不用电源、不接电线,也能接住光!上海团队实现视觉脑机接口新突破 | 22:30《两说》
(来源:东方娱乐)
两说
一片比蝉翼还薄的材料,植入眼底,不需要电池,也没有导线。它替失去感光功能的视网膜,重新接住了光。
10月15日国际盲人节前夕,《两说》节目组拜访了复旦大学脑科学研究院张嘉漪教授。她与复旦大学附属眼耳鼻喉科医院合作,用人工光感受器技术,已为四例无光感患者完成植入手术。与马斯克的Neuralink往大脑里植入芯片不同,这项技术把人工视网膜假体植入眼睛,不用外电源,不接电线,第二代产品也已开发出来。
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视觉修复技术突破给眼睛“补”上一块感光层
人类每天接收的信息约百分之八十来自视觉。张嘉漪打过一个比方:“眼睛里的感光细胞凋亡了,就像相机里的CMOS感光芯片坏了。”可人的视网膜怎么换?
团队的思路是:把一片极薄的光电纳米材料植入眼底,让光照下产生的微弱光电流激活视网膜上还活着的神经细胞,再把视觉信息送回大脑。“摘掉眼罩之后,他立刻就有了光感的恢复。”张嘉漪介绍。跟心脏起搏器不一样,它不需要电池,也不用外接电线,规避了很多风险。
02
从氧化钛到碲
技术迭代有何进步?
这枚材料只有2毫米×2.5毫米,一角特意切出斜面,好让医生分清正反面。
第一代技术已让患者“重见光明”:术后10个月,有患者视力恢复到0.025,能感知家里的门窗,一位患者还“看到了家里的微波炉”。但它还没达到脱盲标准。
于是有了第二代:碲纳米线阵列。2025年,成果以《碲纳米线视网膜假体增强失明视觉》为题登上《科学》杂志。动物实验里,植入后的盲小鼠能分辨圆形和三角形,还能感知近红外光。
这份成果,来自张嘉漪/颜彪团队与复旦大学集成电路与微纳电子创新学院周鹏/王水源团队、中国科学院上海技术物理研究所胡伟达团队的三方联手。
03
三个团队
如何在同一间实验室里“对上话”
医工交叉听起来很美,做起来却处处是坎。“最开始我们三方是各自为战的。”张嘉漪回忆,材料这边物理表征明明很好,到了生物实验室却激活不了细胞,“就变成了一个各说各话的状态”。
转折点,是让不同专业的研究人员坐到生物实验室里跟着做实验,亲眼看过,才明白材料制备该往哪里改。张嘉漪透露:“这个问题如果单靠一个团队是很难解决,我们就把问题抛给几个团队,然后他们就说‘我有这个工具,我可以做’,工具包就这么打通了。”
04
手术室响起音乐
安抚的是众人的情绪
从实验室走到手术室。为患者做植入时,和张嘉漪合作的眼科医生放起了音乐。“大家立刻就放松下来。”她说,手术压力大,如果大家都绷着,氛围就是紧的。
最牵动她的是患者的情绪。“他一开始很高兴,说我能看到光了;但又发现,很多东西还是看不到。”患者情绪低落时,团队也跟着反思,是不是自己还没做好?
05
一切只是序章
让患者重见光影只是开始。如何从看到光影,到看到光彩?张嘉漪希望未来有一副智能化的VR虚拟现实眼镜,把适配患者植入材料的图景展示给他们。还要多久?“四到五年,通常来说是一个节点。”
基础研究需要心无旁骛。在张嘉漪看来,科研的投入并不在于短期资本的多少,而在于需要在这个方面有干劲,用耐心陪跑技术。
谈到年轻人的择业方向,她的话很爽利:“中国和美国的实验室,目前已经没有很大的差距。对于还在考虑的年轻同行,我觉得无脑选中国。”她也记得不少同学因擅长量化被华尔街青睐,而她选择回国做基础研究,因为想“把一个问题比较彻底地搞清楚”。她相信跟年轻人一起在一个相对宽松的科研的环境下,就有可能做出新的突破。
她还纠正一种偏见:做科研并不等于坐冷板凳,她还笑说:“在我们实验室,可以喝到很好的奶茶。”
在复旦大学脑科学研究院,全国重点实验室主要肩负着脑疾病的前沿诊治和新技术的研发,以及相关的脑疾病机制的研究。
在上海,已集聚约60家脑机接口企业,成为中国脑机接口产业的核心高地;在中国,“十五五”规划将脑机接口明确列为国家前瞻布局的重点方向。
当下很多人为AI的使用而焦虑,但也有人用科技为人类打开一扇窗,引进一道光。我们管这个叫初衷。
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