【一场车祸让老校长变成高位截瘫患者,却神奇地掌握了“意念控制”的超能力】今年72岁的张大伯是温州瑞安人,退休前当了十几年的校长。一场突如其来的车祸,让曾经文质彬彬的他变成了生活无法自理的高位截瘫患者,颈部以下完全无法动弹。在浙江省人民医院康复科的病房里,张大伯百无聊赖地盯着电视屏幕。
而几公里外的浙大二院神经外科办公室,浙江大学脑机接口临床转化团队正在寻觅一位失去行动能力的志愿者,参与“脑机接口”临床试验。如果试验成功,患者将像科幻电影里一样拥有“意念控制”的超能力。
此前,他们曾接触过一位渐冻症患者,但病情加重后,患者变得口齿不清,最终没能通过评估。这一次,更合适的人选出现了:张大伯虽然高龄,但文化水平高,有很好的理解力和配合度,而且内心仍渴望高质量的晚年生活。
在省人民医院医生的牵线搭桥下,双方一拍即合,一场刺激的科学探险开始了……

意念控制机械手臂,将油条送到了高位截瘫患者嘴边
下午3点多,午后温和的阳光洒进浙大二院神经外科的病房,张大伯从午睡中醒来,如约等到了浙江大学求是高等研究院的2位研究员。
研究员一番复杂周密的调试后,他开始了当天的训练:紧盯着屏幕上小球的移动路径,当小球向上移动时,想象自己右臂做出抬起的动作。
整个训练过程安静、枯燥,甚至有些无聊,房间里只有研究员反复“抬起,放下”的指导声。张大伯那只意念里抬起的右臂,纹丝不动地搁在轮椅的挡板上。
此时,连接大脑的设备默默记录下了他产生“抬右臂”想法时出现的脑电信号,将看不见、摸不着的意念转化成了具体可见的波纹。
浙大脑机接口临床转化团队成员、浙大二院神经外科医生蒋鸿杰告诉钱报记者,去年8月,医生在张大伯大脑里植入了电极片,用来采集他特定动作的脑电信号。这些信号经过一套算法复杂的解码后,就能控制外部器械,从而实现“意念控制”。
术后,张大伯每天像上班打卡一样准时接受2小时的训练,看似平平无奇,却是整个研究中不可或缺的环节。和常规的训练相比,今年年初的研究成果展示炫酷不少,吸引了不少学界和大众的关注。
那次展示中,研究人员将一个放着油条的杯子放在机械手臂上,张大伯集中注意力,用“意念”控制着机械手臂慢慢向自己靠近。过程并不十分顺利,机械手臂移动路径有时会出现偏差,他微微皱眉,努力调整着方向,最终将杯子挪到了嘴边,吃到了杯子里的油条。
那是他自车祸以来,第一次完全靠自己吃到食物,用的不是双手,而是脑电波。

中学校长退休后遭遇车祸,自愿献身当科学研究的“小白鼠”

张大伯退休后游山玩水、打打麻将,日子过得惬意,直到遭遇一场惨重的车祸。车祸造成他第四颈椎层面损伤,虽然前后在上海、杭州接受了颈椎减压手术和术后神经功能康复等治疗,但最终四肢还是完全性瘫痪,从此失去行动能力。
出事后,张大伯的生活单调乏味,每天困在病房里睡觉、看电视。从前侃侃而谈的老校长变得寡言少语,偶尔说话也气喘乏力,声音轻得很难辨别。
儿子小张说,老爸文化程度高,不会冲着家人发脾气耍性子,什么都憋在心里,“他觉得生活没有希望的时候就一句话都不说,但你可以从他的神态里看出失落。”
所以,当省人民医院的医生告知他们浙大脑机接口临床转化项目时,全家人仿佛看到黑暗洞穴的尽头出现了一道微光。医生描绘了一个他们在科幻电影才见过的场景:意念控制着机械臂,完成握手、饮水、进食等日常动作,甚至还能玩电子游戏。

但进一步了解后,顾虑和担忧也随之而来,因为试验需要开颅植入电极片,用来采集脑电信号。张大伯意识清醒、头脑清楚,家人哪舍得他脑袋白白挨一刀?
浙大脑机接口临床转化团队领头人、浙大二院神经外科主任张建民教授解释,脑机接口技术的脑电信号采集可分为侵入式与非侵入式两种模式,“非侵入式采集的是头皮脑电信号,无需外科手术干预,操作相对方便,但存在辨析度弱、稳定性差等不足,无法满足更精准的运动控制,更无法实现高维度、高时效的脑机交互行为。”
目前国际上对于存在精准运动控制需求的脑机接口临床转化应用,一般都采用侵入式脑机接口技术。电极植入手术虽然有一定创伤,但已经是临床上一项成熟的技术,安全指数还是很高的。
经过双方1、2个月的反复沟通,张大伯和家人更深入了解了实验的意义和风险,最后同意加入这场未知的冒险。
张大伯说,自己当了一辈子人民教师,愿意在晚年当一回“小白鼠”,为科学研究做一份贡献。张骥和其他家人无条件支持老爷子的决定,“这样能给他增加一些生活乐趣,让日子更有意义。”

意念控制不再是幻想,将帮助更多失去行动能力的患者

去年8月,浙大二院神经外科医生为张大伯做了电极植入手术。张建民教授介绍,植入的Utah阵列电极只有4mm*4mm大小,但可以同步采集96通道的脑电信号,实时监测通道内单个神经元放电特征。
他说,大脑运动皮层神经元共分为6层,实验需要将电极植入到第5层的位置。这个过程中,电极植入不能有毫厘之差。植入位置太浅或太深,都达不到效果,还会损伤其他神经,“这对我们来说,是全新的手术,难度非常大”。
特别的是,这次的电极植入手术还是在手术机器人的辅助下完成的。“手术机器人将术中误差控制在0.5mm以内,术后复查、重建三维CT显示电极植入位点、植入深度等参数都十分理想,说明手术机器人极大提升了信号质量、降低了电极植入时的额外创伤风险。”
手术后,张大伯脑袋上多了一个螺帽一样的小玩意儿,拧开螺帽,连接设备,他大脑里的想法就会变成屏幕上五颜六色的脑电波波纹。
植入电极后,科研人员开始激发他意念的“超能力”。第一步:采集脑电信号,患者反复产生某个动作的想法,电极片将相对应的脑电信号提取出来;第二步:引入非线性、神经网络算法对脑电信号进行分析、解码;第三步:将解码后的信号传送到外接器械,完成相应的动作。

经过近半年的训练,张大伯终于练就了用意念吃油条的技能。现在,他还在训练更多高阶的意念控制能力,其中他最希望实现的是用意念来玩网上的麻将游戏。
蒋鸿杰医生说,在全球范围内,张大伯是成功利用侵入式脑机接口技术实现肢体运动功能重建最高龄的患者。以往国际上的报道多为中年人甚至青年人,他们在体力、情绪、注意力方面的表现更加稳健。
将来,脑机接口技术在医疗健康领域主要有三大应用前景:第一是康复医学领域,面向的是中重度神经功能损伤患者;第二是神经功能重建领域,面向的是重度神经功能障碍患者,如高位截瘫、渐冻症、失语症等;第三是复杂疾病的诊断技术创新,让诊断与治疗过程更加人性化智能化,比如治疗帕金森氏病的闭环脑深部电刺激等技术已经进入临床。 (钱江晚报·小时新闻记者 张冰清 通讯员 方序 鲁青)

【产城融合 生态宜居,“东城”重塑发展新格局】今年2月20日,《新闻联播》《人民日报》和新华社内参等央媒纷纷聚焦东北中心城市沈阳,对“大东区高效完成全省‘1号重点项目’宝马大东工厂升级项目联合审批,实现当日摘地即开工”进行了专题报道,这是2020年“大东速度”的一个缩影,也是在这个特殊的年度,大东区高速发展的见证。
“大东速度”的本质,是一条高效能、高质量发展的成功路径:近年随着产业赋能、产城融合的加速推进,大东区不断强化组织调度,提升营商环境,优化发展布局,持续推进重大项目和重点项目,以“产城融合、生态宜居”的理念,不断重塑城市东部发展新格局。
产业立区强化核心竞争力
大东区作为沈阳主城区,积淀了深厚的历史人文底蕴,传承着强大的工业基因,更演绎着时尚前沿的商业文化和浓郁的都市生活气息。在新一轮城市高速发展进程中,产城融合的大东区已然走在前列。2020年上半年,在取得抗疫阶段性胜利的同时,大东区还完成亿元以上开复工项目85个,超过去年全年总量,完成投资56.4亿元,同比增长31.8%。其中汽车及零部件开复工项目34个,同比增长127%。26个新建项目中产业项目24个,占比达到92.3%。华晨宝马产品升级项目、华润电厂环保搬迁及老厂区片区开发等重大项目进展顺利,各项主要经济指标降幅逐步收窄,固投、社零、外资、财税等指标增速高于全市平均水平。
产业是经济之源、发展之基、城市之本。大东区天然具有产城融合发展的沃土。从开创近代沈阳机械工业之先河的造币厂,以及老龙口、大亨铁工厂、肇新窑业,到如今的千亿级汽车产业集群,大东区不仅做大做强了汽车产业,还唤醒和激活了文化旅游、军工产业等大东区的传统优势资源。
“立足汽车制造立区、文化旅游强区、融合发展兴区”,可以预见,随着大东区继续深入挖掘全区的历史文物、工业遗存等文化资源,加快推进文化产业创新和建设,将强势带动“文化+”功能不断集聚,推动文化与工业、旅游、商贸等产业链深度融合。而不断做大做强的军民融合产业联盟和航新科技园区,正加大项目企业引进的力度,“产业大东”已经完成阶段性蓄能,进入新的高速发展时期。
蓄势新动能推动新发展
在发挥传统产业优势的基础上,大东区新生动能也在健康成长。目前,华晨集团“智能工厂”建设正在推进,智能网联汽车测试示范区启动运营。535个5G基站建成开通,持续推进22处新能源汽车充电点位、478个充电终端建设。华晨雷诺金杯新研发中心正式启用。拜澳泰克、沈大内窥镜等高科技企业发展取得重要突破。龙工场跨境电商产业园开园运营……科技含量高、引领智能化趋势的产业创新升级在大东不断推进。
与此同时,大东区发展动能转换进程也在加快。今年大东路历史文化街区 (一期 )、堂子庙巷历史文化街区建设顺利推进,喜园、吉祥街景车市集等创意消费新场景即将运营。与融通中国开展战略合作,加快军民融合平台建设。启动了总额度53.57亿元,今年全市体量最大的汽车城基础设施PPP项目。推进了总投资24亿元的5批市区城建计划实施。

随着新动能转化和培育的推进,大东区的发展驶入高速通道。而“数字政府”的加快建设,营商环境的深入建设和提升,也为大东产业和经济发展提供了坚实的保障。
文旅强区提升“大东气质”
“腹有诗书气自华”,悠久的历史文脉,和丰富的文化遗存,赋予大东浓郁书香,让大东更富有文化内涵。大东区制定的文旅强区的发展策略不断推进,2020年,重点实施“一路一街一镇多园”文旅项目:大东路文化旅游观光路、吉祥车市集、和睦路文化小镇,以及喜园文化产业园、梦马传媒传媒产业园、铁锚1956文创园等。未来,大东区历史文化资源“腾笼换鸟”力度将进一步加大,二三环之间的大东新城,以实现产城融合为目标,重点引进以汽车为主导的生产性服务业,高端地产,医院以及涵盖从幼儿园到高中的全序列教育基地,迁入一所重点高中,通过集中办公彻底完成全区剩余1.65万平方米的文物及历史建筑腾迁工作。围绕清文化、抗战文化、民国文化、工业文化等历史文化资源脉络,规划民国文化游、民族工业游、红色记忆游、休闲娱乐游四条一日游精品旅游路线,形成沈阳文旅产业新地标。
传承创新历史文化的同时,大东区的琅琅书声也在城市里回响。注重文化教育的大东区,一直以来都保障教育的优先发展。据悉,今年大东区将推进辽二分校、尚品东越学校中学部等4处教育新建项目建设;全面完成东嘉、枫合万嘉等城镇小区配套幼儿园治理任务。统筹资金3774万元,实施静美、和美、小北园分园等6所幼儿园改造工程。克服财政压力,一次性列支3200万元,首次实施教师住房货币化分配和发放教师绩效奖励。

注重城市文化,优先发展教育。前瞻性的目光和战略,为大东区美好未来夯实了基础,“文化大东”将成为大东在这座城市的最鲜明的标签之一。
空间优化助推“东城”晋级
沈阳东部山水相依、山环水绕,千百年来滋养着人们在这里安居乐业。所以很多人说,东部尤其是大东区,是人文醇厚的善居宝地。因此,大东区政府提出的“产城融合 生态宜居”发展理念,牢牢抓住了城市发展的关键命脉,以产业带动城市经济,以城市发展促进产业,一个文明、富裕、繁华的现代化都市新区正在树立新的城市文明样本。
产业发展创造了东部“宜业”属性,而人居升级则引领了沈阳宜居东部的时代。生活在大东,文化的雅韵和市井的温馨交织,历史文脉和现代社区融合,尤其是过去十多年里,随着金地、保利、万科等全国一线房企纷纷加快布局东部,东部的居住生活出现了品质跃迁,大东的城市价值和土地热度开始飙升。
品牌企业涌入东部,以新项目释放土地价值,通过建筑和园林深度挖掘东部文化,还推动了地块周边的城市更新和城市化建设。2011年金地铂悦助力东站板块焕新升级、2015金地悦城大境加快陶瓷城板块全面进阶都是非常典型的样本。从城市发展的视角去看,类似于金地悦城大境这样的项目的影响力已经超出居住空间和环境的范畴:自建幼儿园、引进尚品学校,配建中学、打造特色文化商业街、配备森林公园……一个项目的推进可以助推周边发展、补齐区域教育短板、创新商业时尚、完善生活配套、优化生态环境,围绕人居项目的一系列建设,完成了服务产业发展、创新生活模式、更新城市面貌的多重目标。
推动城市升维,大东区持续拓展发展空间,2020年围绕优化产业空间、加快产城融合、提升北部及东部地区老旧面貌,大东区谋划推进了包含21宗经营性用地、9宗工业用地的一揽子土地出让计划,目前已成功交易9宗,出让总面积160万平米。城市发展的新格局正在加快形成。作为沈阳主城区之一,大东区的土地价值和居住文化,也正在凸显中心价值优势,一个产业兴盛、商业繁华、生活便捷、交通顺畅、环境优美的宜居之城,正在持续地释放出强大的魅力。 https://t.cn/A64kfjQo

【秦汉·历史前瞻】回眸历史寻真相,前瞻未来看世界。请分享《2020-07-04 央视科教-解码科技史(第 03 集):进阶的电子管》。 电子管,是一种最早期的电信号放大器件。早期应用于收音机、电视机、扩音机、计算机等电子产品中。可以说电子管是打开电子时代大门的钥匙。1883年,爱迪生申请了专利并命名为“爱迪生效应”。1884年,英国物理学家弗莱明,根据爱迪生的发现,制作出了世界上第一只电子二极管。1908年,美国发明家德福雷斯特发明的真空三极管获得了美国专利。人类第一只电子管的诞生,标志着世界从此进入了电子时代。 https://t.cn/A6y2mUaX


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