張學記院士：從納米傳感到神經科學，描繪腦機接口應用場景

金秋10月，萬山紅遍，橙黃桔綠，當下正值「秋季最後一個節氣」霜降。

第二屆粵港澳大灣區健康科技國際論壇10月17日在深圳召開，深圳大學副校長張學記院士蒞臨論壇，發表了《從納米傳感到神經科學》的演講，濃墨重彩講解了人工智慧、腦機接口熱門話題及應用前景，引起與會科學家、企業家的濃厚興趣，為讓更多讀者了解更多腦機接口關聯知識，本人多次反覆聆聽張院士的演講，整理本圖文，方便讀者快速「腦補」。

張院士演講分三塊內容，一是腦科學簡史與未來，二是腦疾病與科學護腦，三是納米傳感在腦科學中的應用。在第一個板塊，腦科學又稱神經科學，腦科學，作為獨立學科只有幾十年歷史，1906年高爾基創立神經元學說，1932年謝靈頓提出突觸概念，1936年戴爾發現神經遞質，1998年穆拉德提出生物信號傳遞的新理論。從認識腦，保護腦，到開發腦。比如生活節奏導致焦慮、抑鬱，小學生抑鬱症高達15%。開發人腦，包括增強智能，及模擬人腦，智能電腦。

計算神經科學與腦生物學契合，催生了腦機結合。腦機接口發展短短50年歷史，實現了從動物腦到人腦的跨越。實現了人機互動，肉體的生滅不足以能夠定義一個人的生死。腦機接口技術應用廣泛，用於意識控制義肢，聾者可以聽見大千，盲人可以看見世界。人腦信息實現了儲存，理論上人類生命延續不受肉體制約。

張院士描繪了腦機接口應用場景：

腦機接口的應用場景

溝通：人類不需要語言，僅靠大腦中的腦電信號，就可以彼此溝通，實現無損的大腦信息傳輸。

增強：短時間內擁有大量知識和技能，獲得一般人無法擁有的超能力。

腦機接口四層金字塔：溝通、增強、改善、修復

改善：改善大腦運行，讓我們立刻精神抖擻、注意力集中、思維敏捷、能夠保持高效清醒高效。

修復：通過心念操縱機器，讓機器替代人類身體的一些機能，修復保障人士的生理缺陷。

用思想控制輪椅

重大腦病是全球性醫學難題

腦科學是國家科技戰略重點。重大腦疾病包括老年痴呆症、中年抑鬱症、兒童自閉症。病因及發病機制尚未闡明，目前缺乏有效防治藥物。美國前總統裡根、英國女王柴契爾夫人、2009年諾貝爾物理獎獲得者高錕罹患阿爾茲海默症，香港影星張國榮因抑鬱症跳樓自殺，兒童自閉症，3歲以內起病，約2/3的患兒需要終生照顧養護。WHO數據顯示，腦相關疾病是發展中國家中4類過早死亡的重要慢病之一。

世界衛生組織預測，2050年全世界老年人口將達20.2億，其中中國老年人口4.8億，佔全球老年人口的1/4。

中國現階段阿爾茲海默症患者世界第一

中國現階段阿爾茲海默症患者世界第一，也是全球增速最快國家/地區之一。目前中國痴呆患者1000萬，其中60%阿爾茲海默症。65歲以上發病5%，80歲以上發病超過30%。數據顯示，我國痴呆患者95%以上沒有就診治療。

全球抑鬱症發病11%，成為世界第四大疾病。1/7的女性經歷產後抑鬱症。兒童自閉症全球發病率1～2%，位居各類精神殘疾前列，治療以教育和行為幹預為主，四歲之前是最佳幹預期。

提高腦疾病治癒率，在於早診斷、早發現、早治療。

早發現、早診斷、早治療，能提高腦病治癒率。生物傳感器大顯身手。傳感器技術發展迅猛，湧現了活體傳感器、人工智慧傳感器、納米生物傳感器等，生物傳感是典型的交叉學科。

未來醫學，智能傳感監測加個性化醫療，智能傳感加智慧醫療。

腦機接口的遠景

張學記院士判斷，預計20-30年的時間，聾者能說話，盲人能看見，啞巴能說話，癱子站起來，人類永生。

未來是機器人，還是人機器？拭目以待。

粵港澳大灣區健康科技國際論壇一年一度，時代（中國）集團發起並承辦，籌備了1年

連結一：腦機接口、記憶存儲、控制夢境……這些在科幻電影中經常出現的未來場景，在上海華山醫院虹橋院區的腦科學前沿實驗室即將成為現實。10月23日，就在今天，陳天橋雒芊芊研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute，TCCI）第一個腦科學前沿實驗室上海華山醫院虹橋院區落成投入使用。實驗室包括了腦機接口、睡眠夢境、認知評估、數字醫療等多項內容，進一步支持腦科學研究。

連結二：腦機接口是目前最尖端最前沿的技術，光是腦電波傳輸領域就獲得了5個諾貝爾獎。它指的是，人腦和機器實現互通，並且實時翻譯，最終做到人和人之間，人和物體之間，實時傳輸思想，下載上傳思維。目前，腦機接口技術正在日新月異的發展。我們已經能夠預見，在不遠的未來，腦機接口技術將逐漸改造人類，實現從人到「機器人」的進化。

腦機接口讀取了腦電波又有什麼用呢？科學狂人馬斯克用一隻在跑步機上的豬，演示了用腦電波進行運動軌跡的預測。圖表顯示，預測的運動軌跡和真實的運動軌跡基本吻合。