腦機接口,是“十五五”期間我國重點布局的未來產業之一。今年,教育部新增腦機科學與技術本科專業,精準對接這一前沿賽道。一起來認識這個“長”在未來產業上的新專業。
用意念就能控制小球懸浮,越專注,小球就飄得越高。這套腦機交互系統,從電路設計、焊接調試到代碼編寫,全都由天津大學的大一學生獨立完成。項目式的課程也是天大腦機科學與技術本科專業的特色。同學們從大一開始就直面真實項目,在動手實戰中吃透跨學科知識。
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天津大學2025級生物醫學工程專業(腦機接口方向)學生 段開元:這個設計又是一個反復調試、反復試錯的過程,沒有標準答案的過程是最耗時間,但是是最有意思的。在這個學期學到有關電路和單片機的知識,將會深深烙印在我的腦子里。
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段開元是天津大學生物醫學工程專業腦機接口方向的學生,學校今年首次招生的腦機科學與技術專業,正是在這些年的培養探索基礎上,新設立的本科專業。腦機接口,簡單來說就是一種在大腦與外部設備之間建立連接、交互信息的技術。但它的背后涉及多個學科的交叉整合,因此課程體系的搭建非常重要。進入這個專業,學生要學習電子工程、計算機科學、人工智能、神經科學、醫學等多領域知識。多學科的知識如何交叉融合?天津大學探索設計了貫穿四年的項目式培養體系:像認知增強的意念小球、腦機睡眠系統等項目,從大一起就會融入課程,讓學生在動手實踐中建立系統認知。
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天津大學腦機科學與技術專業負責人 王坤:我們把腦機接口的關鍵的技術、涉及的核心知識進行了梳理,把它建設成了從大一到大四的一個遞進式的項目式課程。因為腦機接口的鏈條是非常長的,從前端的傳感、信號的放大、信號的處理,到系統的集成到應用,我希望學生們是具有跨學科的思維,以及跨界的整合能力。
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眼下,腦機接口技術迭代快速,產業前沿日新月異。記者在天津大學的實驗室里看到,腦機接口領域的多項前沿技術正在進行攻關。比如,手部穿戴系統“靈犀指”,可以助力手部運動功能的康復;將腦類器官接入腦機接口系統,用于探索神經信號發育機制等。而這些腦機接口的前沿研究和課題,都將成為腦機科學與技術專業學生們從大二開始科研實踐的真實場景。
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天津大學腦機科學與技術專業負責人 王坤:我們針對本科生也在大二階段,就開設了本科生研究計劃。從腦機接口的關鍵的技術,到腦機接口的一些應用場景,都是來自國家重點研發計劃,同學們可以早進入到實驗室早接觸科技前沿,早接受科研訓練。
腦機接口產業催生人才新賽道
眼下,從國家到地方正合力布局腦機接口產業的發展。在侵入式、半侵入式與非侵入式三大腦機接口技術路線上,我國科研團隊都取得了重要進展,技術正加速從實驗室走向臨床應用、走進日常生活。數據顯示,預計到2027年,我國腦機接口市場規模將達到55.8億元。產業提速,也意味著需要大量的腦機接口領域人才。今年,天津大學、哈爾濱工業大學率先獲批開設腦機科學與技術專業,還有高校探索開設腦機接口方向的創新班。
哈爾濱工業大學的腦機科學與技術專業對接“健康中國”國家戰略,聚焦神經康復、智能診療等場景,確立“腦信號采集—神經解碼—智能交互”的核心教學框架,并搭建腦機科學與技術綜合實訓平臺,圍繞腦機接口系統集成、工程落地應用開展專項實操訓練,培養具備跨學科視野、創新思辨能力與前沿攻關潛質的腦機領域人才。浙江大學今年新開設了腦機智能創新班,采用多院系協同、理工交叉的特色培養模式,學生將接受腦與認知、腦機接口、智能人機交互、智能診療儀器研發等國際前沿領域的科研和應用訓練。
在大腦和世界之間“造”一座橋
學習腦機接口相關專業,未來都有哪些可能性?一起來聽聽兩位相關從業者的分享。
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