間搭“信息橋” 的技術(shù)—— 你的大腦想 “動”,信號就能直接傳給機(jī)器,最終實(shí)現(xiàn)意念控物。
(協(xié)同進(jìn)演進(jìn)腦機(jī)接口框架)
目前它的應(yīng)用早已落地,且覆蓋三大核心場景:
1、醫(yī)療康復(fù):幫癱瘓患者通過意念控制康復(fù)機(jī)器人走路,為漸凍癥患者搭建“大腦打字” 溝通系統(tǒng);
2、消費(fèi)科技:用大腦信號操控智能家居(開燈、調(diào)溫),未來還能優(yōu)化智能駕駛(疲勞駕駛時(shí)腦電波預(yù)警) ;
3、科研探索:與AI結(jié)合研究 “大腦認(rèn)知機(jī)制”,甚至可能實(shí)現(xiàn) “知識直接輸入大腦” 的終極構(gòu)想(目前還在實(shí)驗(yàn)室階段)。
腦接機(jī)口發(fā)展前景
腦機(jī)接口(BCI)是新一代人機(jī)交互和人機(jī)混合智能的關(guān)鍵核心技術(shù),也是第四次科技革命的核心技術(shù)之一。近年來,腦機(jī)接口技術(shù)成為培育經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動能、打造競爭新優(yōu)勢的未來產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
2024年1月,工信部等七部門發(fā)布《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》,首次將腦機(jī)接口明確列為“未來產(chǎn)業(yè)”之一,鼓勵(lì)發(fā)展標(biāo)志性產(chǎn)品。2025年7月,工信部等七部門發(fā)布國內(nèi)首個(gè)國家級腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)政策《關(guān)于關(guān)于推動腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》,明確要加強(qiáng)相關(guān)學(xué)科專業(yè)人才培養(yǎng),布局建設(shè)未來技術(shù)學(xué)院、現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)學(xué)院等特色學(xué)院。
8月14日教育部公示2025年度普通高等學(xué)校本科專業(yè)申報(bào)材料,其中清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、天津大學(xué)等高校集體布局“腦機(jī)接口”相關(guān)專業(yè)。
高校布局情況
雖然腦機(jī)接口尚未進(jìn)入教育部學(xué)科專業(yè)目錄,但不少高校率先成立相關(guān)研究中心、實(shí)驗(yàn)室或研究院,成為這一前沿領(lǐng)域的先行軍。
清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等高校整合生物醫(yī)學(xué)工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能等資源成立專門的腦機(jī)接口或類腦研究中心。
天津大學(xué)依托未來技術(shù)學(xué)院,匯集醫(yī)學(xué)部、自動化學(xué)院、微電子學(xué)院、智能與計(jì)算學(xué)部、數(shù)學(xué)學(xué)院等優(yōu)勢資源,推動腦機(jī)接口方向的科研攻關(guān)與人才培養(yǎng)。
(表中信息來源高校官網(wǎng),實(shí)際情況以官網(wǎng)信息為準(zhǔn))
重點(diǎn)高校亮點(diǎn)解析
一、浙江大學(xué)
2019年12月27日,浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院腦科學(xué)與腦醫(yī)學(xué)學(xué)院(腦科學(xué)與腦醫(yī)學(xué)系)成立儀式在紫金港校區(qū)舉行。作為全國首個(gè)腦科學(xué)和腦醫(yī)學(xué)領(lǐng)域教學(xué)、科研、臨床有機(jī)結(jié)合的新興學(xué)科,該學(xué)院設(shè)神經(jīng)科學(xué)和神經(jīng)精神醫(yī)學(xué)兩個(gè)本科方向。這也是國內(nèi)高校首次在“腦科學(xué)”領(lǐng)域展開本科生教育。
二、天津大學(xué)
2024年天津大學(xué)率先開設(shè)腦機(jī)接口本科專業(yè),并成立腦機(jī)海河實(shí)驗(yàn)室。天津大學(xué)團(tuán)隊(duì)是國內(nèi)最先從事腦機(jī)接口領(lǐng)域研究的團(tuán)隊(duì)之一。
課程圍繞著在課程設(shè)置上,圍繞神經(jīng)科學(xué)原理、腦機(jī)接口編解碼技術(shù)等核心技術(shù)設(shè)置基礎(chǔ)課程體系,以項(xiàng)目式課程為主體實(shí)施模塊化教學(xué),并設(shè)置專業(yè)選修課程包,支持學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)。同時(shí),該專業(yè)還構(gòu)建了校企協(xié)同的教學(xué)生態(tài),與多家國內(nèi)領(lǐng)軍企業(yè)、科研院所、臨床醫(yī)院建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室或創(chuàng)新中心,為學(xué)生提供充足的實(shí)習(xí)和就業(yè)機(jī)會。
三、復(fù)旦大學(xué)
2024年8月3日,復(fù)旦大學(xué)神經(jīng)調(diào)控與腦機(jī)接口研究中心揭牌成立,該中心是一個(gè)跨院系的交叉學(xué)科平臺。中心以類腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院為基石,聯(lián)合腦科學(xué)轉(zhuǎn)化研究院、腦科學(xué)研究院、大數(shù)據(jù)學(xué)院、集成芯片與系統(tǒng)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,以及附屬華山醫(yī)院、附屬兒科醫(yī)院等七家頂尖單位,共同推進(jìn)神經(jīng)調(diào)控與腦機(jī)接口的研究與發(fā)展。
研究方向包括:方向一:神經(jīng)調(diào)控與仿生。實(shí)現(xiàn)神經(jīng)環(huán)路功能智能調(diào)控與仿生。方向二:人機(jī)交互。研制生理、生化、行為等生物醫(yī)學(xué)傳感芯片。
總結(jié)
腦機(jī)接口是高度交叉的學(xué)科,它綜合神經(jīng)科學(xué)、電子信息、人工智能、材料、機(jī)械等領(lǐng)域的理論和方法,圍繞大腦信息感知、分析、決策、控制等核心環(huán)節(jié),在腦與機(jī)器之間搭建高通量的信息交互接口,并開發(fā)適用于多場景的高端儀器裝備,支撐科技強(qiáng)國的國家戰(zhàn)略需求。
在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的大潮中,腦機(jī)接口是當(dāng)下全球科技競爭的制高點(diǎn),也是培育未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展新賽道、新動能、新優(yōu)勢的關(guān)鍵核心領(lǐng)域。目前,腦機(jī)接口已經(jīng)在國防、醫(yī)療、教育、電子、通訊、人工智能等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大市場潛力和應(yīng)用前景。
我國腦機(jī)接口已進(jìn)入創(chuàng)新突破和應(yīng)用拓展關(guān)鍵期,亟需培養(yǎng)滿足腦機(jī)接口這一綜合性交叉領(lǐng)域的多元化復(fù)合型人才,為腦機(jī)接口發(fā)展提供源動力。當(dāng)然,該專業(yè)對考生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新思維要求較高,考生需對生物與信息融合領(lǐng)域具備強(qiáng)烈的興趣,再考慮填報(bào)該專業(yè)。
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