无需双手操作，就可以通过“意念”隔空打字；瘫痪者可以用“意念”使用智能手机……如今，这些科幻电影中才有的情景已经通过脑机接口技术变成了现实。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”，就是在人脑和计算机或其他电子设备之间，建立不依赖于常规大脑信息的输出通路，是新一代人机交互和人机混合智能的关键核心技术。

　　3月27日，我市第六家海河实验室──脑机交互与人机共融海河实验室正式揭牌，将成为我国脑机交互领域自主创新的重要源头、天津人工智能支柱产业的核心支撑、天津制造业立市的技术底盘。

　　在脑机接口技术方面，天津早已经起跑并开展了广泛应用：

　　研发了具有完全自主知识产权的世界首款脑机接口采集及编解码芯片，脑语者C系列和D系列，极大地提升了大脑与机器之间的通信效率；

　　发布我国首个脑机接口综合性开源软件平台MetaBCI，填补了我国通用脑机接口领域面向开源生态自主研发的软件空白；

　　设计世界首套在轨脑机交互操作系统平台，完成国际首次在轨脑机交互实验，成功服务于“神舟”系列载人飞行任务；

　　研发世界首台用于全肢体卒中康复的人工神经康复机器人系统“神工一号”，

　　以及面向上肢和下肢康复的“神工·灵犀指”可穿戴设备和“神工·神甲”脑控外骨骼机器人……

　　未来，实验室将重点面向医工结合等国家重大领域的工程应用，以脑机交互与人机共融为核心主线，设立新型神经信号感知理论与检测方法、仿生组织工程神经、新一代高通量脑机交互关键技术和人机共融基础核心器件开发转化等四个方向。从微观到宏观、从科学到工程、从原理到技术开展全领域、全尺度研究，形成完整的自主知识产权集群，实现脑机交互全技术链条覆盖。

　　实验室由天津市政府主导，天津大学牵头，联合中电云脑、海河产业基金等10余家优势单位共建而成，集聚了脑机交互与人机共融领域高层次人才。目前，实验室拥有院士、国家杰出青年科学基金获得者、国家高层次海外人才获得者等科技人才60余名。实验室将秉持“本地培育、本地牵头、本地产业化”原则，积极引育、孵化、服务相关企业。

　　新闻多看点

　　在脑机接口技术方面

　　经过小编梳理

　　在天津大学医学部的网站上

　　又找到一些应用场景

　　收获不小

　　竟然还发现一个“哪吒”

　　空间站在轨脑-机交互技术试验系统

　　为解决航天员着服后操纵能力受限，认知能力和作业绩效下降的问题，天津大学神经工程团队研制了世界首套脑-机交互（Brain-Computer Interaction）在轨试验平台，针对太空飞行过程中在轨资源有限对试验平台重量、体积、功耗的约束，团队开发了适于在轨环境的脑-机交互自适应检测设备与处理技术，系统仅重481克，通过了百余人次的地基实验和23项航天测试。2016年10月21日，“神舟十一号”航天员景海鹏和陈冬在“天宫二号”空间实验室采用该系统完成人类首次太空脑-机交互实验，全面了解并验证了脑-机交互技术在复杂空间环境中的适用性。该系统的建立和成功测试为我国载人航天工程的新一代医学与人因保障系统提供了关键科学依据与技术支撑。

　　人工神经康复机器人系统

　　“神工一号”、“神工二号”是天津大学研制的全球首台适用于全肢体中风康复的“纯意念控制”人工神经机器人（i-NeuroSys Robot）系统，它在中风患者体外仿生构筑了一条完整的人工神经通路，通过人工神经机器人计算并分析脑区的激活程度和可塑性模式，辅助皮层肌肉活动的同步耦合，反复强化大脑至肌群的正常兴奋传导通路，有效地促进原有障碍的运动反射弧的逐渐恢复。该系统通过国家食品药品监督管理局（CFDA）检测，并在多地医院临床测试成功，受益患者3000余例。该系统作为特殊意义标志事件入选教育部改革开放40周年高校科技创新重大成就典型案例，有力推动了新兴的脑-机交互技术在临床康复工程领域的发展与应用。

　　“脑语者”芯片

　　2019年5月17日，全球首款脑机接口专用芯片“脑语者”在第三届世界智能大会正式发布。“脑语者”由天津大学和中国电子信息产业集团联合研发，拥有完全自主知识产权。“脑语者”系列芯片具有“精解码、高指令、快通讯、强交互“四大优势，采用高度集成的单芯片SOC FPGA方案，突破了传统非侵入式BCI信号采集处理的诸多瓶颈。这款芯片可以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，极大提升大脑与机器之间的通讯效率，拓展功能充分满足日常交流需求，让脑机交互设备真正成为使用者的 ‘第三只手’。

　　“哪吒”多脑协控智臂系统

　　“哪吒”多脑协控智臂系统可以通过戴在多位协作者头上的“电极帽”捕获他们的头皮脑电波，经过解码融合各方的合作意图指令，进而控制机械臂执行相应操作。相比于2019年研发的第一代单人脑控智能机械臂系统，这套系统首次采用“脑脑”协同作业方式，其操控效率和信息传输速率相比于单人作业提升了一倍以上，同时将脑控视图空间分辨率由之前的9×12像元提升至12×18像元以上，可以胜任更加精细复杂的任务。

　　“哪吒”多脑协控智臂系统主要分为脑-机接口子系统和智能机械臂子系统两个部分。

　　事实上，“哪吒”神来之“笔”背后的高性能脑-机接口技术不仅可以写字，并且在医疗康复、航空航天等领域展现出巨大的应用潜力。天津大学团队还开发了脑控无人机系统，首次实现了单人对无人机 4自由度的连续控制，扩宽了新一代人机混合系统的应用场景。