国际神经芯片专家在杭州破解脑疾病难题 西湖大学先进研究走向世界前沿

问题: 脑部疾病机制复杂且个体差异显著,是全球医学面临的长期挑战。阿尔茨海默症、癫痫等疾病涉及神经网络层面的异常活动,仅靠药物难以实现精准、持续的干预;而先天性失明等重度感知障碍,由于“眼—视神经—大脑”传导链受损或缺失,传统治疗手段也收效甚微。如何深入大脑该复杂系统,获取可靠的生理信号并实施可控干预,成为突破现有瓶颈的关键方向。 原因: 近年来,脑科学与微电子、材料、通信等领域的交叉融合加速,为“在脑内测量并作用于脑”提供了技术路径。大脑的信息传递依赖神经元放电与网络协同,只有高精度的神经信号记录与稳定解码,才能将临床症状与神经活动对应起来;同时,植入式器件需满足微型化、低功耗、生物相容性、稳定通信等多重约束,这对芯片设计与系统工程提出了极高要求。,萨万团队聚焦“受大脑启发”的神经形态芯片和植入式神经调控系统,通过模拟神经元工作机制提升信号处理效率,并探索从“观察”到“干预”的闭环医疗方案。 影响: 以视觉修复研究为例,团队提出绕过外周通路、直接刺激视觉皮层的思路:外部摄像头采集环境信息,通过无线传输至植入芯片,再由电极阵列对皮层施加特定刺激模式,使受试者感知光点,最终由大脑整合信息形成可用于定位与识别的低分辨率视觉体验。这一方法为先天性失明或视神经损伤患者提供了新的“视觉输入通道”,有望改善空间感知与自主行动能力。更广泛地看,神经芯片若能稳定记录和解码脑电信号,并结合电刺激或微量给药进行闭环调控,将为癫痫预警与干预、神经退行性疾病管理等提供新工具,并推动康复辅助、语言交流与人机协同等领域的技术进步。 对策: 从科研到临床,神经芯片的发展需要系统性推进: 1. 强化基础研究与工程验证协同:建立统一的验证框架,提升神经信号采集精度、抗干扰能力和长期稳定性,确保实验室到临床研究的可重复性。 2. 推动跨学科合作:整合脑科学、临床医学、芯片设计、算法与材料等领域的资源,形成从器件研发到临床需求的闭环反馈。 3. 完善国际合作与人才培养:萨万团队自2018年起在杭州开展联合研究与人才培养,其双语协作模式说明了开放合作对前沿领域的重要性。 4. 提前布局产业化与临床转化:植入式设备涉及监管合规、伦理审查和临床试验设计,需在早期规划中纳入这些因素,避免技术难以落地。 前景: 神经芯片与脑机接口技术正快速迭代,未来将朝着更小、更稳、更省电、更安全的方向发展。随着高密度电极、低功耗芯片、无线供能及解码算法的进步,特定病种的临床获益值得期待。但需注意的是,大脑疾病通常具有多因素、多尺度特征,工程手段无法替代对疾病机制的深入研究;植入式技术在普及前仍需通过严格的安全性与有效性检验。未来一年,对应的团队将聚焦“临床可用植入设备”的目标,推动科学探索向实际应用转化,也为杭州乃至浙江在生命健康与硬科技交叉领域创新布局提供了实践范例。 结语: 萨万教授的中国科研之旅,既是个人学术追求的延伸,也是国际科技合作的缩影。从实验室到临床应用,神经芯片技术的发展具有科学家的理想和患者的希望。在全球化和本土创新交织的背景下,中国正成为脑科学研究的重要舞台,而像萨万这样的国际学者,正以其智慧与坚持,为人类健康事业书写新篇章。

萨万教授的中国科研之旅,既是个人学术追求的延伸,也是国际科技合作的缩影。从实验室到临床应用,神经芯片技术发展包含着科学家的理想和患者的希望。在全球化和本土创新交织的背景下,中国正成为脑科学研究的重要舞台,而像萨万这样的国际学者,正以其智慧与坚持,为人类健康事业书写新篇章。