当“脑机接口”首次被写入政府工作报告,当科幻电影中“意念操控、心想事成”的场景从银幕走向现实,这项被视为人机交互最高形态的颠覆性前沿技术,正成为全球科技竞争的战略制高点,更是我国培育未来产业、实现高水平科技自立自强的关键赛道。
作为全国先进制造研发基地,天津市积极抢抓北京(京津冀)国际科技创新中心扩围机遇,立足脑机接口领域丰富的科教资源、人才优势和产业基础,围绕教育、科技、人才一体推进,打造“技术攻关—人才赋能—金融添翼—产业集聚”全链条生态,准确识变、科学应变、主动求变,着力推动脑机接口技术从实验室走向生产线,走出一条具有天津特色的脑机接口高质量发展之路,为未来产业新发展格局筑牢了根基、立稳了标杆。
一、创新链:从“破题”到“引领”,塑造一体化的“创新策源地”
关键核心技术是国之重器。唯有率先实现脑机接口创新能级重点突破、跨代赶超,才能打造具有全球引领性的脑机交互技术策源地。
作为我国脑机接口领域研发的核心力量,天津大学团队是国内较早从事脑机交互领域研究的单位之一。自2003年,在津举办的全国首届脑机接口学科研讨会吹响了中国进军脑机接口集结号以来,20余年间,团队已构建脑机接口共性关键技术“核高基关”(核心电子器件、高端通用芯片、基础软件产品、关键底座系统及其示范应用)全链条创新体系。
一是以高能级平台激发创新“裂变”。天津大学围绕国家重大需求和战略前沿,在“新一代非侵入高通量脑机接口”等颠覆性技术领域形成先发优势,支持医工交叉领域两大全国重点实验室、脑机交互与人机共融海河实验室等近20个国家级和省部级平台在津落地,通过协同高效的科研平台矩阵,建构了服务脑机接口未来产业发展、开展前沿科学研究的坚实“四梁八柱”,瞄准脑机接口未来产业增加高质量科技供给。
二是以核心技术攻关激发突破“聚变”。首创“脑—机—体”协同的神经功能重建思路,大指令、快通讯、精辨识等多项核心指标达到国际领先水平,拥有脑机交互领域世界最大专利池,形成了一批具有自主知识产权的“硬”成果——面向航空航天,设计开发包括世界首套在轨脑机交互操作系统平台在内的多代中国空间站在轨脑机交互技术装备;面向健康医疗,开发的二十余款“神工”系列脑机交互创新医疗器械,已让数千名患者实实在在地受益;在软硬件方面,自主研发国际首套脑机采集/计算专用芯片,发布我国首个脑机交互领域综合性开源软件平台;开辟脑机接口研究新疆域,研发的片上眼—脑神经信息交互模型已完成多种类脑计算的启发工作。
三是以标准化建设激发效能“跃变”。加强脑机接口标准化工作的系统谋划,推动建立全国信息技术标准化技术委员会脑机接口分技术委员会,作为核心单位积极主导多项脑机接口医疗器械国际和国家标准制定,让脑机接口未来产业发展有标可依、有规可循。与天津市医疗器械质量监督检验中心合作设立国内首个脑机接口专用检测平台,通过建立相关测试标准,推动行业规范化发展。
二、人才链:从“塔尖”到“塔基”,构筑跨学科的“人才蓄水池”
人才是引领发展的第一资源。作为一项重仓技术,脑机接口综合了医学、计算机、电子、机械、材料等多个学科的先进理论与前沿技术,专业人才缺口极大。
天津大学团队优化学科布局,带动脑机接口及相关行业尽快补全人才链,着力构筑脑机接口产业链高质量发展的可靠底座。
一是让“塔尖”更高。天津大学已集聚目前脑机接口领域国内最大的人才“天团”,拥有数十位国家级领军人才、国家级青年人才、国防科技系列人才、国家重点研发计划首席科学家、国务院政府特殊津贴专家,同时会聚了脑机接口领域一大批“80后”“90后”优秀青年学者、临床医师,形成了战略协同、错位发展、优势互补的人才发展雁阵格局。其中不乏像国家自然科学基金委首位“神经工程”项目国家级人才、首位“脑机接口”项目国家级人才等学术骨干,团队师生连获共青团中央、全国青联授予的2025年度、2026年度新时代青年先锋奖,获全国宝钢优秀教师特等提名奖、中国科协求是杰出青年奖、教育部青年奖、达摩院青橙奖等多项奖励和荣誉称号。
二是让“塔基”更实。充分发挥高水平研究型大学优势,引领学科交叉融合再创新。2024年,学校开设了全国首个脑机接口专业方向并正式招生;2025年,学校新增设置全国首个“脑机接口”一级交叉学科博士点;2026年,天津大学获批全国首个“脑机科学与技术”本科专业,纳入交叉学科门类,与一级交叉学科博士点相衔接,在构建本博贯通的人才培养体系上完成了关键闭环,让专业建设摆脱“追着产业跑”的被动局面,转向“牵着产业飞”的主动引领。
三是让“塔身”更稳。为集聚脑机接口领域顶尖科学家与高层次人才,今年4月,天津市科技局和天津滨海高新区先后发布《天津市脑机接口创新发展行动计划(征求意见稿)》《关于促进脑机接口产业高质量发展的鼓励办法及申报指南(征求意见稿)》等专项引育政策,变人才“流量”为“留量”;此外,依托脑机交互与人机共融海河实验室设立博士后工作平台、授予职称自主评审权等硬招、实招,打破人才发展壁垒,让更多脑机接口领域国际国内顶尖人才、我市紧缺人才引得进、留得住、用得好。
三、资金链:从“种子”到“森林”,涵养多维度的“智慧金融湾”
产业与科技的蓬勃发展,离不开资金这一“源头活水”。天津大学团队在高质量提供金融赋能方面,积极构建“政府引导+社会参与”投资模式,加快实现科技—产业—金融良性循环。
一是财政资金精准滴灌。积极抢抓国家财政资金支持,多源筹措配套,建设新一代脑机接口共性技术科技创新和产业服务支撑平台,成功申报国家“两重”项目,总投资3.7亿元,作为2024年滨海高新区唯一获批项目获得超长期特别国债支持9280余万元,服务脑机接口概念验证、技术熟化和检验检测等环节的技术协同创新和资源开放共享。此外,天津市、区两级财政加大对脑机接口产业的投入力度,覆盖成果转化、临床应用等14个方面的政策“东风”,形成靶向精准的政策组合拳,引导创新资源向产业集聚,为产业发展筑牢政策与资金基础。
二是国资集团重磅落子。依托脑机交互与人机共融海河实验室、天大科技园有限公司、天津泰达投资控股(集团)有限公司,构建“科研机构+高校平台+国资集团”的股东组合,以10亿元注册资本的高规格组建产业集团,充分发挥国有资本“压舱石”与“加速器”作用,带动天津在脑机接口领域的竞争已从“个体抢项目”迈入“国资建生态”的深水区。
三是社会融资渠道持续拓宽。发布国内首个面向脑机接口产业发展的专项基金——脑机交互与人机共融海河实验室基金,首期规模10亿元,建立“科学家+企业家+政府+投资人”的创新投资模式,撬动社会资本支持脑机全产业链发展。覆盖企业全生命周期的金融支持体系逐步成型,更多的初创企业正在汲取养分、快速成长——2026年,团队依托脑机交互与人机共融海河实验室培育的多家创新企业先后完成种子轮融资,在“脑机+高端医疗器械”新征程上行稳致远。
四、产业链:从“单点”到“集群”,打造全链条的“生态强磁场”
超前布局脑机接口成果转化,着眼谋划未来发展先机。从实验室到生产线,从“书架”到“货架”,团队持续完善脑机接口产业生态,让创新活力惠及经济社会发展全局。
一是让前沿科技嵌入真实医疗场景。系统布局脑机接口临床综合解决方案,与中国顶尖的神经专科医院——天津市环湖医院合作建设全国首个脑机接口综合临床实验病区,并获批全国首个脑机接口国家临床重点专科建设项目;推动天津大学中心医院成立智能听觉中心,与儿童医院合作建设全国首个“儿童身心健康脑机临床研究中心”;联合市药监局成立专班,加速脑机接口医疗器械注册证的申报工作,联合申报的医疗器械领域创新研究基地,成功入选国家药品监督管理局建设名单。通过构建一条完整的“临床诊疗—技术研发—产品注册—医保接入”闭环链路,让更多国产高性能脑机交互装备的医疗应用加速落地。
二是以“1+2+N+X”完善产业主体结构。以脑机交互与人机共融海河实验室为核心创新源头,以天津滨海高新区为核心承载区,打造“脑机谷”产业平台,构建集“科研攻关+成果转化+场景应用+资本赋能+产业协同”的“五位一体”创新高地,推动产业链上下游深度对接,辐射形成高质量高水平脑机接口领域“1+2+N+X”产业集群,以天津脑机产业集团为“一核”(1),以中电云脑、天开燧世两大龙头企业为“双星”(2),以天开芯脑、神工谛听、东瑙医疗、恒新启明、超瑙科技等为“青苗”(N),以航天科工、通用集团、新兴际华、兵器集团、翔宇医疗、明石创新等为“蓝海”(X),共同打造中国脑机产业发展高地。
三是用生态营造推动跨区域协同。在《现代化首都都市圈空间协同规划(2023—2035)》全面推进实施之际,因地制宜构建产学研协同创新生态,搭建京津冀脑机接口跨区域发展桥梁,联合京津冀国家技术创新中心共建联合实验室,牵头成立京津冀脑机交互与人机共融产业联盟,发起成立京津冀产业孵化共同体脑机接口产业工作组,聚焦国家所需、天津所能,系统推动脑机接口创新资源高效聚集、创新成果加速转化、创新生态活力迸发。
向新出发,向上突围。从“0”到“1”再到“N”的背后,是天津大学在脑机接口领域的创新成势、澎湃向前。
“十五五”时期是我国迈向创新型国家前列的关键阶段。站在新的历史起点,团队将坚持从国家发展全局的高度,持续深耕脑机接口领域,全力打造全国领先、国际一流的脑机接口科技创新与产业发展高地,在全球新一轮科技革命和产业变革的浪潮中赢得主动,奋力书写新时代科技自立自强的壮丽篇章。
(作者为天津大学副校长、脑机交互与人机共融海河实验室主任)
