Posted on

在国内,天津大学神经工程团队,2014年研制成功首台适用于全肢体中风康复的人工神经机器人系统——“神工一号”。

近十年里,美国在脑-机接口领域发表的论文总数排名第一,我国位于第二位。

如今,艾津农业的44名大学生成为“新农人”,每年创造2000多万元的收益,其中农旅融合的贡献率从去年的20%增长至今年的近35%。

“我们大脑的想法,通常是通过神经外周组织或者肌肉组织表达出来”,天津大学医学工程与转化医学研究院副教授许敏鹏说,“脑-机接口技术则是绕过这样的正常通路,在大脑和计算机之间直接建立联系”。

脑控战斗机、脑控装甲车……未来武器装备也许将实现“随心所动”的智能化操作,做到感知即决策、决策即打击,极大提升装备的打击效能。这或许将引发武器装备操控模式革命。

江苏省农业技术推广总站站长管永祥告诉记者,轮作休耕试点3年来,耕地地力平均提升了0.5个等级。伴随农业生产方式转变,一些地方的赏花经济火了起来。

“在秋冬季进行轮作休耕,同时采取保护性耕作措施,轮作换茬、深耕晒垈、休耕培肥,种出了‘不一样’的好稻米。”巴城镇农业服务中心副主任凌学林说,轮作休耕后,每亩减少化肥23公斤、农药0.38公斤,病虫危害率降低10%—15%,而土壤有机质含量每公斤增加到28.6克,亩均效益增加10%以上。

“后来,了解到天津医院运用脑-机接口技术帮助患者康复,我就报名来参加。每周来医院3次,每次进行1小时的康复训练”,王杨很庆幸,“现在我上下肢都有改善,对身体恢复很有信心”。

尹弘于12月6日任河南省代省长,这是其履该职后的首次调研。

行走在苏南乡村大地,田野里“长”出一处处美丽风景,现代农业焕发出勃勃生机。

“自今年7月起,我们正式将脑-机接口技术应用于脑卒中患者的康复治疗临床实验中”,天津医院康复科主治医师李奇说,医院接收了21例患者,治疗效果都有明显提升。

“这种治疗方式不仅能提高患者的主动性,还可在患者受损的中枢神经中形成反馈,刺激脑的重塑或代偿,从而提高康复疗效。”李奇补充。

该脑-机接口系统包括一个采集视频的摄像机,信号处理装置和受驱动的皮层刺激电极。植入后,病人可以在有限的视野内,看到灰度调制的低分辨率、低刷新率点阵图像。

在军事领域,多国已经开始涉足研制脑控武器原型装备,即让武器装备按照人的大脑意念思维执行操作。

兰考县葡萄架乡陈步口村有建档立卡贫困户30户81人,该村近年来加强党建引领,通过种植经济林,发展蜜瓜、花生、大蒜等特色项目,自我造血功能不断增强。尹弘深入陈步口村,详细察看群众生产生活情况。贫困户张二荣家实施了危房改造,新居宽敞明亮,用上了自来水、电暖器。尹弘仔细询问了他的家庭收入、身体状况、政策落实等情况。张二荣高兴地列举了家里享受的扶持政策和各项收入,对脱贫政策表示非常满意。尹弘鼓励他们一家坚定信心,依靠党的好政策,争取早日脱贫过上更好日子。

“每年秋季,无人机把紫云英种子播撒到水稻田里,待到水稻收获时,小小的种子已经成长为一棵棵绿苗,置身于稻茬之中,绿肥开始孕育……”

百粮公司负责人方幸军也经历过产业的曲折:过去一家一户分散种植,土地越种越没劲儿,公司只能“收百家粮”,大米色泽、长短、形状各异,而且容易碎、口感差,卖不上好价。“稻谷收购价一斤1.5元,米价达到2.1元才能不亏本,没有好米,就打不出品牌,企业经营难。”

示范先行。昆山从新型合作农场开始试点,财政给予每亩200元补贴。位于阳澄湖边的巴城农民专业合作联社,成为第一批“吃螃蟹”的。

展望“神工”系列的未来,“我们目标是将‘神工’设计成体积更小的可穿戴便携设备”,研究人员介绍,“这样,不仅能辅助病人完成更多复杂而精细的肢体动作,还可以实时监测他们的大脑激活状态,及时调整康复训练模式。”

这让邵拥军体会到了传统“靠天收”的风险。正好农业服务中心工作人员上门推介新品种——南粳46。“新品种品质好、价格高,还能避高温热害,收入不降反增。”算开账后,邵拥军痛快答应了。

2014年巴西世界杯足球赛开幕式上,一名腰部以下完全瘫痪的少年,通过脑-机接口技术控制下肢外骨骼,完成了开球表演,一时轰动全世界,这得益于长期的虚拟训练与外骨骼技术的发展。

此外,佛罗里达大学开展的脑控无人机相关技术,也逐渐应用于电子竞技行业等。

在科学研究领域,世界各国都加大了对脑-机接口技术的研究。

目前,脑-机接口技术已广泛应用于医疗康复、军事、航天等领域。随着技术发展,脑-机交互将是未来人机通信交互的最高形态。

实验室外,“隔空打字”的速度角逐,已在赛场上演。2019年8月,天津大学精密仪器与光电子工程学院神经工程与康复实验室研究生魏斯文,在2019世界机器人大会的“BCI脑控机器人大赛暨第三届中国脑机接口比赛”中,以最高每分钟691比特的脑控打字解码速度,夺得桂冠。

此外, “专业申请理由”仅针对第一志愿填写。清华大学表示,申请材料中存在虚假内容或者隐匿可能对考生产生不利影响的重大事实的,一经发现,取消考生继续参与后续认定工作的资格;已经获得保送生认定资格的,取消认定;已经入学的,按教育部和学校相关规定处理。

融合了运动想象脑-机接口技术和物理训练康复疗法,该系统在中风患者体外,仿生构筑了一条人工神经通路,经过模拟解码患者的运动康复意念信息,进而驱动多级神经肌肉电刺激技术,产生对应动作。

“休耕不是为了休,而是为了更好地耕,从高产到优质切换跑道,最终目标还是提升粮食产能、保障粮食安全。”昆山市农业农村局局长陈鲁勇直言。

1969年,研究员埃伯哈德·费兹将猴子大脑中的一个神经元,连接到仪表盘。当神经元被触发时,仪表盘的指针会转动。

目前,这项技术已经在天津、山东多地三甲医院进行临床试验,为上千名患者带来新的治疗手段。

20世纪90年代末,脑-机接口技术迎来了发展高潮,应用成果快速拓展,在众多领域显示出广阔前景。

农旅融合,赏花经济火了,品牌大米俏了

“过度追求高产,到了该刹车的时候。”许多人认识到。2015年,昆山在全省率先推行轮作休耕试点。

在天津大学某实验室内,一块布满字符和符号的屏幕上,黑色方块频繁闪烁。一名男生佩戴着布满灵敏电极的黑色脑电极帽,紧盯屏幕,在无需双手操作的情况下,通过“意念”“隔空打字”,将字符输入指定区域。

“以前一年辛辛苦苦种20亩田,收入也就万把块钱。”史明祥拿2013年举例,粮站收购价是一斤稻谷1.55元,但买不起烘干设备、无法晾晒,质量不达标,又怕砸手里,只好硬着头皮便宜卖给米厂。

这一切,在5年前都很难想象。那时候,昆山农村很多承包地都流转了。为支付流转费并实现盈利,很多经营户高强度种植,导致耕地质量下降。地力退化,化肥用量更大了,导致土壤微生物环境恶化,病虫害发生加重,农药用量随之上去。

卖稻谷到“卖品牌”,一季收益顶两季

“农户增收,村集体也得益。”杨巷镇副镇长王广军算了笔账:镇里10个村通过土地整理增加耕地948亩,村集体一年可增收近100万元。同时,实行统一经营,每年可为村集体减少水电费等服务性支出120万元。

尹弘还详细了解了兰考的主导产业培育、农村生活垃圾处理、冬季取暖改造、乡村振兴等工作开展情况,对兰考县近年来持续弘扬焦裕禄精神,经济社会发展取得的成绩给予肯定,叮嘱县乡干部,要一年接着一年干、一茬接着一茬干,用不断发展的工作成果告慰焦裕禄同志,力争在中原更加出彩的新征程中干在实处、走在前列。

除医疗康复领域外,大到军事、航天领域,小到生活娱乐版块,脑-机接口技术已在多领域广泛应用。

“高产”变“优质”,让疲倦的土地攒足劲

其中,在神经康复或辅助医学领域,脑-机接口技术在脑部外伤、肢体残疾、神经系统疾病等患者的康复和功能重建中,发挥着重要作用。

让康复医疗“插上翅膀”

在焦裕禄纪念园,尹弘来到焦陵前,怀着崇敬的心情,向焦裕禄烈士敬献花篮,鞠躬追思,深切缅怀焦裕禄同志的崇高风范。在焦裕禄同志纪念馆,一件件实物,一幅幅照片,生动展现了焦裕禄同志鞠躬尽瘁、死而后已的光辉一生和公仆情怀。尹弘认真聆听,边走边看,不时驻足询问。

由稻麦两熟变一季水稻,休耕一季为优质水稻提供了更好的养分。“良种就是好,一季顶两季!”星马合作社负责人马勇介绍,通过专业化生产、标准化加工、网络化营销,合作社生产的“宜皇”大米,成色一致、颗粒饱满、晶莹透明。“售价比普通大米贵出一倍,市场上还抢着要呢!”

实施轮作休耕,一开始阻力不小。这里是鱼米之乡,人均耕地少、复种指数高,许多农户对绿色生态理念缺乏认识,认为轮作休耕会减少收益,难以接受。

现在,史明祥把自家的土地流转给了百粮农业科技有限公司,自己在合作社负责水稻种植。“租金加上工资,一年能挣8万多元。”史明祥得意地说。

清华大学提醒,学生需进行网上报名,报名链接为http://bk.join-tsinghua.edu.cn,在报名系统中填写申请表,提交成功后将申请表进行打印,经所在中学核实加盖中学公章,连同其他申请材料一起扫描上传。

脑-机接口技术被誉为人脑与外界沟通交流的“信息高速公路”,是在人脑和计算机或其他电子设备之间,建立不依赖于常规大脑信息输出通路的全新技术。

两年前的一个周末,在南京工作的汪康带家人到城郊的六合区兜风,旅途中,他们被一片紫色的花海所吸引。“很多人不约而同走向那片花海,停下来观赏拍照。”汪康回忆,女儿观赏了很长时间也不舍得回家。

1978年,视觉脑-机接口方面的先驱WilliamDobelle,在一位男性盲人的视觉皮层植入了68个电极的阵列,成功制造了光幻视。

该技术还实现了用“思想”控制电子游戏,增加了电子游戏新的娱乐功能。相比传统鼠标、键盘控制的电子游戏,显著增加了游戏的娱乐效应。

利用脑-机接口技术实现医疗康复,正在改变人们的生活。

这样的农事活动,不仅丰富了农旅融合产品,更打通了当地优质大米的销售渠道,壮大了品牌大米的发展规模,“艾津大米”质量好、口感佳、可体验,深受市场欢迎,市场售价达到每斤19.8元。

杨巷镇其他米厂也纷纷跟进,“杨巷大米”获得了国家地理标志商标。“品牌打响了,市场理顺了,现在不再‘稻强米弱’,稻强米也强了!”方幸军高兴地说。

不仅如此,脑-机接口技术还有潜力应用在教育、游戏、智能通讯等领域。BrainCo公司针对教育产业开发了“Focus”系列头环,可以实现对人的注意力监测。

选拔程序包括初评、测试、认定三个环节。对于在规定期限内申请保送生且申请材料符合要求的学生,清华大学将组织专家组进行初评,初评“通过”的学生可参加后续相关环节。12月27日起,学生可以查询初评结果,打印准考证。保送生选拔测试包括笔试、综合面试和口语测试。其中,笔试的考试科目为阅读与表达(中英文)、数学与逻辑,口语测试语言为英语。2020年1月13日-14日将举行笔试、综合面试、口语测试,测试地点在清华大学。

今年13岁的汪豆豆在日记本上写下这段话时,父亲汪康十分惊喜,“本以为下一代对农业淡漠了,没想到她有这样的感情。”

实验中,如果猴子通过某种思考方式触发该神经元,并让仪表盘指针转动,它就能得到一颗香蕉味的丸子作为奖励。

优质优价,水稻种得好、大米卖得贵,百粮公司又返利给种植户,鼓励经营主体采取轮作休耕方式,推广使用有机肥,并以每亩100元的标准进行补贴。马勇坦言,从事绿色种植效益高,合作社更有积极性了。

让邵拥军下决心休耕的,是2016年的那场灾害。当年11月上旬播种小麦时,连续阴雨导致种子烂在了地里。麦种下了3次,12月初才补种好。抽穗扬花期、成熟期,又受阴雨长、降雨多的影响,不仅出现了穗发芽,还暴发了小麦赤霉病,损失了3万多元。

今年春季,昆山千灯镇大唐生态园高效农业示范区内,橘红色、红色、紫色、黄色、白色五色油菜花怒放,田地如同一个大型调色盘,吸引了17万人次的游客前来赏花,门票收入58.48万元,同比增长10%以上。

“谁说种地不挣钱?”一见面,宜兴市杨巷镇农民史明祥就讲起自己的“种粮经”。

经历3个多月的治疗,他已经能自行进行腕关节旋转、踝关节背曲等运动。

几年前,宜兴市实施轮作休耕,每亩补贴245元,方幸军意识到,打造品牌大米的机会来了。“轮作休耕带来了绿色生产方式,农药化肥少用了1/3,土壤活力不断修复,大米从源头上更加符合绿色标准。”方幸军说,公司流转土地1万余亩,由当地两家合作社负责经营,水稻亩产平均高出50公斤、亩效益高出320元。公司有了好粮源,农民有了好收益,可谓两全其美。

“脑语者”芯片取得突破

苏南地区试点轮作休耕,耕种强度做减法,质量效益上做乘法,走出了一条质量兴农、绿色兴农、品牌强农的发展之路,给这类地区发展集约高效型农业带来启示。

示范带动,科技入户,轮作休耕试点逐步推开。如今,昆山市轮作休耕面积达到4.4万亩,苏南地区整建制推进,3年带动全省实施轮作休耕130万亩。

奥地利格拉茨科技大学应用脑-机接口控制电刺激,帮助手部瘫痪病人完成了抓杯、举杯、倒水入口这一系列动作,被认为是脑-机接口应用于助残事业的里程碑事件。

尹弘说,焦裕禄是党员干部的好榜样,焦裕禄精神是共产党员的精神家园。能够近距离接受焦裕禄精神教育,深受感动,深感责任重大。我们一定要牢记习近平总书记殷切嘱托,深学细照笃行“亲民爱民、艰苦奋斗、科学求实、迎难而上、无私奉献”的焦裕禄精神,发扬焦裕禄同志的“三股劲”,从中不断汲取精神力量,全力推动高质量发展,奋力谱写新时代中原更加出彩的绚丽篇章。

艾津稻园的“新农人”王光还记得当时遇到小豆豆一家的情景,他耐心地介绍:这种花叫紫云英,除了具有观赏价值,它还是一种绿肥,能提高土壤有机质和氮肥含量,化肥使用量能减少40%左右,水稻亩产能增加100斤左右,稻米的口感和营养也能提升。

时光倒回至1924年,德国精神科医生汉斯·贝格尔发现了脑电波——人的意识可以转化成电子信号被读取。此后,脑-机接口技术研究开始出现,但直到20世纪70年代,这项技术才真正开始成形。

水稻亩产1300斤,又是一个丰收年!江苏省昆山市淀山湖镇金家庄村种植大户邵拥军站在田边,得意地讲起增收秘诀:“你瞧,这是刚种下的紫云英,明年开完花,就能作为水稻的绿肥还田。”

据介绍,学生须按照要求在网上填写并提交申请材料,未按要求填写并提交者视为无效。 “成绩信息”需由中学审核盖章以证明成绩真实; “附加信息”需逐项填写,并上传证明材料的扫描件或照片。附加信息包括:高中阶段获得的省级(含)以上学科竞赛奖励情况;高中阶段获得的校级(含)以上个人荣誉情况;高中阶段参与的科学研究、创新实践、文学创作情况;本人所具备的文艺、体育特长情况;高中阶段参与的社会服务、社团活动情况等。附加信息填写应按照系统内格式要求。

“脑-机接口技术可以帮助学生,提高学习效率、提升注意力。”来自美国硅谷的教育机器人公司萝卜太辣创始人兼CEO张尧说。

“在运动康复训练的同时,这一系统能促进患者受损脑区功能恢复、修复和重建体内神经通路的可塑性。”团队科研人员介绍。

休耕一季,邵拥军明显感到土壤在恢复元气:去年轮作油菜花,4月花期结束,油菜被翻耕进20厘米深的土里,一个月后腐化成天然有机肥。蚯蚓、虫子、草籽跟着泥土被翻上来,引得白鹭争相啄食。5月水稻插秧,田间泥土变松变软了……

2019年,天津大学和中国电子信息产业集团合作研发了一款高集成脑-机交互芯片“脑语者”——拥有完全自主知识产权的国产芯片。

做足赏花经济,江苏艾津农业科技服务公司从田间到饭桌打造农旅融合,串起这条“项链”的一个个“珍珠”,便是与之相关的农事活动:五六月插秧节期间,组织插秧比赛、抓鱼摸虾等活动;在水稻生长期,每周开展稻米小课堂,举办各种亲子活动,介绍餐桌上的米饭的生长过程;稻子成熟,稻园迎来丰收节,孩子们把收割后的水稻在机器上脱粒,再把稻谷放在碾米机上碾出大米。不少参观者还会“认购”共享稻田……

“神工一号”在2014年问世后,连续迭代发展,如今研发出“神工三号”,技术逐步成熟,工艺日臻完善。

渐渐地,猴子为了吃到丸子,越来越擅长这个游戏,它学会了控制神经元的触发。偶然中,猴子成为首个真正的脑-机接口被试对象。

在天津医院康复科的治疗室里,47岁的患者王杨佩戴好脑-机接口设备后,根据电脑提示,进行手腕功能康复训练。

值得注意的是,清华大学将根据考生的综合成绩择优认定为保送生候选人,综合成绩为初评成绩(满分40分)、笔试(满分250分)、综合面试(满分60分)、口语测试(满分50分)的加和。根据考生的综合成绩和报考的专业志愿确定拟录取专业(综合成绩优先原则)。2020年1月下旬将公布认定结果。

普通人用手在触屏手机上打字的速度,约为每分钟600比特。魏斯文在不用手、不用键盘的情况下,用“意念”每分钟解码输出69个汉字,已超过普通人用触屏手机打字的速度。

“2年前,我在手术过程中心脏主动脉血管夹层破裂,导致脑梗,手腕、脚踝关节都无法正常活动。”王杨回忆。