人类的科技进步总会用到健康和生命，特别是人工智能、大数据、互联网，对医学模式和生命科学医学产业有明显的促进作用，如针对慢病、肿瘤、养生等方向的高水平研究型医院正在建设。还有关键的一个方向，就是它要推动中国生物医药产业的发展。生物医药产业在美国占国民经济的1/4，中国目前才占到12%，因此这个行业增长空间很大。
知识创新、技术创新会推动经济增长，这是人类社会的一个发展规律。从高质量发展角度思考，人工智能等不得也急不得。像我们现在的核磁共振成像技术，人人都知道很好，那是因为从1922年量子物理学开山鼻祖——尼尔斯·玻尔（Niels·Henrik·David·Bohr）确定了原子核的光谱和原子核能量跃迁理论，为未来进行氢原子成像奠定理论基础而获得诺贝尔物理学奖以后，业界开始研制核磁共振成像设备，到今天，全球先后有11位以上的诺贝尔奖获得者耗时70年以上持续创新和更新这一医学设备，才让今天的核磁共振成像技术比较先进和完善起来。因此，我们要把握好科学的时代性和局限性，把人工智能和产业的结合、和场景的结合、和健康中国的结合做好。
中国工程院早就开始发起了组织工程再生型全球计划，目的是组织工程再生，建设国际创新中心、产地基地和人才集聚高地。2035中国再生生物医学创新和产业发展规划，中国工程院通过战略咨询已经在推动了，包括发展的中长期目标、关键技术和战略支撑。
脑机接口很热门，科研人员主要希望用自动化、信息化像人一样去思考、推动和实现一个目的，但这个理论、技术、方法、应用是一个系统，要用系统化的思维去考量，而中国是时候在整个领域建立系统观了。
人工智能、互联网给中国医疗健康、生物医药产业带来了难得的发展机遇。西方在脱钩，在打压我们，但我们通过人工智能、互联网可以做成全球性产品。
2018年，万钢先生在北京给我们团队现场主持了一个战略咨询——人工智能和医学的结合、和医学工程的结合，叫“智能医学工程”，用时3个小时；此后，教育部审批通过，天津大学设立了全球第一个智能医学工程专业。从设立到现在，这个专业已经探索完成了独特的人才培养模式，为我们今天的人工智能、医工结合相关研究提前进行了人才培养。教育部已经把智能医学工程作为新医科一流专业来建设，天津大学的这个专业目前在全国68所相关高校中排名第一。特别是TPT智能医学工程，由天津大学领衔培养全球高端人才。中国医学的培养模式，也因此有了协和模式、北大模式和第三种模式——天大医工模式。
人工智能已呈全球发展态势，现在各国发展都很快。2024年，我国多部委联合发布一个推动未来产业发展的规划，其中新赛道之一就有脑机交互，还有脑机接口的标准制定。各国都在推动和加快这一领域的科研进展，这几年投入在加大，论文和专利不断产出。观察发现，大量的投入都集中在技术头部高校。我国政策支持的不仅有高校、科研院所，还有行业企业也发挥了很好的作用。
从发表的相关论文的数量看，中国科学院、清华大学、天津大学等位居国内研发机构前列。再分析申请的专利可以发现，脑机科研的技术路径主要集中在以下几个方面：第一，脑机接口设备的改进；第二，信号提取特征；第三，脑机接口的应用。
在申请专利方面，表现最好的是天津大学，处于全球第一方阵。中国的天津大学和美国的加州大学伯克利分校，两家的相关专利最多。因为天津始终是一个脑机接口研发重地，代表了中国在国际上的高度。中国最近注册上市的脑机接口标准化也正在线性发展，在这个领域，中国发展得很好。美国和中国最主要的区别，是大学、科研院所在人工智能、健康领域与医院相结合方面，主要集中在这几个方面，如脑中风、脊椎损伤、渐冻症等。典型的企业和产品都有，这些产品在全球包括中国都在陆陆续续上市，并且进行了有条件的应用，国家药品监督管理局也开始进行专项人工智能标准的临床准入评审。
专利布局，主要在技术应用方面。像马斯克的Neuralink公司做了一个植入式脑机接口，已经在人的身上试用，当时的要求是观测18个月。最新的进展，一是在科研论文中出现了“植入式脑机接口到大脑以后，因为大脑在运动，所以它就慢慢移位了；二是这个设备的相融性还没有解决好，一个月开始进入，三个月就已经没有效果了，Neuralink的科研人员正在解决问题。评估之后，我们认为这种情况在天津能够解决，我们在这一块不比国外差，因为我们有自己的特色。
现在的脑机接口有两种方式，一个是植入式的（侵入式），中国是清华大学和北京医院在做；另一个是天津大学的非侵入式的，现在我们在心理测试等方面已经开始应用。这些是中国正在布局推动的脑机接口产业化的工作。
有关产业化建设，各国都在抢占标准制定，所以中国的相关产业在应用的时候，行业和企业开始就要设定标准，待引入行业准则后，变成国家标准。我们还要到国际上去销售，占据国际地位，成为国际标准，这一步需要整合行业力量统一走出去。国际标准在制定的时候，有几个方面中国也大有作为，但是美国要脱钩、要打压我们，所以我们要在更多的国际标准领域协作，争取更大的发展空间。全球都在倡导人类命运共同体的时候，我们的产品、质量和标准要走向国际化，这是一个发展方向。
脑机接口未来的前沿就是删减耦合信息采集，做到连续实时操控，想到什么就打出来什么，速度要跟上，这叫做“脑语芯片”。这个芯片自主研发是天津海河实验室独立完成的，在军事方面用途很广。
这里再谈一下类器官方面的研究情况。关于人工智能大脑的思维，其核心调控程序和能量转化过程还没有搞清楚，这个是科学前沿正在研究的问题。我们天津有全国重点实验室，去年在天津市委、市政府的主抓和推动下，医工结合也成为天津市新增加的全国重点实验室，叫先进医用材料与医疗器械全国重点实验室，这个实验室有一个重点研究方向就是脑机接口。除此之外，天津市委市政府还力推海河实验室的工作。天津提前布局在这个领域的脑机接口，就是在海河实验室里做的人工智能大数据和肿瘤防治的相关研究，目前这些研究正在进行中。
当人工智能具备辨证认知能力后，大师的诊断标准在网络上就可以给老百姓使用了。这个工作已经开始推动，要做成几百万、几千万、几亿人的大数据中心，需要中国境内的有关力量一起发力；该成果的研发和发布主体有中电数据服务有限公司、天津大学、北京中医药大学、南京中医药大学等，目前成果正在加快落地并推动产业化。
今后的普惠型医疗模式，就是对中国全体的老百姓，无论是在农村还是在城市，是有钱人还是穷人，都能够用得上、用得起，这就是“健康中国”的目标。
前段时间中国的脑机接口产业联盟发布了“2024脑机接口产业创新十大案例”：一是大脑认知能力与心理健康脑电测训系统，二是无线可穿戴高速率脑机交互设备，三是智能安全帽及人员安全实时监管数字平台，四是便携式脑机接口驾驶安全智能防控系统，五是高场强磁共振兼容蓝牙可感知脑起搏器，六是多模态脑机接口平台与系统，七是多模态可穿戴防晕车系统，八是脑机智能安睡仪，九是植入式神经刺激系统，十是在线情绪检测评估系统。对于脑机接口产业的风口来说，这些都是刚刚开始。
但是，我们一定要保证“三个面向”：一是面向特殊场景的应用；二是面向老百姓的需要，要让老百姓有获得感；三是面向开源式的发展，让老百姓用得起才能真正推动社会进步。我们脑机产业的发展战略虽然是区域布局，但要面向国际。
作者系中国工程院院士、先进医用材料与医疗器械全国重点实验室主任
来源：《中国经济报告》2024年第4期
