在人工智能蓬勃发展的今天,如何借助最前沿的技术手段,更好地理解和调控人类大脑,始终是科学界关注的核心问题。从精神疾病的治疗到认知功能的提升,从脑区精准定位到神经环路的靶向干预,科学家们在不同层面探索着解码人类大脑的方法。

2025年2月27-28日,由上海交通大学科学技术发展研究院主办,上海交通大学心理学院和天桥脑科学研究院(中国)联合承办的第二十三期“科技论剑”心理学交叉论坛暨第六届认知与脑调控国际学术研讨会在上海交通大学闵行校区李政道图书馆举行。
本次会议汇聚了国内外脑科学领域的顶尖专家。罗跃嘉等多位中国科学院院士莅临此次会议,脑网络组图谱研究权威蒋田仔院士、神经科学领域专家段树民院士更是就各自研究领域的最新进展作了主题报告。还有多位国际知名学者,包括精神病学和成瘾研究领域的权威专家Tony P. George教授、Marco Diana教授以及神经调控领域资深专家Abraham Zangen教授等,围绕心理学与人工智能、脑调控技术、神经影像学等多个前沿科技话题受邀报告交流。从脑网络组图谱的精准绘制,到基于机器学习的个性化治疗方案,再到AI驱动的脑机接口(BCI)技术,这场学术会议足以见证跨学科融合为神经调控领域带来的前所未有的机遇。
科技论剑:BCI技术发展该往何方?
在众多前沿议题中,BCI技术的发展路线引发了与会专家的热烈讨论,当之无愧地成为本场“科技论剑”最为激烈的交锋点之一。正如段树民院士所言,“许多神经精神疾病与特定神经环路活动异常密切相关,光遗传与化学遗传技术与脑机接口的结合,为精神疾病的神经环路精准调控开辟了一条温和可逆的新途径。”
当下,BCI技术存在技术发展路径之争:
- 通道数量的增加是否是技术进步的必由之路?
- 如何在追求解码精度与保障安全性之间寻求平衡?
- 在医疗应用领域,哪些治疗需求应当被优先解决?
围绕这三个核心问题,清华大学洪波教授、脑虎创始人及天桥脑科学研究院研究员陶虎教授、临港实验室李澄宇博士三位专家展开了精彩的学术交锋,为与会者呈现了一场难得的头脑风暴。

▷ 洪波教授
洪波教授在《微创脑机接口:解码、修复与调控》报告中,率先挑战了“高带宽即高效果”的传统认知。他提出“硬膜外脑机接口”这一新方向,该技术在AI算法的加持下无需高通道,也实现了创伤性和信号质量间的良好平衡。国内正在开展的多项临床实验也证实了,这一技术不仅能帮助脊髓损伤患者恢复基本动作功能,还可能通过神经信号重耦合促进神经修复,甚至实现对海马体等深部脑区的调控。展望未来,他期待脑机接口在确保安全的前提下,不仅服务于残障人士的康复,更能拓展至健康人群的日常应用。

▷ 陶虎教授
陶虎教授在《脑机接口:让大脑连接未来》中探讨了他对脑机接口研究的思考。陶虎认为,作为一个具有颠覆性的交叉科研领域,BCI技术目前仍处于以外设控制为主的初级阶段,但未来有望实现“脑联网”,打破碳基生命与硅基生命的界限。
他进一步指出了BCI发展的三大趋势:从运动重建向语言合成拓展、从低通量向高通量演进、从单一脑区向多脑区协同发展。因此,陶虎认为盲目增加通道数并非良策,但提升有效通道数仍是必然趋势。
此外,陶虎也提出了当前面临三个技术调整:安全有效地记录更多神经信号、深化对神经编解码机制的理解,以及严格遵循道德法律规范。对于日益受到关注的伦理问题,他提出了独特观点:伦理问题的讨论是一项技术能大规模进入市场的前兆,而脑机接口技术目前就出在这一阶段。

▷ 李澄宇教授
在临港实验室BCI研究进展报告中,李澄宇教授提出了一个鲜明观点:对侵入式BCI而言,通道数量与解码效果及脑控能力呈正相关。这一论断源于实验室在行走辅助等领域取得的实际成果,也直接回应了学界对通道数量问题的讨论。以视觉假体研究为例,李澄宇博士深入阐述了高通道数的重要性:即便配备一万通道的视觉假体,当前仍无法为盲人患者提供清晰的视觉体验,距离使患者视力达到0.05的目标仍有相当距离。这一现实困境恰恰说明了提升通道数量的必要性。值得注意的是,临港实验室在一万通道神经元活动项目上已取得初步进展,并提出了未来发展方向——将人工智能应用于电刺激算法优化,以期提升脑机接口的使用效率。
多学科视角:基础研究与人工智能如何相辅相成?
本次论坛致力于成为化学、心理学与AI的“三棱镜”,通过思想碰撞中折射出心智科学的全新光谱。聚焦BCI与神经调控发展前沿,多位专家从不同学科视角展开探讨。
上海交通大学心理学教授叶铮以人脑“内存”——工作记忆为切入点,揭示了其与精神疾病的密切关联;转化医学研究院凌代舜教授则聚焦于分子层面,提出以化学生物界面仿生识别为基础的高性能化学探针技术,为脑科学解码开辟新思路;而生物医学工程学院陈垚教授着眼于侵入式运动皮层脑机接口,指出AI技术可能为解决当前脑机控制延迟等难题提供新的突破口,同时强调了数学模型工具在多神经元分析中的重要性。

▷ 圆桌讨论
就像傅小兰院长提出的,“心理学可以在确保人工智能伦理底线方面的关键作用”。这也为这场跨学科对话注入了人文关怀的温度。在随后进行的“人工智能与心理健康的前沿进展”圆桌讨论环节中,在上海体育大学心理学教授陈安涛、苏州大学心理学系教授张阳的主持下,围绕“心理学与人工智能交叉领域的当下与未来”,天桥脑科学研究院的耿海洋博士、上海交通大学计算机工程学教授吕宝粮、计算机系副教授吴梦玥以及心理学院副研究员王立卉,分别就精神疾病数据集建设、情感脑机接口、AI伦理安全以及眼动技术与心理学研究等方向的研究进展进行了简要报告并展开了深入交流。
圆桌讨论的主要内容整理如下:
主持人陈安涛提出了第一个问题:在心理学领域,人工智能如何起到促进作用?如何看待人工智能与心理学在量化研究上的结合?
王立卉认为,心理学对人工智能发展的贡献更多是理论的发展。目前人工智能在情感计算方面的理论和心理学的最前沿理论存在差距,可以在心理学最新理论的基础上建立新的大模型。
主持人张阳接下来提出了两个问题:大模型用于心理疾病的诊疗时,如何保证其可信度和准确性?人工智能能否与基础科学研究相互促进?
关于大模型临床决策,吴梦玥认为现阶段,诊断决策权不一定要在人工智能手里,如果只是用人工智能提供足够全面的信息,由专家进行决策,那么可信度和准确性还是能得到保证的。
吕宝粮认为,现在很多疑难杂症本身也很模糊,另外,病人还会有心理作用,比如去医院会更放心,再加上大模型的数据库有可能落后,可信度的问题是短时间很难完全解决的。
耿海洋则认为,我们应该从解决问题倒推实现路径,即思考“AI发挥作用需要哪些条件”。他认为对于AI诊断来说,一是要量化,也就是数据,二是要更新迭代。另外,耿海洋还介绍到,天桥脑科学研究院与DLab致力于建设一个数据平台,让医生、咨询师、AI科学家、工程技术人员甚至用户都能参与到心理健康相关的人工智能的高质量数据建设中去,并且这个数据集的建设是一个动态迭代的过程。
关于人工智能与基础科学研究的相互促进,吴梦玥指出,现阶段很多学术论文中都能看到人工智能为基础科学研究的帮助。吕宝粮补充说,基础研究也可以去启发AI发展,他提到了一类研究“类脑计算”,学习和模仿人脑或许有希望提升芯片的算力,“相信随着研究的不断深入,人工智能与人类智能间的各种差异会逐渐缩小,AI会慢慢更像人类。”
主持人陈安涛最后提问:心理疾病难点在于缺乏特定的生物标记,AI能否帮助我们找到这把“钥匙”?
耿海洋率先回答,他认为,理论驱动的人工智能可能需要很长的路要走,可以先开发数据驱动的辅助系统来支持决策,并保留人为最终判断。短期内以解决实际问题为主,在此过程中可以逐步融入理论。新的技术工具得先用起来,在使用中不断发现问题、提高准确性,才能吸引医生、患者和C端用户,逐渐提高大众信任度和接受度。
吕宝粮判断说,“技术层面来说,应该在3-5年之内,AI就能影响心理疾病的诊治过程。”在可预见的未来,一个人身边的智能设备可能会比家人更了解他。而就目前而言,AI确实已经开始帮助人们加快诊断效率,某种程度上这能让专家有时间更好地思考问题,推动理论发展。
这场学术会议在热烈的讨论声中落下帷幕,但是对于人工智能与人类认知的深度探索并未终结。正如樊春海院长所说,“我们正站在解码意识、重塑文明文化关系的历史拐点”。在科技与人文的交汇处,一个关于人类未来的宏大叙事正在徐徐展开。