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津云:科研攻坚,矢志报国——记天津大学神经工程团队
发布时间:2023-05-14    

天津大学神经工程团队是国内最先从事脑-机接口领域研究的团队之一,是脑机交互与人机共融海河实验室的核心建设力量,建设有天津脑科学与类脑研究中心(天津市脑科学与神经工程重点实验室)、天津神经工程国际联合研究中心、天津市智能人机交互康复工程技术中心等多个重要研究平台。团队先后入选天津市级教学团队、天津市“131”创新型人才团队和天津市人才发展特殊支持团队,是团中央首批小平科技创新团队。相关成果获中国专利奖、黄家驷生物医学工程奖(学科最高荣誉)、中国康复医学会科学技术一等奖、天津市技术发明一等奖等。2023年获得“天津青年五四奖章集体”。

以科研报国为动力

党的二十大报告强调,坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,加快实现高水平科技自立自强。国之嘱托,心之所向。天津大学神经工程团队集中力量进行原创性、引领性科技攻关,针对人机交互面临的神经系统层面交互信息复杂共性挑战,历时近二十年,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。

天津大学神经工程团队开发的脑机接口核心算法,在传输速度、微弱信号采集以及大指令集方面创造了三项无创脑机交互性能指标的世界纪录;与中国航天员中心合作设计开发空间站在轨脑机交互技术装备,成功完成国际首次脑机交互空间适应性测试;创新研发全球首台适用于全肢体中风康复的“纯意念控制”人工神经机器人系统“神工-神机”(“神工一号”)通过CFDA检测,自主开发脑电采集核心技术及系统“神工-谛听”获批国家医疗器械注册证;研制脑控“灵犀指”和“神工-神甲”外骨骼机器人系统,主要性能指标均处于国际领先水平。团队与中国电子信息产业集团中电云脑联合研发的“脑语者”脑机交互编解码芯片,具有“精解码、高指令、快通讯、强交互”的特性,这款芯片突破了传统非侵入式BCI信号采集处理的诸多瓶颈,是国际首款脑-机接口专用芯片。

目前,天津大学神经工程团队已先后主持承担国家重点研发计划、国家自然科学基金重大计划重点项目、国家自然科学基金重点项目等80余项重点课题,形成包括百余项国家发明专利和国际专利在内的完整自主知识产权体系,并实现在医疗、教育、娱乐、航天、交通、特种等领域的重大应用。

这些涌现的创新成果,正是神经工程团队一直以来主动服务高水平科技自立自强的生动缩影,是团队牢记嘱托、乘势而上,在服务“国之大者”中继续奋勇前行的真实写照。

以全面育人为根本

“如果相遇的意义在于教会彼此什么东西,那么我想你教会我的可能是关于爱的定义,如何去爱别人,如何去爱国,如何去爱社会以及如何传递爱。”这是新疆阿勒泰地区布尔津县的孩子们写给团队成员蔡秋全的信。

2021年,神经工程团队优秀成员蔡秋全加入了中国青年志愿者扶贫接力计划。站在3400公里外的三尺讲台,除了传递书本上的知识,他更希望传递精神的力量,传递信仰的光芒。这一年他开展励志教育与红色教育18次,覆盖了51个班级、2500人次,让孩子们在潜移默化中涵养家国情怀。

无独有偶,团队成员段璞也曾奔赴湖南省株洲市茶陵县支教,给偏远地区的孩子们带去了丰富多彩的支教课程。团队成员汪君玲曾被聘用为兼职辅导员,成为57名2020级本科生暖心的“君玲姐”。她推动班团建设,开展主题团日活动,带领学弟学妹们获得了天津高校“活力团支部”、天津大学“五四红旗示范团支部”等荣誉。

用脚步丈量祖国大地,用内心感应时代脉搏。在团队的引领下,一批批实践队如雨后春笋般诞生,青年学子们心怀炬火,奔赴远方,相继获得榜样100全国最佳大学生团队、中国大学生农村支教奖。谈起这些经历,蔡秋全说道:“团旗所指,便是吾心所向,我们都是公益的火种,会像蒲公英的种子一样,将温暖撒落远方。”

聚是一团火,散是满天星。团队每位成员在毕业时都会收到刻有自己名字的印章,侧面“精实为公”的字样意在鼓励大家把团队的精神带到各行各业中。怀揣着这样的精神信仰,从这里走出了首位天津大学工程博士,四位天津大学十佳杰出青年,三位学生科学奖获得者。团队培养的2012届博士生程龙龙入选北京市科技新星,2012届硕士生刘秀云出任剑桥大学学联主席,回国后入选国家级人才计划并成为国家重点研发计划首席科学家,2013级博士生刘雁飞成功创业新三板上市、获得全国劳动模范称号,2016届博士生许敏鹏和2018届博士生刘爽先后入选国家青年人才托举工程,2019届博士生陈龙入选国家级科技引领人才计划,许敏鹏于2021年成为国家优秀青年科学基金获得者,2022年又成为《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人”中国入选者之一。

栽下梧桐树,引来金凤凰,涵育大先生。今天,团队培养的大部分毕业生在国内外已成为学术或业务骨干,走上国家建设和行业发展的重要岗位,成为推动相关领域发展的中坚力量。

以辐射引领为目标

2022年10月,在天津大学神经工程团队实验室里,身着白大褂的神经工程团队研究生罗睿心正在向几名本科生示范如何采集大脑的“脑电波”。这是团队开展的“研本结对,‘一对一’助力科研初体验”活动。2022年是团队探索“研本结对”模式的第3年,来自天津大学医学部智能医学工程专业、精仪学院生物医学工程专业和天津医科大学智能医学工程专业的29名本科生参与其中。“我们希望可以发挥研究生对本科生的辐射引领作用,形成教育合力,促进研究生、本科生共同成长成才。”团队青年教师孟佳圆表示。

除了“研本结对”外,罗睿心作为天津大学“兴医之路”主题教育馆讲解员之一,长期接待来自全国各地的参观队伍。天津大学“兴医之路”主题教育馆的建设由团队成员全程参与,目前线下接待参观逾万人,每年开放场次高达60余次,面向全国推广的线上课程多次出现在学习强国的答题和专栏中。团队逐渐成为科普的中坚力量。

在刚刚落成的脑机交互与人机共融海河实验室大楼内,“明德致和,精实为公,坐言起行,厚栋任重”16个大字熠熠生辉,这是天津大学神经工程团队锐意创新、勇攀高峰的精神气质。这支年轻的科研团队正以国之大者为己任,书写踔厉奋发、笃行不怠的青春答卷。

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(编辑 焦德芳 梅羽彤)