这片“最后的疆域”，武汉落下先手棋

这两天，2026年诺贝尔奖获奖名单陆续公布。

10月5日，2026年诺贝尔生理学或医学奖率先揭晓，“光门控离子通道和光遗传学”获奖。为这一领域做出奠基性贡献的三位科学家——卡尔·戴瑟罗斯(Karl Deisseroth)、彼得·黑格曼(Peter Hegemann)与格奥尔格·纳格尔(Georg Nagel)共享这一至高荣誉。

卡尔·戴塞洛斯(左)、彼得·黑格曼(中)、格奥尔格·纳格尔(右) 图片来源：诺贝尔奖官网

这项能够让光精确驾驭神经细胞的生物学突破，再次将全世界的目光引向人类自然科学“最后的疆域”——脑科学。

说起来，今年的诺贝尔生理学或医学奖，与武汉还有一段不浅的缘分。

在获奖名单中，德国科学家格奥尔格·纳格尔，是武汉本土眼科创新企业中眸医疗的科学顾问。中眸医疗创始人沈吟教授，则是武汉大学人民医院眼科研究所所长。

早在2016年，沈吟团队就与纳格尔展开深入合作，致力于将“光遗传学”从理论推向真正的疾病治疗。

今年8月，武汉海特生物发布公告显示，由中眸医疗科技(武汉)有限公司申报的“ZM-02眼用注射液”，已正式获准开展国内临床试验。

这是“光遗传学”第一个凸显临床应用潜力的领域，有望让因遗传性视网膜疾病而失明的患者重见光明。

那么，今年摘下诺奖桂冠的“光门控离子通道和光遗传学”，究竟是一种什么样的神奇发现?

简单来说，我们可以把人的大脑和神经系统，想象成一座拥有数百亿个房间的摩天大楼。每一个房间(神经细胞)之间都有“电线”相通，靠微小的电信号传递信息。

科学家们曾梦想利用神经细胞的开关。图片来源：诺贝尔奖官网

过去，神经科学家们研究大脑，就像是站在大楼外看亮灯。比如你做出一个动作，研究者能看到“大楼里有些房间的灯亮了”，却没办法弄清楚，究竟是哪个房间的开关引发了这个动作。

直到科学家们在自然界的绿藻中发现了一种特殊的光敏蛋白。三位科学家通过基因工程技术，将制造光敏蛋白的基因巧妙植入到神经细胞中，相当于给特定的神经细胞装上了“对光有反应的微型遥控开关”。

自此，这项“以光为媒”，可精确到单个神经元和毫秒级时间尺度的工具，让科学家第一次掌握了探明大脑复杂环路“因果机制”的钥匙。

“光遗传学”荣耀加冕，也让给无数人带来希望之光的脑机接口技术，迎来了属于它的“高光时刻”。

如果说光遗传学是用光去精确调控神经元的分子开关，那么脑机接口(Brain-Computer Interface, BCI)，则是在人类的大脑与外部世界之间，直接铺设一条全新的信息通道。光遗传学不只是一项基础科学发现，更是脑机接口“读脑”和“写脑”两大核心能力的底层工具。

从帮助失明的眼睛重新感受光明，到让瘫痪的躯体重新听从大脑号令，脑科学的突破性进展，让脑机接口站到了爆发的前夜，也为产业发展开辟了全新空间。

10月7日，武汉市委召开专题会议，研究脑机接口产业发展，提出要提升创新能力、开拓应用场景，打造全国脑机接口科技和产业创新高地。

光谷国际脑机接口创新中心

而就在去年7月，我国工业和信息化部等七部门出台《关于推动脑机接口产业创新发展的实施意见》，明确提出到2027年培育2—3个产业集聚区、到2030年培育具有全球影响力的领军企业。今年的政府工作报告，更将脑机接口正式列入重点培育的未来产业清单。

今年3月，国家药监局批准博睿康医疗科技(上海)有限公司植入式脑机接口创新产品注册申请，实现脑机接口医疗器械全球首发上市，标志着国际首个侵入式脑机接口医疗器械进入临床应用阶段。

业界普遍认为，脑机接口正从实验室走向真实的市场，2026年，是“中国脑机接口(BCI)商业化元年”。

一套完整的脑机接口系统，表面看只是一枚指甲盖大小的芯片、几根柔韧如丝的导线，但其背后串联的，却是一条跨度极广、技术密度极高的现代产业链条。

——在硬件端，它考验着微纳制造工艺、高通量低功耗生物芯片、超柔性生物相容性材料与微米级封装密封技术。

——在软件端，它亟需跨个体神经信号解码算法、抗干扰通信协议以及高鲁棒性的人工智能深度学习模型。

——在终端应用端，它深度联动着医用康复外骨骼机器人、精细仿生机械手、沉浸式人机交互设备等。

正因如此，脑机接口被公认为是生命科学、微电子、人工智能、新材料与高端医疗器械交汇融合的“集大成者”。发展脑机接口产业，是对一个城市科技创新能力和先进制造能力的“终极考验”。

考验的另一面，是机遇。抓住这一历史性窗口，武汉正当其时。

武汉拥有雄厚的光电子信息产业集群、成熟的微电子芯片配套、快速崛起的人工智能算力生态，以及位居全国第一梯队的生物医药与大健康产业沃土。

脑机接口技术，恰恰像一条无形的金线，将武汉既有的光、电、算、医等优势要素紧密串联在一起，为武汉电子元器件等先进制造业开辟了高附加值应用新方向。

可以说，抢滩脑机接口，是武汉加快建设区域科技创新中心的必然选择，也为武汉布局下一个十年的产业制高点，打开了极具想象力的增量空间。

武汉此时吹响加快发展脑机接口产业的号角，并非偶然。在这片极具前景的前沿交叉领域，武汉早已深耕多年、底气充盈。

在产业布局上，武汉坚持技术自研，孵化多元企业矩阵，走出了一条“植入式向深探索、无创式加速转化”的并进之路。

植入式高通量方向，扎根光谷的武汉衷华脑机融合科技发展有限公司自主研发出高通量微针电极、微型信号处理芯片及系统整机，其研发平台通道数最高可达65536通道，展现出强大的材料研发、芯片设计与微纳集成能力。

无创多模态康复方向，武汉依瑞德医疗设备新技术有限公司自主研发出“汉脑·知行”多模态脑机接口康复系统，巧妙地将脑电(EEG)与近红外脑功能成像(fNIRS)融为一体，大幅提升了对复杂运动意图的识别稳定性。

此外，由华中科技大学同济医学院附属同济医院胃肠外科主任王桂华创立的百英诺生物，正瞄准超声神经调控，向无创脑机新方向发起冲击。

技术的突破，离不开武汉在基础研究和原始创新策源能力上的厚积薄发。

在脑精细结构成像领域，华中科技大学武汉光电国家研究中心科研团队，以1微米的超高各向同性分辨率，绘制出包含916个脑区结构的小鼠全脑三维定位图谱，为神经环路定位与脑机电极精准靶向提供了高精度的“脑航海图”。

在算法层面，华科大人工智能与自动化学院伍冬睿教授团队在脑机接口迁移学习等方向持续突破，为设备的即戴即用扫清了算法障碍。

一系列科研成果与技术突破，正在转化为真实的生命奇迹。

去年9月，武汉协和医院姜晓兵教授团队为脑梗偏瘫患者植入脑机接口，术后患者用意念控制外骨骼顺利完成自主握杯喝水，“又找回了手腕发力的感觉”;在武大中南医院，罹患脑膜瘤偏瘫的患者胡女士，通过依瑞德多模态脑电帽驱动外骨骼开展主动训练，已逐步恢复独立行走与上下楼梯的能力。

神经外科姜晓兵教授团队实施脑机接口芯片植入手术

如今，伴随着“脑机接口11条”等专项支持政策落地，光谷国际脑机接口创新中心正式投用，“武汉市概念验证中心”与“武汉市未来产业技术创新场景实验室”挂牌运行，武汉已在政策资金、临床验证、公共平台、应用场景等关键环节构建起完整的创新生态闭环。

从诺贝尔奖殿堂中令人惊叹的光控分子开关，到城市高位谋划的千亿级未来产业蓝图，武汉正依托长期积累的创新力与先进制造的硬实力，在脑科学这片人类“最后的疆域”上，落下一手关乎未来数十年的先手棋。

出品 | 武汉广播电视台

编辑：李肖