人类大脑是一个极其精密复杂的仪器，它功能强大，但同时也有属于自己的脆弱。脑疾病始终是一道亟待跨越的难关，脑卒中、颅脑创伤等导致的脑损伤不仅剥夺了患者的身体机能，还会损害患者的认知、情感机能……然而，科技的进步正为我们打开一扇新的希望之门——片上脑机接口技术，一项融合了医学与工学的创新科技，正引领我们走向脑损伤康复的新纪元。
这项创新科技如何帮助脑损伤患者重获健康？如何有望让人工智能的发展摆脱能源制约？又是什么让中国科学家找到打开大脑密码的钥匙？中国科协科普部与北京广播电视台联合打造的国内首档科学家演讲节目《科普中国直击最前沿》邀请天津大学医学院教授、脑机海河实验室PI、国家重点研发计划项目首席科学家李晓红讲述长在芯片上的大脑。
在我从事片上脑机接口的研究之前，我曾经是一名神经内科的医生，我主要的研究方向是干细胞技术与脑损伤的再生修复。多年来，科学家们其实一直在探索用干细胞技术治疗脑损伤，干细胞技术它在结构上比较容易和受损的脑组织进行整合，但是功能整合却是比较难的，所以这个问题也一直在困扰着我们。直到后来，我有机会和天津大学明东教授的脑机接口团队进行合作，这也是我第一次接触到脑机接口，也正是这样的接触改变了我未来的方向。
——天津大学医学院教授、脑机海河实验室PI 李晓红
2024年7月3号，实验室科学家利用人类干细胞培育出类人大脑器官，并成功将其与机器人通过脑机接口技术相连，这项技术被称为片上脑机接口。作为脑机接口领域的一个重要新兴分支，片上脑机接口有望对混合智能类脑计算等前沿科技领域的发展产生革命性的推动。
传统的生物医学方法虽然能够在一定程度上修复受损脑组织，但效果有限。而片上脑机接口技术则通过融合医学与工学，不仅提供了移植的干细胞物质基础（更新大脑的“硬件”），还通过植入的芯片以及编解码技术为其安装了“驱动系统”，使植入的干细胞真正运行起来，从而更好地修复受损的脑组织。
片上脑机接口技术的出现，为脑损伤患者带来了新的康复希望。随着技术的不断发展，科学家们还将进一步探索片上脑在脊髓损伤、神经发育性疾病治疗等方面的应用潜力，为患者家庭带来福音。
片上脑机接口技术不仅有望在医疗领域为脑损伤患者带来福音，还有可能在人工智能领域引发革命性的变革。通过模拟人类大脑的功能，我们可以解决当前人工智能面临的算力和能源瓶颈问题。
片上脑机接口技术的出现，不仅为我们提供了一种全新的脑损伤康复方法，还为我们打开了一个充满无限可能的新世界。科技的力量是无穷的，让我们共同期待这项技术在未来能够带来更多的惊喜和突破！
