一、技术简介

脑机接口旨在大脑与外部设备之间建立直接的信息通路，是当下全球科技竞争的制高点，也是培育未来产业发展新赛道、新动能、新优势的关键核心领域。

天津大学神经工程团队攻关近二十年，发明了面向高性能人机交互的脑-机-体复合神经感知与反馈的系统化解决方案。拥有领域内世界最大专利池，三项核心指标达到国际领先水平，承担亿元级以上项目2项、千万级以上项目22项；近五年已发表SCI论文数量高校排名位居国内第一、国际第五，并实现在医疗康复、航空航天等领域的重大应用。

团队与中国航天员科研训练中心合作，设计开发包括世界首套在轨脑机交互操作系统平台在内的六代中国空间站在轨脑机交互技术装备；与中国电子合作研发具有完全自主知识产权的全球首款脑机交互编解码专用芯片；开发“神工”系列脑机交互创新医疗器械，有效帮助中风患者的手部、上肢、下肢实现运动功能康复，已经累计服务3000多名患者；采用脑机交互的方式有效填补目前临床抑郁评估、人工耳蜗术后评估缺少定量、客观方法的空白，受益患者数千例；研发的重症脑机接口系统，将传统ICU脑积水诊断时间从3天缩短至30分钟；发布我国首个脑机交互领域综合性开源软件平台，加速形成国产脑机交互软件生态环境。

二、团队介绍

医学院主持承担重点研发计划等各类课题百余项，相关成果获授权国家发明专利超百项。学院已创造三项无创脑机交互性能指标的世界纪录，并推进脑机接口技术在神经重症、抑郁焦虑、视听觉诊疗等方面的应用。

负责人明东，天津大学副校长、讲席教授，国家杰出、“万人计划”专家，主要从事智能人机交互基础理论与关键技术及其在智能装备领域的重大工程应用研究。相关成果入选国家“十三五”科技创新成就展、“奋进新时代”主题成就展等。

三、技术成熟度

应用开发阶段/小批量生产：在基础元件领域，与中国电子信息产业集团合作研发的新一代国产8通道脑电采集芯片2024年完成小批量投片及第三方检测验证，有望于2025年实现量产。

四、应用场景

在航空航天领域，与中国航天员中心合作六代中国空间站在轨脑电测试项目，成功完成首个阶段性目标任务，入选中国空间站首批科学研究与应用进展。

在临床应用领域，自主研发“神工”创新医疗器械谱系产品。包括用于全肢体中风康复的全球首台“纯意念控制”人工神经机器人系统“神工-神机”、世界首款神经调控式机械外骨骼系统“神工-神甲”、混合驱动外骨骼+虚拟现实步行康复系统“神工-神行”、国内首款抑郁症智能评估机器人“神工-神心”、全球首台神经重症脑积水精确客观在线诊断系统“神工-神篙”、研发用于临床人工耳蜗儿童术后康复的听觉智能评估系统“神工-神耳”，填补了缺乏客观评价指标的空白。在各相关领域多家三甲医院开展临床验证实验。

在市场化消费级的融合产品方面，开发了基于脑机交互的新型娱乐游戏；研发“脑机智能睡眠健康监测与调控系统”。

五、市场分析

脑机接口技术是世界各国竞相角逐的战略高地，目前，全球提供脑机接口产品和业务的公司仅有一百余家，美国、中国企业最多。脑机接口产品尚处于市场培养阶段，正经历从实验室演示到实际应用的转换阶段，未来应用场景广泛，据权威研究机构预测，到2035年行业规模将超过万亿。

天津是国际脑机接口领域的学术高地。在脑机接口相关领域，天津大学学科齐全、基础雄厚、优势突出，形成了从原理到技术、从软件到硬件、从科学到工程的完整技术链条。全球专利检索分析数据库智慧芽官方撰文指出，美国和中国在脑机接口研究方面占持续主导地位。

其中，天津大学和加州大学旧金山分校（UCSF）在脑机接口研发规模和技术影响力方面同处于世界领先地位，在关键技术领域。天津大学的大指令、快通讯、精辨识三项核心指标达国际领先水平。

六、合作方

与包括军事科学院、中国医学科学院、中国残疾人联合会、中国航天员中心、中国航天科技集团公司、中国电子信息产业集团、中国电子科技集团、中国兵器装备集团、新兴际华集团、上海联影、华大基因等近30家单位开展合作。

七、转化需求

资金需求：2亿元左右

场地需求：2万平方米左右

面向医工结合与脑机交互领域的医疗与产业转化，拟新建智能医学基础研究中心，包含开展以灵长类为主的跨物种实验动物中心、高梯度性能超高场脑功能结构解析磁共振成像平台、多模态神经运动生理平台、特种脑科学研究平台、多模态光学成像平台、片上脑机交互及眼脑融合实验平台等。智能医学基础研究中心建成后将成为全球高水平脑科学研究平台，显著提升我国在脑科学与临床转化领域的国际竞争力。