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2026新增本科专业系列介绍②—— 脑机科学与技术,让大脑直接“编程”

发布时间:2026-05-07 14:28:56 来源:中国青少年科技教育工作者协会

脑机接口这一概念最早由美国计算机科学家雅克·维达尔于1973年提出,是指在大脑与外部设备之间建立不依赖外周神经和肌肉组织的直接通信与控制通道。其核心理念强调通过采集大脑神经信号并运用算法进行解码,将人的意图转化为控制指令以操控外部设备,同时也能将外部反馈信息以电、磁等信号形式输入大脑以实现神经调控。该技术颠覆了传统人机交互必须依赖肌肉组织的局限,构建起人机双向闭环交互系统。当前,脑机接口已被写入2026年政府工作报告,并被“十五五”规划纲要列为前瞻布局的未来产业。


脑机科学与技术

专业介绍:脑机科学与技术是一个深度交叉融合神经科学、人工智能、电子工程等多学科的前沿领域,其核心是基于脑机接口技术——即在大脑与外部设备之间建立不依赖外周神经和肌肉组织的直接通信与控制通道。该技术包含“读脑”(解码大脑意图以控制外部设备)与“写脑”(通过电、磁等信号调控神经活动)两个基本方向,致力于构建人机双向闭环交互系统,以实现对人类大脑的自然功能的替代、恢复、增强或改善。

培养目标:紧扣国家战略布局与脑机接口未来产业发展前沿,聚焦脑机接口、神经调控与智能康复等交叉融合方向,培养信念执着、品德优良,恪守工程与医学伦理道德,系统掌握神经科学、计算机技术、人工智能、电子工程等多学科基础理论与核心工程方法,具备独立解决脑机科学领域复杂技术问题能力,兼具创新思维、实践素养与国际视野,能够引领未来行业发展的高层次复合型卓越人才。

开设院校:天津大学、哈尔滨工业大学


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课程设置

专业主修课

《神经科学原理》

《脑机接口电子系统设计》

《信息论与脑机编码》

《人工智能与脑机解码》

专业实践项目

“脑语者”专项研究计划“

认知增强意念小球”项目

“脑控机器人”项目


就业方向 

脑机接口是“十五五”规划重点培育的未来产业,在教育、医疗、生产生活、航空航天等领域拥有巨大应用潜力。由于当前人才缺口巨大,专业就业前景广阔。

医疗康复:从事神经康复机器人、智能仿生手、神经调控设备的研发与临床应用。

高科技研发:在脑机接口企业从事硬件开发(FPGA/电子工程师)、算法研究、嵌入式系统开发等工作。

航空航天:参与太空脑机交互、特种人员状态监测等前沿研究。

消费电子:开发用于教育(专注力训练)、大健康(正念舒压)、游戏娱乐的智能可穿戴产品。

科研学术:继续深造后进入高校或国家级科研院所从事基础理论研究。


应用范例

脑机接口使失明动物恢复视觉功能

中国科学家在《科学》(Science)杂志上线的最新研究成果显示,借助脑机接口等技术,新一代视觉假体不仅使失明动物恢复可见光视力,还可扩展其视觉功能,这为失明患者复明提供了新可能。


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科幻“照进”现实

在脑机海河实验室,总有一种“进入”科幻电影的“不真实感”——戴上脑电极帽,背上装有主控模块的设备包,“现在,请想象你的右手腕长出‘第六指’,试着用它去抓握。”实验室青年成员王壮正在引导同事进行测试。


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脑机接口植入患者与协和医护共迎新春

51岁的刘先生(化姓)用曾经无法控制的右手提笔蘸墨,一笔一画写下“马到成功”四个字,这不仅是对新春的美好祈愿,更是他重新恢复手部功能的生动见证。2年前,他因脑梗塞导致右侧肢体瘫痪,右手功能基本丧失。2025年9月,协和医院神经外科主任姜晓兵教授团队为他实施了全国产自主研发脑机接口芯片首例临床植入手术。经过一个多月的系统训练,他的右手运动功能显著改善,能自主完成抓握水瓶喝水等动作。4个月后,刘先生的肢体功能持续恢复。


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“北脑一号”创瘫痪患者康复奇迹

“这是发生在北京的真实故事。一位30来岁的年轻人,因几年前一场突如其来的车祸导致颈部损伤,四肢瘫痪。医生曾判定他的瘫痪难以逆转。”李园介绍,2025年2月,患者在北京大学第一医院接受了“北脑一号”植入手术,成为全球首位接受128通道高通量柔性无线半侵入式脑机接口植入的患者。


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非侵入式脑机让罕见病患者首次意念操控《黑神话:悟空》

两位部分运动失能的罕见病患者通过岩思类脑研发的非侵入式脑机接口系统,无需任何外设,五分钟适配后,就能通过大脑信号完成所有游戏指令操作。岩思类脑计划将该技术进一步拓展到智能家居和康复训练等场景,未来或将帮助更多罕见病患者。


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用意念控制假肢、仿生手弹琴写字……

“现在意念就能控制四肢了!”在光谷企业依瑞德展台,体验者戴上光电帽,无需植入芯片,仅凭想象运动,外骨骼手臂便随之抬起。依瑞德产品经理刘天强介绍,这是国内首个“光电双模态”脑机接口康复系统。相比传统单一电信号产品,它解码更快、准确率更高。原来患者康复主要靠外骨骼被动训练,现在可以用意念主动训练,康复效果将大幅提升。


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