| 腦機接口講座走進蚌埠三中, 科技高中建設(shè)賦能未來產(chǎn)業(yè) |
| 來源:蚌埠市第三中學(xué) 發(fā)布日期:2026-03-16 |
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近日,蚌埠三中迎來新學(xué)期首場科學(xué)教育專題講座,蚌埠醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)信息與工程學(xué)院朱凱博士應(yīng)邀開講,以 “腦機接口” 為主題為學(xué)子們帶來一場前沿科技盛宴。此次活動既是學(xué)?茖W(xué)教育系列活動的重要組成,更是蚌埠三中深耕國家科學(xué)教育實驗校建設(shè)、全力打造科技類普通高中的生動踐行,讓青少年近距離觸摸未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展脈搏,為校園科創(chuàng)氛圍再添濃墨重彩的一筆。
作為深耕生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的青年學(xué)者,朱凱博士以深入淺出的方式,帶領(lǐng)同學(xué)們開啟了從基礎(chǔ)物理到前沿科技的探索之旅。講座伊始,他從日常生活中的傳感器切入,結(jié)合歐姆定律、電磁感應(yīng)定律等基礎(chǔ)公式,用電路圖、實物圖將抽象的電與磁概念變得直觀可感,清晰勾勒出從麥克斯韋方程組到無線傳輸技術(shù)的演進脈絡(luò)。在此基礎(chǔ)上,朱凱博士拋出 “大腦活動本質(zhì)是電磁現(xiàn)象” 的核心觀點,引出腦機接口的核心知識,詳細解釋了神經(jīng)元電信號捕捉、解碼并轉(zhuǎn)化為機器指令的技術(shù)原理,讓同學(xué)們初步理解 “意念控制” 的科學(xué)邏輯。
在概念解碼與應(yīng)用解析環(huán)節(jié),朱凱博士給出腦機接口的準(zhǔn)確定義,并結(jié)合大腦結(jié)構(gòu)圖講解不同腦區(qū)的功能分工,闡明腦機接口精準(zhǔn)捕捉腦區(qū)電活動、判斷人體意圖的技術(shù)核心。為讓同學(xué)們直觀感受技術(shù)的實際應(yīng)用,他重點結(jié)合蚌埠醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院的臨床研究成果,展示了基于腦機接口的腦卒中患者肢體康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)、格林 - 巴利綜合征脊髓電刺激治療等真實案例,其中就包括該院近期開展的國內(nèi)首例磁共振引導(dǎo)多通道深部腦刺激(無創(chuàng)腦機接口)治療急性腦梗死運動障礙的突破性成果,讓同學(xué)們真切看到家鄉(xiāng)科研機構(gòu)在該領(lǐng)域的領(lǐng)先探索。同時,他還分享了運動重建、感覺替代、神經(jīng)調(diào)控三大應(yīng)用方向的前沿進展,從意念控制機械臂完成日常動作,到人工耳蝸幫助超百萬人恢復(fù)聽覺,從深部腦刺激緩解帕金森震顫到閉環(huán)電刺激抑制癲癇發(fā)作,一個個鮮活的案例讓同學(xué)們真切感受到腦機接口從實驗室走向臨床、從科幻變?yōu)楝F(xiàn)實的發(fā)展速度。
講座中,朱凱博士還結(jié)合行業(yè)發(fā)展趨勢和全國兩會熱點,為同學(xué)們解讀了腦機接口技術(shù)廣闊的發(fā)展前景。如今腦機接口已首次寫入 2026 年政府工作報告,與量子科技、具身智能、6G 等并列成為國家重點培育的未來產(chǎn)業(yè),“十五五” 時期國家更將其納入重大科技項目攻關(guān)范疇,科技部明確將加強腦機接口等領(lǐng)域科技攻關(guān),政策東風(fēng)為技術(shù)發(fā)展注入強勁動力。值得關(guān)注的是,蚌埠作為皖北科創(chuàng)重鎮(zhèn),在腦機接口領(lǐng)域已形成良好發(fā)展態(tài)勢,中國兵器工業(yè)集團214所獲批工信部腦機接口“鏈主”單位,在建的“8英寸電極制造平臺”等項目,研制的多通道非侵入式腦機接口產(chǎn)品已在殘疾康復(fù)、施工安全等領(lǐng)域試驗應(yīng)用。目前我國腦機接口技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用整體處于世界第一方陣,非侵入式技術(shù)實現(xiàn)與國際先進水平并跑、部分細分領(lǐng)域領(lǐng)跑,侵入式關(guān)鍵器件技術(shù)差距正快速縮小,據(jù)測算,2026 年產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)計達數(shù)十億元,2030 年有望增長至 100-140 億元。未來,這項技術(shù)不僅將在醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域持續(xù)深耕,實現(xiàn)癱瘓患者步行站立、精細動作控制等更多突破,還將向航天特種作業(yè)、智能制造、日常生活等領(lǐng)域延伸,從治療必需品逐步成為生活增強品,入耳式腦機接口耳機、意念控制智能家居等產(chǎn)品已嶄露頭角,真正實現(xiàn) “大腦信號⇄機器指令” 的雙向互通,突破生物身體的物理限制。
同時,朱凱博士也客觀指出,腦機接口作為典型的交叉硬科技賽道,其發(fā)展仍面臨諸多挑戰(zhàn):硬件層面,侵入式電極長期生物相容性不足、非侵入式設(shè)備存在信噪比困境,核心芯片、高端電極等關(guān)鍵硬件國產(chǎn)化率不足30%;算法層面,中文語義解碼泛化能力不足、運動信號跨場景適配性差;此外還存在精細動作解碼、復(fù)雜情感識別、產(chǎn)業(yè)生態(tài)完善等難題。而破解這些難題,最亟需的是電子工程、計算機科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、材料學(xué)等多領(lǐng)域的復(fù)合型人才。據(jù)統(tǒng)計,我國自2003年培養(yǎng)出首位腦機接口相關(guān)博士以來,22年間僅培養(yǎng)出168名相關(guān)方向博士,復(fù)合型人才缺口顯著。在互動環(huán)節(jié),同學(xué)們圍繞 “腦機接口是否會讀取思想”“植入式電極的安全性”“未來技術(shù)如何突破” 等問題踴躍提問,朱凱博士逐一耐心解答,并著重鼓勵同學(xué)們夯實數(shù)學(xué)、物理、生物等基礎(chǔ)學(xué)科功底,培養(yǎng)跨學(xué)科思維,為未來投身腦機接口等前沿領(lǐng)域儲備能力,呼應(yīng)了全國政協(xié)委員關(guān)于“加強腦機接口復(fù)合型人才培養(yǎng)”的建議。
此次腦機接口講座的舉辦,是蚌埠三中堅持以科學(xué)教育為特色、推進科技高中建設(shè)的重要舉措。依托淮上校區(qū)占地242畝、投資7.6億元的現(xiàn)代化校園設(shè)施,學(xué)校配備了智能光伏發(fā)電系統(tǒng)、八角形智慧教室等先進教學(xué)資源,為科創(chuàng)教育提供了堅實硬件支撐。作為首批國家科學(xué)教育示范校,蚌埠三中始終將科學(xué)教育擺在人才培養(yǎng)的重要位置,構(gòu)建起以科學(xué)教育為核心的校本課程體系,打造特色科學(xué)教育課題群,通過常態(tài)化開展前沿科技講座、科創(chuàng)實踐活動、科普進校園等系列活動,搭建青少年與科學(xué)對話的橋梁。學(xué)校還積極踐行“校企協(xié)同、知行合一”的科學(xué)教育特色模式,與蚌埠綠色動力再生能源有限公司、海神安防科技公司、中國(蚌埠)傳感谷等優(yōu)質(zhì)企業(yè)開展深度合作,建設(shè)校外實踐基地,組織科技社團研學(xué)、前沿技術(shù)體驗等活動,為學(xué)生搭建了多元化的科學(xué)實踐平臺。從邀請高校專家講授未來產(chǎn)業(yè)技術(shù),到組織學(xué)生參與各級科技創(chuàng)新大賽,從打造智慧課堂實現(xiàn)信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)深度融合,到開展各類科創(chuàng)社團實踐活動,蚌埠三中正以一系列扎實舉措,踐行科技高中建設(shè)與科學(xué)教育實驗校的使命擔(dān)當(dāng)。
黨委書記王紅燕在學(xué)校新學(xué)期工作部署中學(xué)提出了“加快科創(chuàng)教育品牌打造、完善科創(chuàng)課程體系”的要求。學(xué)校將持續(xù)深化科學(xué)教育改革,深入落實工作會議上的部署要求,進一步整合高校、科研院所等優(yōu)質(zhì)科創(chuàng)資源,聚焦量子科技、腦機接口、人工智能等未來產(chǎn)業(yè)方向,開展更多形式多樣、內(nèi)容豐富的科學(xué)教育活動,不斷完善科創(chuàng)教育培養(yǎng)體系,讓科學(xué)探索的種子在學(xué)子心中生根發(fā)芽。學(xué)校將以更大力度培養(yǎng)具有科技素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和跨學(xué)科思維的新時代人才,以實際行動擦亮科技高中特色名片,為青少年科創(chuàng)能力培養(yǎng)貢獻三中力量,也為國家未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展儲備更多青年后備人才,助力蚌埠打造腦機接口創(chuàng)新發(fā)展高地。 |