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琶洲實驗室“腦機AI智慧病房”讓“腦機接口”從科幻變現實眨眨眼,高位截癱者“自主翻身”　　頭戴一條細細的多模態腦機頭環，研究人員不需要動手或開口，就能通過目視平板電腦輕輕眨眼，或控制護理床的升降和翻動，或控制房間里的電視電燈空調，或控制輪椅移動、指揮機械臂為自己遞來水杯……在廣州琶洲實驗室的腦機智能研究中心，人腦思維控制外部物體的“科幻場景”已大步走進現實。　　鉆研“腦機接口”理論和技術17年，琶洲實驗室常務副主任、腦機智能研究中心主任李遠清教授從2019年開始產業化嘗試。“‘腦機接口’正處于產業爆發的‘前夜’。”新的一年，李遠清與團隊將致力于讓這個風口上的技術落到實際應用場景上，讓科技成果“走出”實驗室，“轉出”高質量發展新動能。　　“腦機AI智慧病房”已在多家醫院投入試用　　“腦機接口”技術誕生于上世紀70年代，經歷近半個世紀的發展，如今已能實時捕捉大腦復雜神經信號，并用以控制外部設備。　　“腦機接口，簡單來說就是在人腦和外部環境之間搭建一條交互通道，可以實現信息交互，也可以用作控制，或實現相互影響。”李遠清介紹。近幾年，這項略帶科幻色彩的技術躍上風口，“人們發現它可能解決一些過去用傳統方法難以解決的問題，例如難治性精神疾病干預、高位截癱病人輔助等突破性應用。”　　琶洲實驗室腦機智能研究中心的“腦機AI智慧病房”不只是科研項目，它已在廣東省工傷康復醫院、中山三院等多家醫院的康復科投入試用，讓肢體障礙患者“眨眨眼”就能“自主翻身”。研究人員正在測試“腦機AI智慧病房”系統的性能　　記者在實驗室看到，一位研究人員正在測試其系統性能，他頭戴一條細細的多模態腦機頭環平躺在護理床上，移動腦機AI鼠標到平板電腦上的“背板上升”按鈕，然后輕輕眨眼完成選擇，護理床便開始幫其慢慢坐立起來。患者用同一個方式，可以控制護理床12個不同的功能性按鈕，以幫助自己翻身、抬腿，還可以開關電視選節目、給空調調溫度、開關電燈等。　　李遠清介紹，“腦機接口”技術從實驗室走進病房等不同應用場景，一是要完成復雜任務，二是準確度要高、反應要快，因此他推進的是多模態腦機交互研究。作為最早開展該領域研究的科學家之一，他帶領團隊研發的成果在國內外處于領先地位。　　在“腦機AI智慧病房”這個產品中，患者佩戴的多模態腦機頭環可以采集眼電信號、腦電信號、頭動信號等多模態信號，計算機融合分析這些信號，從而實現復雜的環境控制。　　尋找病患“真痛點” 團隊“泡”在醫院　　這條讓“腦機接口”技術走出實驗室的路，經歷了不少艱辛。2012年，李遠清和廣州軍區總醫院神經康復科虞容豪教授團隊交流，發現“腦機接口”技術可以用于促進植物人意識恢復。從此，李遠清團隊切入了醫療賽道，也開展了“腦機接口”技術的其他臨床應用研究，如頸椎損傷高位截癱患者運動功能輔助、中風患者運動功能康復等。　　“研發最重要的原則，是目標導向。肢體障礙患者最大的痛點是什么？”當時還在讀博的琶洲實驗室研究員黃騏云一開始從事的是輪椅機械臂系統的開發，這個系統可以讓肢體障礙患者控制輪椅移動和抓取物品。團隊經過多年攻關完成開發后，黃騏云卻發現這個系統盡管在“腦機接口”控制精度上做到了世界先進水平，卻與實際應用要求存在差距，難以適應狹窄的病房環境。“我們‘泡’在醫院，跟醫護專家、病人、病人家屬乃至護工進行了充分溝通，了解他們更大的期待是什么。不少病人跟我們說，他們在病房很無聊，希望電動護理床、電視、空調能自己控制就好了。”　　于是，團隊將工作重心放在了基于“腦機接口”的“腦機AI智慧病房”的搭建上，不僅開發出患者期望的功能，還能讓患者通過平板電腦來上網看新聞、發微信、玩游戲。“有高位截癱長期臥床的病人反饋說，用上智慧病房后，心情都變好些了。”　　李遠清介紹，為推進更多“腦機接口”技術產品走出實驗室，團隊成立了華南腦控（廣東）智能科技有限公司。他相信，“腦機AI智慧病房”和“腦機AI輪椅”未來一定能走進尋常百姓家。　　“腦機接口”處于產業爆發的“前夜”　　除了輔助肢體障礙患者，“腦機接口”技術也在監測和干預精神心理疾病上展現了極大的前景。在琶洲實驗室，一位研究員正在調試“經顱刺激+腦電”系統，希望提升抑郁癥經顱磁刺激療法的效果；產品更為成熟的冥想“腦機接口”交互系統則在日常的冥想訓練中增加了實時反饋功能，該系統通過腦機頭環監測佩戴者的大腦狀態是否專注，實時反映在大屏幕上的火苗大小或海浪高低變化中，以達到改善情緒、改善睡眠、舒緩壓力的效果。　　此外，一款利用“腦機接口”預防疲勞駕駛的機器也在研發中。黃騏云在模擬駕駛室中開動汽車，頭上的腦機頭環采集其腦電信號，系統一旦判斷司機疲勞駕駛，將發出警示聲。“目前，這個科研項目已與長途貨運公司達成合作協議。”他介紹。預防疲勞駕駛系統融合腦電和圖像等多模態信號，實現了對駕駛員疲勞狀態的實時檢測及預警　　李遠清認為，“腦機接口”處于產業爆發的“前夜”，從這輪競爭中突圍而出的關鍵是，有實力的研發團隊、商業團隊乃至資本等不同要素的有機融合。在他看來，琶洲實驗室提供了一個很好的對接科研資源、產業資源和金融資源的平臺。新年伊始，廣東省、廣州市和海珠區各級政府及依托單位華南理工對琶洲實驗室進行了明確定位，琶洲實驗室未來的工作重點是做好科技成果轉化和產業化，以科技自立自強之進，加快實現高質量發展動能新躍升。李遠清介紹，今年琶洲實驗室將圍繞智能制造、智慧醫療、智慧健康、智慧能源、智慧城市等重大領域研發關鍵技術，并實現人工智能技術成果的規模化應用，與多家人工智能龍頭企業共建聯合研發中心，讓一批科技成果實現轉化和產業化，支撐經濟社會高質量發展。