天大机械校友丨段峰：国际首例！非人类灵长类动物介入式脑机接口成功试验！

校友简介

（通讯员/王欣 母欣蕊）段峰，天津大学机械工程学院2002年本科毕业生，2004年硕士毕业生。现任南开大学人工智能学院教授、博士生导师，创立天津嵘元智能科技有限公司。入选天津市杰出青年、天津市131一层次人才、南开大学百名青年学科带头人、姑苏领军创业人才等人才计划。

2023年5月4日，由天津大学机械工程学院2004届校友段峰教授及其团队牵头，与中国人民解放军总医院（301医院）、上海心玮医疗科技股份有限公司联合完成的全球首例“非人灵长类动物（猴）介入式脑机接口试验”取得成功。

在前期介入式脑机接口动物（羊）试验经验基础上，该试验在猴脑内实现了介入式脑机接口脑控机械臂，完成了介入式脑电信号从被动采集到主动控制的技术飞跃，突破了血管内脑电信号采集、介入式脑电信号识别等核心技术。该技术对推动脑科学领域研究具有重要意义，标志着我国脑机接口技术跻身国际领先行列。

国际首例：率先打破脑机接口技术壁垒

脑机接口是大脑和外部设备之间创建的直接连接通路，是神经修复的重要工具与手段。众多发达国家一直以来都在耗费大量人力、物力、财力开展脑机接口技术研究与应用。相较于其他国家，我国脑机接口技术起步较晚，且具有极高技术壁垒。

段峰发现，当前侵入式和非侵入式脑机接口这两种技术安全性不稳定、信号采集准确性与长期识别稳定性有待提高。为了解决这两个问题，段峰选择与神经介入器械公司心玮医疗联手，使用医疗领域成熟的神经介入技术，共同研发介入式脑机接口。

“双手被绑住的猴子，想吃食物时产生伸手的冲动，于是通过意念（脑电信号）操纵机械臂运动，成功把食物送到了自己嘴里。”非人灵长类动物介入式脑机接口试验的成功也被称为是“突破国外技术封锁、实现降维打击的一步”。

段峰指出，总体试验共包括三个阶段：第一阶段是于2022年6月完成的国内首例介入式脑机接口动物（羊）试验，目的是验证传感器的有效性、安全性，研发“介入式脑机接口”这一新器件；第二阶段是本文提到的全球首例介入式脑机接口非人灵长类动物（猴）试验，验证“介入式脑电信号解析”这一新技术，实现主动意图识别对机械臂的控制；未来第三阶段是从动物试验拓展到人体试验，旨在实现“人机协同介入式脑机康复系统构建”这一新应用。

“这次试验促进了介入式脑机接口从实验室前瞻性研究向临床应用迈进，有助于推动医疗企业产业升级，通过医工结合打造高端医疗设备民族品牌！”段峰高兴地说。

创业之路：致力迎接智能康复时代

谈到为什么选择创业，段峰教授说“要产业报国”。那个年代很多技术由国外引进，国内自主研发较为受限。在日本东京大学的求学经历也让段峰教授更加深刻感受到人工智能技术研发对于未来发展方向的引领作用。因此，在毕业后，他毅然决然回国，创立起天津嵘元智能科技有限公司，希望通过产业发展促进国家之强盛。

嵘元科技是一家集研发、制造、销售及服务于一体的高科技医疗康复器械企业。在成立之初，该企业做的是肌电假手，受众群体主要面向工伤、矿难等。秉承着“创新引领未来、科技服务人类”的理念，段峰带领年轻的科研团队苦心孤诣，相继研发出手部痉挛康复仪等一系列医疗康复器械。这些器械的研发帮助大量手部痉挛、足下垂等疾病的患者最大限度地恢复了生活自理和工作的能力，提升了患者的生活质量，“我相信这个项目的前景会非常光明，它将帮助更多的人重塑自信！”段峰说到。

对于未来脑机接口的发展，段峰认为“脑机接口之难在于它是一个综合学科”。对此，段峰规划出了创新链和产业链双循环战略，即由实验室引进、吸收前沿技术，与企业合作孵化先进成果，把科研成果转变成产品，通过国产替代降低产品价格。产品从三甲医院下沉，辐射到基层医院或社区卫生所，实现普惠后，可以得到大量临床数据，反过来可以帮助科研团队研发更加前沿的技术，培养专业的人员团队继续为产业储备新的科研成果。最终使得康复医疗能够全方位辐射基层市场，惠及更多广大普通百姓。

一直以来，段峰教授都将自身研究方向与国家发展战略需求紧密结合，注重从康复医学工程领域出发探索生机电一体化机器人协同共融技术与产学研一体化道路，研发创新众多高智能、高科技、好品质的康复辅助器具产品和康复治疗设备，为推进健康中国建设、保障与改善民生保驾护航。