北京生物與電子：從接入到融合

神經(jīng)康復(fù)生物醫(yī)學(xué)信號處理運(yùn)動神經(jīng)控制Imperial College London帝國理工學(xué)院2022Q5世界大學(xué)排名第7位|G5超級精英大學(xué)神經(jīng)康復(fù)工程系主任IEEE國際電氣與電子工程師協(xié)會會士奧地利gTec國際年度腦機(jī)接口研究獎英國皇家學(xué)會沃爾夫森研究獎·EAMBES歐洲醫(yī)學(xué)和生物工程與科學(xué)聯(lián)盟會員ISEK國際電生理與運(yùn)動學(xué)學(xué)會AlMBE美國醫(yī)學(xué)與生物工程學(xué)會會員

Program Introduction課題簡介生物工程|電子工程|機(jī)器人|神經(jīng)科學(xué)|人工智能|腦機(jī)接口|虛擬現(xiàn)實(shí)|元宇宙|康復(fù)工程你是否憧憬過鋼鐵俠那副隨心所欲上天入地的盔甲和跟他心有靈犀的助手賈維斯？你是否贊嘆于賽博朋克里義體改造的大膽與激進(jìn)？你是否相信意識可以脫離人體在數(shù)據(jù)庫中永生？藝術(shù)源于現(xiàn)實(shí)，人類想象力的光輝也不斷在照亮科學(xué)前進(jìn)的道路。如今這一切不再是天方夜譚，隨著神經(jīng)科學(xué)與人工智能技術(shù)的發(fā)展，人體神秘的面紗被揭開，人類與機(jī)械、電子相互融合的日子正在悄然到來。而這背后就是人類接口技術(shù)。人類接口是將人類輸入信號（例如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)活動）翻譯成對外部設(shè)備的命令的技術(shù)。人類接口技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，它可以用于康復(fù)技術(shù)，企業(yè)車，協(xié)作機(jī)器人，也可以用于消費(fèi)電子，如虛擬現(xiàn)實(shí)、VR和AR游戲、元宇宙等。因此，人類接口技術(shù)是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界新興研究領(lǐng)域的核心，并有望在未來的短時間內(nèi)影響社會和經(jīng)濟(jì)，行業(yè)內(nèi)有許多知名公司比如Neuralink,Meta和DeepMind。此外，人類接口還可以用于人體功能強(qiáng)化或人體增強(qiáng)，例如控制超出身體容量的額外部分（額外的手臂、手指或驅(qū)動器等）。人類接口技術(shù)可以通過解碼用戶的生物和神經(jīng)信息來實(shí)現(xiàn)，是電子、神經(jīng)科學(xué)、工程和機(jī)器人研究的前沿。本課題將會圍繞人類接口技術(shù)展開，從植入腦組織的芯片到植入末梢神經(jīng)的電子設(shè)備，再到無創(chuàng)式傳感器（可穿戴技術(shù)）。課題將先從神經(jīng)肌肉系統(tǒng)的概述和其工作原理開始，然后分析能夠檢測人體生物和神經(jīng)信息的傳感器和設(shè)備，這些生物信息可以用來預(yù)測用戶意圖并以此控制外部系統(tǒng)。此外，我們將一覽人類接口和人類增強(qiáng)的廣泛應(yīng)用，包括醫(yī)療領(lǐng)域（例如康復(fù)機(jī)器人）和非醫(yī)療領(lǐng)域（例如消費(fèi)電子、虛擬現(xiàn)實(shí)、元宇宙、外骨骼等）。本課題還將對人類接口技術(shù)的未來以及該領(lǐng)域可能的道德問題進(jìn)行開放式討論和反思。課上，我們將一起運(yùn)用評估和反饋、演講和討論等途徑，增加大家對這一迅速發(fā)展的研究領(lǐng)域的了解。

Program Highlights科研要點(diǎn)·生物信號處理生物信號處理是指對生物體內(nèi)或體內(nèi)的生物信號進(jìn)行采集、處理和分析，以獲取有關(guān)生物體健康、行為和生理狀態(tài)等信息的技術(shù)和方法，涉及到多種生物信號采集技術(shù)，如心電圖、腦電圖、肌電圖、呼吸監(jiān)測、體溫監(jiān)測等，同時也涉及到多種生物信號分析方法，如信號濾波、信號分析、特征提取、模式識別等。·大腦芯片大腦芯片（BrainChip)是一種植入人類大腦中的芯片，用于監(jiān)測和干預(yù)神經(jīng)元活動。大腦芯片通常由數(shù)百個微電極陣列構(gòu)成，這些電極可以直接插入神經(jīng)元的活動區(qū)域，監(jiān)測和記錄神經(jīng)元的電信號活動。大腦芯片技術(shù)是神經(jīng)科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的交叉，涉及到微電極陣列制備、神經(jīng)元信號處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等多個技術(shù)領(lǐng)域。·侵入式腦機(jī)接口侵入式腦機(jī)接口是一種通過直接侵入人類大腦，將神經(jīng)元信號轉(zhuǎn)換為電信號并將其傳輸?shù)接?jì)算機(jī)或其他設(shè)備中的腦機(jī)接口技術(shù)。這種技術(shù)通常由植入式電極、光纖或無線電波發(fā)射器等裝置組成，這些裝置可以直接插入或放置在人類大腦中，用于監(jiān)測和干預(yù)神經(jīng)元活動。·神經(jīng)植入神經(jīng)植入是一種用于修復(fù)或替代人體神經(jīng)系統(tǒng)的醫(yī)療裝置。它們通常被用于治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病，如神經(jīng)退行性疾病、遺傳性疾病、運(yùn)動障礙和疼痛等。神經(jīng)植入通常包括植入電極、光纖或無線電波發(fā)射器等裝置，這些裝置可以直接插入或放置在人類大腦中，用于監(jiān)測和干預(yù)神經(jīng)元活動。Expected Students適合人群·電子工程、生物工程、人工智能、神經(jīng)科學(xué)等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，具備扎實(shí)的理工科基礎(chǔ)知識，希望在機(jī)器人、康復(fù)工程、腦機(jī)接口、虛擬現(xiàn)實(shí)等交叉領(lǐng)域進(jìn)行研究學(xué)習(xí)的學(xué)生·希望在該領(lǐng)域深入研究，培養(yǎng)學(xué)術(shù)思維，提升學(xué)術(shù)競爭力的學(xué)生·有意愿從事科研實(shí)踐，產(chǎn)出學(xué)術(shù)科研報(bào)告和論文成果的學(xué)生

Instructor Team師資配置· Foreign Professor海外在職終身教授領(lǐng)銜，傳授領(lǐng)域前沿知識與高水準(zhǔn)研究方法· Domestic Professor“大學(xué)在職教授/副教授領(lǐng)銜，增進(jìn)專業(yè)理解力，補(bǔ)充知識版圖· Teaching Assistant輔助課題答疑、知識鞏固，科研心得與專業(yè)知識分享· Writing Instructor論文1M輔導(dǎo)，傳授論文寫作技巧與方法，論文規(guī)劃、寫作、投稿、檢素、發(fā)表全程指導(dǎo)· Student Coordinator科研項(xiàng)目全程跟進(jìn)服務(wù)，為項(xiàng)目的平穩(wěn)進(jìn)行保駕護(hù)航