類腦人工智能、腦機(jī)接口，這些科幻電影中的概念，如今已進(jìn)入我們的真實(shí)生活。

在四川成都前沿類腦人工智能創(chuàng)新中心，電子科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授徐鵬輕輕拂過(guò)那頂看似普通的無(wú)線干電極腦電帽，帽檐下隱藏的干電極就像8個(gè)“爪子”，觸角可以輕松透過(guò)頭發(fā)與頭皮接觸。開(kāi)啟監(jiān)測(cè)后，屏幕上的腦電信息隨著監(jiān)測(cè)波動(dòng)，并在后臺(tái)形成準(zhǔn)確率達(dá)91.67%的專業(yè)報(bào)告；另一個(gè)“∞”形狀的靶向經(jīng)顱磁治療儀，則通過(guò)人工智能定位患兒腦部異常神經(jīng)環(huán)路，就像為大腦做一場(chǎng)無(wú)聲的調(diào)音，用磁脈沖精準(zhǔn)調(diào)控認(rèn)知功能，讓紊亂的神經(jīng)重回和諧樂(lè)章。

5月16日，第七次全國(guó)自強(qiáng)模范暨助殘先進(jìn)表彰大會(huì)在北京召開(kāi)，徐鵬作為全國(guó)殘疾人工作先進(jìn)個(gè)人代表參會(huì)，并以“讓科技創(chuàng)新既有高度更有溫度”為題作交流發(fā)言。

從愛(ài)“腦電”到讓“腦電”愛(ài)人

徐鵬本科攻讀生物醫(yī)學(xué)工程時(shí)，學(xué)科交叉的魅力讓他決心以此為終身事業(yè)。在電子科技大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“電子科大”）讀研時(shí)，導(dǎo)師堯德中教授將地球物理研究應(yīng)用到腦電領(lǐng)域的經(jīng)歷，讓他對(duì)生命科學(xué)的未解之謎產(chǎn)生濃厚興趣，通過(guò)研究腦電認(rèn)識(shí)大腦，能為機(jī)器學(xué)習(xí)帶來(lái)靈感，讓電子設(shè)備更智能。

徐鵬修讀了諸多電子類課程，手握研究工具，思考著電子信息與人腦研究的結(jié)合。2007年，他赴美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校做博士后研究，學(xué)成后選擇回到母校，繼續(xù)深耕腦電領(lǐng)域。雖然當(dāng)時(shí)看來(lái)是冷門，但他篤信該領(lǐng)域是基礎(chǔ)研究與產(chǎn)業(yè)的結(jié)合，很多成果能落地實(shí)現(xiàn)。

2019年，當(dāng)?shù)弥覈?guó)的孤獨(dú)癥發(fā)病率已達(dá)0.7%—1.0%，全國(guó)有超過(guò)1400萬(wàn)孤獨(dú)癥譜系障礙人群，其中0至14歲的兒童有300萬(wàn)左右，且發(fā)病率呈上升趨勢(shì)時(shí)，他意識(shí)到腦機(jī)接口技術(shù)不應(yīng)局限于運(yùn)動(dòng)康復(fù)，更應(yīng)向精神疾病領(lǐng)域延伸。

“最初的研究方向是運(yùn)動(dòng)功能解碼，但一位孤獨(dú)癥患兒家長(zhǎng)的求助，徹底改變了我的研究軌跡?！毙禊i回憶道，一位家長(zhǎng)攥著他的手，眼中噙著淚水懇求道：“我的孩子確診了孤獨(dú)癥，您是腦科學(xué)專家，一定有辦法幫助他?！蹦且豢?，徐鵬感受到的不僅是信任，更是沉甸甸的責(zé)任。

得益于電子科大對(duì)醫(yī)工交叉研究的推動(dòng)，徐鵬帶領(lǐng)腦機(jī)接口團(tuán)隊(duì)與學(xué)校生命學(xué)院段旭君教授的腦影像團(tuán)隊(duì)一道，與一直試圖從腦電波中尋找規(guī)律的電子科大計(jì)算機(jī)專業(yè)博士馮睿開(kāi)展緊密合作，致力于利用AI+腦機(jī)接口技術(shù)攻克孤獨(dú)癥診療難題，將實(shí)驗(yàn)室技術(shù)推向臨床。

2021年12月3日國(guó)際殘疾人日這天，團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了首次“科技點(diǎn)亮新希望”公益活動(dòng)，將腦部評(píng)估技術(shù)和精準(zhǔn)調(diào)控技術(shù)應(yīng)用到30名孤獨(dú)癥兒童身上，有效率超過(guò)80%。這一階段性的成功讓徐鵬、馮睿和團(tuán)隊(duì)伙伴決心跨界創(chuàng)業(yè)。

“這不是追熱點(diǎn)，而是解痛點(diǎn)。”徐鵬說(shuō)，正是在這些真實(shí)的需求呼喚下，成都前沿類腦人工智能創(chuàng)新中心應(yīng)運(yùn)而生。

從“水土不服”到全球領(lǐng)先

投身孤獨(dú)癥診療領(lǐng)域，意味著從零開(kāi)始。徐鵬團(tuán)隊(duì)最初將成熟算法遷移至孤獨(dú)癥腦電分析時(shí)，就遭遇了“水土不服”?！澳X電信號(hào)的復(fù)雜性遠(yuǎn)超預(yù)期，腦電數(shù)據(jù)信噪比極低，就像從垃圾堆里找東西?！毙禊i形容道。

為突破技術(shù)瓶頸，徐鵬帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)重新構(gòu)建模型。博士生們連續(xù)數(shù)月熬夜優(yōu)化算法，徐鵬曾凌晨1點(diǎn)半到實(shí)驗(yàn)室取文件，發(fā)現(xiàn)學(xué)生仍在熱烈討論。這種使命感驅(qū)動(dòng)下的勠力同心，令團(tuán)隊(duì)終于打通了從基礎(chǔ)研究到臨床轉(zhuǎn)化的“最后一公里”，實(shí)現(xiàn)從經(jīng)驗(yàn)定性到科學(xué)定量的技術(shù)突圍。

“傳統(tǒng)診斷依賴量表和醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)，主觀性強(qiáng)且難以推廣?！毙禊i介紹，“我們的系統(tǒng)能在10分鐘內(nèi)生成報(bào)告，適用于基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)。” 這種技術(shù)不僅提升了治療效果，還將傳統(tǒng)治療周期從數(shù)月縮短至數(shù)周。

在精準(zhǔn)調(diào)控技術(shù)方面，團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)“狀態(tài)依賴腦電反饋”機(jī)制。通過(guò)磁共振掃描建立兒童數(shù)字大腦模型，結(jié)合經(jīng)顱磁刺激技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定腦區(qū)的精準(zhǔn)干預(yù)?！斑@就像靶向藥物治療癌癥，我們找到社交障礙對(duì)應(yīng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)靶點(diǎn)，進(jìn)行個(gè)性化調(diào)控?！毙禊i解釋道。

徐鵬團(tuán)隊(duì)深耕不輟的背后，是成功研發(fā)的兩項(xiàng)全球領(lǐng)先技術(shù)—“無(wú)線腦功能評(píng)估系統(tǒng)”與“孤獨(dú)癥精準(zhǔn)神經(jīng)調(diào)控技術(shù)”。前者輔助診斷準(zhǔn)確率突破 90%，為孤獨(dú)癥早期篩查裝上“精準(zhǔn)雷達(dá)”；后者已惠及中國(guó)、瑞典、日本等國(guó)家3000 余名孤獨(dú)癥兒童，治療有效率達(dá) 80% 以上，成為康復(fù)干預(yù)的“智能引擎”。

多學(xué)科融合為診療注入強(qiáng)勁動(dòng)力

走進(jìn)徐鵬團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)室，墻上掛著一張合影—來(lái)自多個(gè)國(guó)家的科研人員與臨床醫(yī)生濟(jì)濟(jì)一堂，這支國(guó)際化的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)，融合了腦機(jī)接口、人工智能、生殖遺傳、臨床醫(yī)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域的頂尖人才。

技術(shù)突破的背后，是多學(xué)科融合的智慧結(jié)晶。“孤獨(dú)癥的發(fā)病機(jī)制涉及分子遺傳、神經(jīng)影像等多個(gè)層面，單靠一個(gè)學(xué)科無(wú)法解決。因此我們一直以開(kāi)放的態(tài)度開(kāi)展跨學(xué)科合作。”徐鵬說(shuō)。

“我們不僅有電子科大的老師，還有四川大學(xué)華西醫(yī)院的專家、成都市第三人民醫(yī)院的醫(yī)生，甚至澳大利亞的合作伙伴?！毙禊i介紹。

在成都市錦江區(qū)，徐鵬團(tuán)隊(duì)的技術(shù)已實(shí)現(xiàn)對(duì)社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心的全覆蓋。24—48月齡的適齡兒童均可免費(fèi)接受篩查，早期發(fā)現(xiàn)率顯著提升?！霸绨l(fā)現(xiàn)早干預(yù)，是孤獨(dú)癥康復(fù)的關(guān)鍵?！毙禊i說(shuō)。

目前，創(chuàng)新中心團(tuán)隊(duì)的科研成果已落地全國(guó) 30 余家醫(yī)院及康復(fù)機(jī)構(gòu)，為孤獨(dú)癥診療領(lǐng)域注入強(qiáng)勁動(dòng)力。此外，團(tuán)隊(duì)還開(kāi)發(fā)了針對(duì)孤獨(dú)癥兒童腸道特質(zhì)的“N1益生菌”產(chǎn)品和內(nèi)置5000多節(jié)課程的孤獨(dú)癥兒童數(shù)字教材等，通過(guò)“技術(shù)+產(chǎn)品”的組合，為患兒提供全方位的康復(fù)支持。

徐鵬團(tuán)隊(duì)還建立了孤獨(dú)癥腦電數(shù)據(jù)庫(kù)?！斑@是中國(guó)人自己的數(shù)據(jù)庫(kù)，到年底規(guī)模有望上萬(wàn)，將成為全球最大的孤獨(dú)癥腦電數(shù)據(jù)庫(kù)之一。”徐鵬自豪地說(shuō)。與此同時(shí)，團(tuán)隊(duì)還在建立中國(guó)兒童大腦發(fā)育的長(zhǎng)期模型，為科研和臨床提供重要參考。

“只有當(dāng)創(chuàng)新技術(shù)的紅利真正服務(wù)于人，讓人民更方便、更幸福，‘科技向善’的含金量才能最大限度展現(xiàn)出來(lái)。”徐鵬和團(tuán)隊(duì)成員始終牢記這一點(diǎn)。

“這套系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是可視化、可讀、可追溯?！毙禊i解釋說(shuō)，“我們不僅采集腦電信號(hào)，還將其背后的信息可視化，為患者提供定量化的腦功能評(píng)估，讓醫(yī)生和家長(zhǎng)都能直觀理解?！?/p>

團(tuán)隊(duì)成員馮睿分享了利用電子科大教授段旭君精準(zhǔn)調(diào)控技術(shù)，曾經(jīng)治療過(guò)的多個(gè)孤獨(dú)癥兒童的真實(shí)案例：5 歲的丁?。ɑ┰鯁适дZ(yǔ)言能力，經(jīng)治療后變得健談，如今已是四年級(jí)學(xué)生；瑞典男孩米克輾轉(zhuǎn)多國(guó)治療未果，在成都接受 20 次治療后首次喊出“媽媽”；日本的 Kitool 治療前有嚴(yán)重睡眠障礙、多動(dòng)癥和社交障礙，經(jīng)幾次治療后，睡眠改善，多動(dòng)癥緩解，社交能力獲得顯著提升。

“這些孩子慢慢融入社會(huì)，進(jìn)入學(xué)校學(xué)習(xí)，這是我們最大的欣慰?！毙禊i說(shuō)。

科技助殘是心靈工程

在第七次全國(guó)自強(qiáng)模范暨助殘先進(jìn)事跡報(bào)告團(tuán)中，徐鵬是唯一的健全人代表?！斑@幾天的相處，讓我深深感受到：他們也是助人者，而我們也是受助者?！毙禊i在報(bào)告中說(shuō)。

在他眼中，或許那些代表生理上有殘疾，但他們的心靈卻完整而強(qiáng)大，生動(dòng)闡釋了“自強(qiáng)不息，厚德載物”的深刻內(nèi)涵，令人感動(dòng)、敬佩。

“在我沒(méi)有空余的手提包的時(shí)候，有手臂殘缺的代表主動(dòng)來(lái)幫我，他們更多的是看見(jiàn)他人的需要，想到的都是如何奉獻(xiàn)社會(huì)?！鄙磉叺臍埣踩伺笥炎屝禊i深刻體會(huì)到，科技助殘不僅是技術(shù)問(wèn)題，更是心靈工程。

“科技助殘不僅僅是科研助殘，還是科普助殘、科研成果轉(zhuǎn)化助殘?！毙禊i說(shuō)。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立了“錦愛(ài)融合”公益品牌，每年開(kāi)展10余場(chǎng)公益活動(dòng)。一方面進(jìn)行科普，破除“聰明水”等偽科學(xué)；另一方面通過(guò)成果轉(zhuǎn)化反哺公益，形成良性循環(huán)。迄今為止，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)發(fā)起了70余場(chǎng)公益活動(dòng)，用科技的溫度照亮孤獨(dú)癥患者康復(fù)之路。作為成都市政協(xié)委員，徐鵬近幾年連續(xù)提出了關(guān)于將腦機(jī)接口應(yīng)用到孤獨(dú)癥等精神障礙的提案，得到了有關(guān)部門的響應(yīng)，推動(dòng)了腦機(jī)接口在成都的產(chǎn)業(yè)布局。

隨著成都市錦江區(qū)“中國(guó)西部腦谷”的建設(shè)推進(jìn)，徐鵬團(tuán)隊(duì)正迎來(lái)更廣闊的發(fā)展空間，腦機(jī)大廈、生產(chǎn)基地、孵化中心的落成，將加速技術(shù)轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)集聚?！拔覀冇?jì)劃將技術(shù)拓展至情緒障礙、老年癡呆等領(lǐng)域。”徐鵬透露，團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)便攜式情緒監(jiān)測(cè)設(shè)備，未來(lái)將與華西醫(yī)院、四川省人民醫(yī)院合作開(kāi)展MCI（輕度認(rèn)知障礙）等疾病的干預(yù)研究。

從實(shí)驗(yàn)室到臨床，從國(guó)內(nèi)到國(guó)際，徐鵬用20多年的時(shí)間，致力于應(yīng)用人工智能和腦機(jī)接口技術(shù)，為孤獨(dú)癥診療提供“中國(guó)方案”。正如他在表彰大會(huì)上所說(shuō)：“助人者，人恒助之?！边@份科技向善的溫暖力量，正在改寫(xiě)孤獨(dú)癥診療的歷史。