推动量子科技、脑机接口、具身智能、深海深地、原子级制造、第六代移动通信等一批前沿性未来产业形成现实生产力。
——摘自江苏省委《建议》
在苏州高新区的一间实验室里，屏幕上清晰跳动着一只小鼠大脑深处毛细血管的实时影像，在直径最细仅7微米的毛细血管，血流的流动轨迹清晰可见。这正是中国科学院苏州生物医学工程技术研究所（以下简称“苏州医工所”）团队自主研发的无创脑机接口技术成果。
脑机接口被誉为“解锁大脑的钥匙”，而无创脑机接口由于安全、便捷的特性，应用场景更为普遍，这也是苏州医工所团队主攻的方向。如何让这一前沿技术从科幻走向“现实生产力”？苏州医工所的科研团队正通过跨学科的协同攻关，推开阻碍脑机接口落地的“三道门”。
无创脑机接口要想走进临床，第一道门槛是“采集难”。传统柔性电极是块状或是膏状，在佩戴时容易脱落，且患者还需忍受剃发的心理负担。苏州医工所生物材料与干细胞研究室研究员李天独辟蹊径，研发出基于天然明胶的温控相变导电凝胶。
李天打了个生动的比方：“大家都吃过猪皮冻、鱼冻，室温下是液体，低温环境中会凝结成固体。”团队研发的材料加热后呈液态，能轻松浸润头皮；常温下会迅速转变为固态凝胶，牢牢“抓”住头皮与电极。由此，使用者不需要剃发，电极也能避免运动干扰，显著提升佩戴舒适度与便捷性。数据显示，运动状态下，该材料采集信号的信噪比较传统商用电极提升超100倍，信号质量大幅优化。
“在VR游戏、脑控轮椅乃至康复训练等需要活动的场景中，依然能获取清晰的脑电信号，无需耗费大量算力进行降噪处理。”李天说。目前，该材料正处于实验室向临床转化的验证阶段，团队已与医院合作开展人体安全性验证。
解决了“采集”的问题，还要解决“看得深”的难题。要实现无创探测，坚硬的颅骨是横亘在科研人员面前的又一道门槛。苏州医工所医学影像研究室张雅超研究员团队正瞄准“硬骨头”，聚焦超声与光学全脑成像前沿领域，开辟创新的技术路线。
得益于近年来“超快超声成像”技术的突破，超声兼具极佳的穿透深度与微米级的空间分辨率，能够以毫秒级的速度捕捉大脑深处微血管的波动，从而反推神经活动。“在使用造影剂的情况下，我们已能清晰捕捉到直径仅有7到10微米的小鼠毛细血管中，单个微泡的流动。”张雅超说。
为了攻克颅骨的阻隔，团队从化学、材料、算法层面探索出多套创新解决方案，团队获批2025年江苏省前沿技术项目，目前正在攻关集成512阵元的“调控—超分辨成像—光声分子影像”三位一体平台。相关成果有望在苏州当地企业转化，形成面向科研场景的专用设备。
张雅超团队成员平均年龄不到35岁，随着脑机接口被列入前沿性未来产业，这群青年科学家深受鼓舞。“进行脑机接口的研究，涉及光学、超声与算法跨学科领域，前期投入巨大。得益于江苏省的项目资金支持，团队研究在今年得以持续推进、不断突破。”
当大脑信号被精准采集，如何将其翻译为指令，帮助患者重建功能，这是科学家面临的第三道门槛。
在传统的无创脑电（EEG）解码中，科研人员隔着头皮采集到的信号模糊不清，很难精准定位是哪个神经元在活动。对此，戴亚康团队将磁共振技术引入无创脑电系统，自主研发了“脑电-磁共振融合高时空编解码系统以及高时空分辨闭环神经调控系统”。
“先利用磁共振设备描画出一张精准的‘大脑地图’。”戴亚康解释道，当脑电帽测到信号后，再利用“地图”进行推导，这样就能达成对大脑皮层神经活动信号的精准定位与编解码。
在戴亚康团队的实验室，记者看到了团队研发的最新款无线可穿戴脑电采集系统，2024年，记者也曾探访该团队实验室，相较于去年的产品，新款脑电帽更加精细，还新增了VR交互功能。
比如，对于肢体瘫痪的卒中患者，当患者在大脑中进行“运动想象”时，系统能精准解码这一意图，并在VR眼镜中驱动虚拟手臂做出相应动作，帮助患者激活大脑的神经可塑性。目前，该产品已经落地转化，可用于癫痫与卒中等疾病诊疗及脑科学研究。
除了技术攻关，戴亚康还在为脑机接口产业的规范化奔走。2024年下半年开始，在中国脑机接口产业联盟牵头组织下，团队参与编写了全国首个穿戴式脑机接口团体标准。
“脑机接口的发展已经来到了技术成熟的转折点，即将进入行业和产业领域，实现对社会经济价值的赋能。”戴亚康认为，穿戴式脑机接口团体标准的实施，可大幅提升产品质量、推动技术创新、规范市场秩序、促进脑机接口产业健康可持续发展。
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培育未来产业，不仅需要攀登科学高峰的勇气，更需要学科之间的交叉融合，以及贯通产业链条的耐心。苏州医工所三个团队的协同攻关，勾勒出江苏推动前沿技术落地的清晰路径：以解决临床痛点为导向，让科研扎根真实需求；以跨学科融合为支撑，破解科研与工程瓶颈；以标准化引领为保障，加速产业生态构建。
奋进“十五五”，推动前沿性未来产业形成现实生产力，需要更多这样的“无人区攻坚者”。当实验室的创新成果真正转化为病床前的康复希望，前沿科技便有了最动人的温度。
