北京生物与电子：从接入到融合

神经康复生物医学信号处理运动神经控制Imperial College London帝国理工学院2022Q5世界大学排名第7位|G5超级精英大学神经康复工程系主任IEEE国际电气与电子工程师协会会士奥地利gTec国际年度脑机接口研究奖英国皇家学会沃尔夫森研究奖·EAMBES欧洲医学和生物工程与科学联盟会员ISEK国际电生理与运动学学会AlMBE美国医学与生物工程学会会员

Program Introduction课题简介生物工程|电子工程|机器人|神经科学|人工智能|脑机接口|虚拟现实|元宇宙|康复工程你是否憧憬过钢铁侠那副随心所欲上天入地的盔甲和跟他心有灵犀的助手贾维斯？你是否赞叹于赛博朋克里义体改造的大胆与激进？你是否相信意识可以脱离人体在数据库中永生？艺术源于现实，人类想象力的光辉也不断在照亮科学前进的道路。如今这一切不再是天方夜谭，随着神经科学与人工智能技术的发展，人体神秘的面纱被揭开，人类与机械、电子相互融合的日子正在悄然到来。而这背后就是人类接口技术。人类接口是将人类输入信号（例如神经网络活动）翻译成对外部设备的命令的技术。人类接口技术的应用十分广泛，它可以用于康复技术，企业车，协作机器人，也可以用于消费电子，如虚拟现实、VR和AR游戏、元宇宙等。因此，人类接口技术是学术界和工业界新兴研究领域的核心，并有望在未来的短时间内影响社会和经济，行业内有许多知名公司比如Neuralink,Meta和DeepMind。此外，人类接口还可以用于人体功能强化或人体增强，例如控制超出身体容量的额外部分（额外的手臂、手指或驱动器等）。人类接口技术可以通过解码用户的生物和神经信息来实现，是电子、神经科学、工程和机器人研究的前沿。本课题将会围绕人类接口技术展开，从植入脑组织的芯片到植入末梢神经的电子设备，再到无创式传感器（可穿戴技术）。课题将先从神经肌肉系统的概述和其工作原理开始，然后分析能够检测人体生物和神经信息的传感器和设备，这些生物信息可以用来预测用户意图并以此控制外部系统。此外，我们将一览人类接口和人类增强的广泛应用，包括医疗领域（例如康复机器人）和非医疗领域（例如消费电子、虚拟现实、元宇宙、外骨骼等）。本课题还将对人类接口技术的未来以及该领域可能的道德问题进行开放式讨论和反思。课上，我们将一起运用评估和反馈、演讲和讨论等途径，增加大家对这一迅速发展的研究领域的了解。

Program Highlights科研要点·生物信号处理生物信号处理是指对生物体内或体内的生物信号进行采集、处理和分析，以获取有关生物体健康、行为和生理状态等信息的技术和方法，涉及到多种生物信号采集技术，如心电图、脑电图、肌电图、呼吸监测、体温监测等，同时也涉及到多种生物信号分析方法，如信号滤波、信号分析、特征提取、模式识别等。·大脑芯片大脑芯片（BrainChip)是一种植入人类大脑中的芯片，用于监测和干预神经元活动。大脑芯片通常由数百个微电极阵列构成，这些电极可以直接插入神经元的活动区域，监测和记录神经元的电信号活动。大脑芯片技术是神经科学和计算机科学领域的交叉，涉及到微电极阵列制备、神经元信号处理、机器学习、人工智能等多个技术领域。·侵入式脑机接口侵入式脑机接口是一种通过直接侵入人类大脑，将神经元信号转换为电信号并将其传输到计算机或其他设备中的脑机接口技术。这种技术通常由植入式电极、光纤或无线电波发射器等装置组成，这些装置可以直接插入或放置在人类大脑中，用于监测和干预神经元活动。·神经植入神经植入是一种用于修复或替代人体神经系统的医疗装置。它们通常被用于治疗神经系统疾病，如神经退行性疾病、遗传性疾病、运动障碍和疼痛等。神经植入通常包括植入电极、光纤或无线电波发射器等装置，这些装置可以直接插入或放置在人类大脑中，用于监测和干预神经元活动。Expected Students适合人群·电子工程、生物工程、人工智能、神经科学等相关专业的学生，具备扎实的理工科基础知识，希望在机器人、康复工程、脑机接口、虚拟现实等交叉领域进行研究学习的学生·希望在该领域深入研究，培养学术思维，提升学术竞争力的学生·有意愿从事科研实践，产出学术科研报告和论文成果的学生

Instructor Team师资配置· Foreign Professor海外在职终身教授领衔，传授领域前沿知识与高水准研究方法· Domestic Professor“大学在职教授/副教授领衔，增进专业理解力，补充知识版图· Teaching Assistant辅助课题答疑、知识巩固，科研心得与专业知识分享· Writing Instructor论文1M辅导，传授论文写作技巧与方法，论文规划、写作、投稿、检素、发表全程指导· Student Coordinator科研项目全程跟进服务，为项目的平稳进行保驾护航