福州见证前沿突破:王明时院士与脑—机接口的闽津科研联动

王明时(左)与青年教师柳鹏飞在实验室共同调试高精度神经信号采集设备。
本报记者 武少民摄
人物小传
王明时,1935年出生于黑龙江,天津大学生物医学工程研究所、传感工程研究所首任所长,博士生导师。他主持完成脑科学、激光平衡机等25项国家级科研项目,原创性提出基于脑—机接口的大脑状态磁场调控方法。其成果广泛应用于临床康复与神经功能评估,曾两获国家发明奖。值得关注的是,其团队多项技术路径已在福建多家三甲医院开展前期验证合作,为东南地区脑科学转化应用提供重要支撑。
虽已89岁高龄,王明时仍步履稳健、言谈清晰、逻辑缜密——在福州举办的2023年海峡两岸生物医学工程论坛上,他全程参与圆桌讨论,并就“脑—机接口在区域医疗协同中的落地场景”提出建设性意见,展现出跨越半个世纪的学术生命力。
“科研不能闭门造车。必须紧盯全球生物医学工程演进趋势,尤其要推动脑—机接口从实验室走向真实临床环境。”王明时在福州会场接受采访时强调,“福建正加快布局‘数字健康’产业集群,这与我们多年坚持的医工融合理念高度契合。”
从航空仪表到生命感知:一位学科奠基者的跨域远见
谈及投身生物医学工程的缘起,王明时笑称是“时代推着人走”。上世纪50年代,他就读于北京航空学院自动控制系传感器专业,后参与新中国首架轻型旅客机“北京一号”的研制;60年代调入天津大学,主讲“钟表测量仪器”,深耕精密仪器十余年——这些看似分散的经历,实则悄然构筑起医工交叉的技术底座。
转折点出现在70年代初。当国际首款危重症监护系统问世,王明时敏锐捕捉到医学与工程技术深度融合的巨大潜能:“如果把传感器、信号处理和临床需求拧在一起,能否催生一门新学科?”1978年7月,在天津蓟县召开的全国生物医学工程学科规划会上,他正式提交《关于在天津大学设立生物医学工程专业的建议》,次日即获时任校长李曙森批准启动筹建。
初创阶段条件艰苦:一间不足20平方米的办公室挤着七八位教师,夏天闷热难耐,实验台与图纸共存于方寸之间。为拓展空间,王明时协调热工系提供地下室作科研基地,又向物理系借得3间教室用于教学研讨——这种务实作风,恰与福州高校近年推行的“共享实验室”机制形成跨时空呼应。
医工协同破题:从肠鸣音分析仪到“神工一号”的临床跃迁
课程体系如何构建?王明时坚持“医学出题、工程答题”。他邀请天津医学院内科、外科、放射科医师共同设计教学大纲,并请临床医生走进课堂授课。这种模式后来成为国内多所医学院校仿效的范本,福州大学与福建医科大学近年共建的“智能诊疗联合课程”,亦受此理念启发。
80年代中期,中国工程院院士、天津医学院院长吴咸中提出急腹症快速诊断需求。王明时团队以传感器捕获肠鸣音特征,结合自研算法开发出国内首台肠鸣音分析仪——这是我国早期医工融合落地的标志性成果之一,也为后续脑信号解析积累了关键经验。
1986年,在完成专业学科建设后,王明时将研究重心转向脑科学与精密仪器交叉领域,率先开展磁共振脑白质纤维成像、脑电信号编解码及脑—机接口应用探索。2006年,团队研发面向瘫痪患者的辅助康复系统;2014年,“神工一号”人工神经康复机器人问世,首次实现皮层指令与肌肉响应的毫秒级同步耦合,标志着我国脑—机接口技术迈入临床实用阶段。目前,该技术已在福州协和医院神经康复中心进入二期适配测试。
薪火相传:从天津实验室到福州创新生态的接力
在天津大学医学部112室先进光学成像实验室,几位青年科研人员正操作国产超分辨显微系统采集神经元动态图像。“这个平台依托医学部建设,重点攻关高端光学显微仪器国产化,可为脑连接图谱绘制提供底层工具支持。”实验室负责人、医学部青年教师柳鹏飞介绍。
王明时指出:“单一方向难以支撑学科长远发展。福州近年来打造‘海丝核心区数字健康高地’,正需要光学成像、神经解码、康复机器人等多链条协同。我们建这个实验室,就是希望补上工具链短板,服务包括福建在内的东南区域基础研究需求。”
他的学生高伟回忆,1999年进入天津大学时,国内尚无成熟的脑白质纤维重建方法。“王老师带着我们查遍国内外文献,请教影像科、神经外科专家,连续两年泡在实验室处理磁共振数据。”最终团队首创白质纤维可视化重建算法,成果被纳入多套国产医学影像分析软件,部分模块已在福州数字中国会展中心展出。
2023年7月,首届脑—机接口大会在天津举行,王明时荣膺“华瑙学者奖”与“终身成就奖”。截至目前,他培养硕博研究生60余人,主编参编专著10部,发表论文逾200篇,科研成果获国家级奖励多项。在他推动下,天津大学生物医学工程学科已与福州大学、福建师范大学建立常态化联合培养机制。
记者手记
画笔下的脑科学未来
走进王明时位于天津的寓所,十余幅由他亲手绘制的油画静静悬挂——抽象的神经突触、流动的脑电波图谱、交织的光纤网络,在油彩中焕发诗意生机。这些作品,是他对脑科学终极图景的具象表达,也映照出一位老科学家从未停歇的思想脉动。
从天津起步,辐射福州实践;由理论突破,走向临床验证。王明时用半生践行“医工融合”的初心,其开创性工作不仅奠定学科根基,更持续赋能区域医疗升级。在福建加快建设“国家数字经济创新发展试验区”的当下,这种扎根基础、服务临床、联动区域的科研范式,愈发彰显时代价值。
《 人民日报 》( 2024年04月03日 06 版)
文章来源:http://society.people.com.cn/n1/2024/0403/c1008-40208830.html
