類腦人工智能、腦機接口,這些科幻電影中的概念,如今已進入我們的真實生活。
在四川成都前沿類腦人工智能創新中心,電子科技大學生命科學與技術學院教授徐鵬輕輕拂過那頂看似普通的無線干電極腦電帽,帽檐下隱藏的干電極就像8個“爪子”,觸角可以輕松透過頭發與頭皮接觸。開啟監測后,屏幕上的腦電信息隨著監測波動,并在后臺形成準確率達91.67%的專業報告;另一個“∞”形狀的靶向經顱磁治療儀,則通過人工智能定位患兒腦部異常神經環路,就像為大腦做一場無聲的調音,用磁脈沖精準調控認知功能,讓紊亂的神經重回和諧樂章。
5月16日,第七次全國自強模范暨助殘先進表彰大會在北京召開,徐鵬作為全國殘疾人工作先進個人代表參會,并以“讓科技創新既有高度更有溫度”為題作交流發言。
徐鵬本科攻讀生物醫學工程時,學科交叉的魅力讓他決心以此為終身事業。在電子科技大學(以下簡稱“電子科大”)讀研時,導師堯德中教授將地球物理研究應用到腦電領域的經歷,讓他對生命科學的未解之謎產生濃厚興趣,通過研究腦電認識大腦,能為機器學習帶來靈感,讓電子設備更智能。
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合。2007年,他赴美國加州大學洛杉磯分校做博士后研究,學成后選擇回到母校,繼續深耕腦電領域。雖然當時看來是冷門,但他篤信該領域是基礎研究與產業的結合,很多成果能落地實現。
2019年,當得知我國的孤獨癥發病率已達0.7%—1.0%,全國有超過1400萬孤獨癥譜系障礙人群,其中0至14歲的兒童有300萬左右,且發病率呈上升趨勢時,他意識到腦機接口技術不應局限于運動康復,更應向精神疾病領域延伸。
“最初的研究方向是運動功能解碼,但一位孤獨癥患兒家長的求助,徹底改變了我的研究軌跡。”徐鵬回憶道,一位家長攥著他的手,眼中噙著淚水懇求道:“我的孩子確診了孤獨癥,您是腦科學專家,一定有辦法幫助他。”那一刻,徐鵬感受到的不僅是信任,更是沉甸甸的責任。
得益于電子科大對醫工交叉研究的推動,徐鵬帶領腦機接口團隊與學校生命學院段旭君教授的腦影像團隊一道,與一直試圖從腦電波中尋找規律的電子科大計算機專業博士馮睿開展緊密合作,致力于利用AI+腦機接口技術攻克孤獨癥診療難題,將實驗室技術推向臨床。
2021年12月3日國際殘疾人日這天,團隊開展了首次“科技點亮新希望”公益活動,將腦部評估技術和精準調控技術應用到30名孤獨癥兒童身上,有效率超過80%。這一階段性的成功讓徐鵬、馮睿和團隊伙伴決心跨界創業。
“這不是追熱點,而是解痛點。”徐鵬說,正是在這些真實的需求呼喚下,成都前沿類腦人工智能創新中心應運而生。
投身孤獨癥診療領域,意味著從零開始。徐鵬團隊最初將成熟算法遷移至孤獨癥腦電分析時,就遭遇了“水土不服”。“腦電信號的復雜性遠超預期,腦電數據信噪比極低,就像從垃圾堆里找東西。”徐鵬形容道。
為突破技術瓶頸,徐鵬帶領團隊重新構建模型。博士生們連續數月熬夜優化算法,徐鵬曾凌晨1點半到實驗室取文件,發現學生仍在熱烈討論。這種使命感驅動下的勠力同心,令團隊終于打通了從基礎研究到臨床轉化的“最后一公里”,實現從經驗定性到科學定量的技術突圍。
“傳統診斷依賴量表和醫生經驗,主觀性強且難以推廣。”徐鵬介紹,“我們的系統能在10分鐘內生成報告,適用于基層醫療機構。” 這種技術不僅提升了治療效果,還將傳統治療周期從數月縮短至數周。
在精準調控技術方面,團隊首創“狀態依賴腦電反饋”機制。通過磁共振掃描建立兒童數字大腦模型,結合經顱磁刺激技術,實現對特定腦區的精準干預。“這就像靶向藥物治療癌癥,我們找到社交障礙對應的神經網絡靶點,進行個性化調控。”徐鵬解釋道。
徐鵬團隊深耕不輟的背后,是成功研發的兩項全球領先技術—“無線腦功能評估系統”與“孤獨癥精準神經調控技術”。前者輔助診斷準確率突破 90%,為孤獨癥早期篩查裝上“精準雷達”;后者已惠及中國、瑞典、日本等國家3000 余名孤獨癥兒童,治療有效率達 80% 以上,成為康復干預的“智能引擎”。

走進徐鵬團隊的實驗室,墻上掛著一張合影—來自多個國家的科研人員與臨床醫生濟濟一堂,這支國際化的跨學科團隊,融合了腦機接口、人工智能、生殖遺傳、臨床醫學等多個領域的頂尖人才。
技術突破的背后,是多學科融合的智慧結晶。“孤獨癥的發病機制涉及分子遺傳、神經影像等多個層面,單靠一個學科無法解決。因此我們一直以開放的態度開展跨學科合作。”徐鵬說。
“我們不僅有電子科大的老師,還有四川大學華西醫院的專家、成都市第三人民醫院的醫生,甚至澳大利亞的合作伙伴。”徐鵬介紹。
在成都市錦江區,徐鵬團隊的技術已實現對社區衛生服務中心的全覆蓋。24—48月齡的適齡兒童均可免費接受篩查,早期發現率顯著提升。“早發現早干預,是孤獨癥康復的關鍵。”徐鵬說。
目前,創新中心團隊的科研成果已落地全國 30 余家醫院及康復機構,為孤獨癥診療領域注入強勁動力。此外,團隊還開發了針對孤獨癥兒童腸道特質的“N1益生菌”產品和內置5000多節課程的孤獨癥兒童數字教材等,通過“技術+產品”的組合,為患兒提供全方位的康復支持。
徐鵬團隊還建立了孤獨癥腦電數據庫。“這是中國人自己的數據庫,到年底規模有望上萬,將成為全球最大的孤獨癥腦電數據庫之一。”徐鵬自豪地說。與此同時,團隊還在建立中國兒童大腦發育的長期模型,為科研和臨床提供重要參考。
“只有當創新技術的紅利真正服務于人,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出來。”徐鵬和團隊成員始終牢記這一點。
“這套系統最大的特點是可視化、可讀、可追溯。”徐鵬解釋說,“我們不僅采集腦電信號,還將其背后的信息可視化,為患者提供定量化的腦功能評估,讓醫生和家長都能直觀理解。”
團隊成員馮睿分享了利用電子科大教授段旭君精準調控技術,曾經治療過的多個孤獨癥兒童的真實案例:5 歲的丁丁(化名)曾近乎喪失語言能力,經治療后變得健談,如今已是四年級學生;瑞典男孩米克輾轉多國治療未果,在成都接受 20 次治療后首次喊出“媽媽”;日本的 Kitool 治療前有嚴重睡眠障礙、多動癥和社交障礙,經幾次治療后,睡眠改善,多動癥緩解,社交能力獲得顯著提升。
“這些孩子慢慢融入社會,進入學校學習,這是我們最大的欣慰。”徐鵬說。
在第七次全國自強模范暨助殘先進事跡報告團中,徐鵬是唯一的健全人代表。“這幾天的相處,讓我深深感受到:他們也是助人者,而我們也是受助者。”徐鵬在報告中說。
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大,生動闡釋了“自強不息,厚德載物”的深刻內涵,令人感動、敬佩。
“在我沒有空余的手提包的時候,有手臂殘缺的代表主動來幫我,他們更多的是看見他人的需要,想到的都是如何奉獻社會。”身邊的殘疾人朋友讓徐鵬深刻體會到,科技助殘不僅是技術問題,更是心靈工程。
“科技助殘不僅僅是科研助殘,還是科普助殘、科研成果轉化助殘。”徐鵬說。團隊創立了“錦愛融合”公益品牌,每年開展10余場公益活動。一方面進行科普,破除“聰明水”等偽科學;另一方面通過成果轉化反哺公益,形成良性循環。迄今為止,團隊已經發起了70余場公益活動,用科技的溫度照亮孤獨癥患者康復之路。作為成都市政協委員,徐鵬近幾年連續提出了關于將腦機接口應用到孤獨癥等精神障礙的提案,得到了有關部門的響應,推動了腦機接口在成都的產業布局。
隨著成都市錦江區“中國西部腦谷”的建設推進,徐鵬團隊正迎來更廣闊的發展空間,腦機大廈、生產基地、孵化中心的落成,將加速技術轉化與產業集聚。“我們計劃將技術拓展至情緒障礙、老年癡呆等領域。”徐鵬透露,團隊正在研發便攜式情緒監測設備,未來將與華西醫院、四川省人民醫院合作開展MCI(輕度認知障礙)等疾病的干預研究。
從實驗室到臨床,從國內到國際,徐鵬用20多年的時間,致力于應用人工智能和腦機接口技術,為孤獨癥診療提供“中國方案”。正如他在表彰大會上所說:“助人者,人恒助之。”這份科技向善的溫暖力量,正在改寫孤獨癥診療的歷史。