2月17日，科技日報專版刊發了題為《劉爽：給大腦裝上快樂“開關”》的文章，報道了腦機海河實驗室青年首席科學家、天津大學講席教授、國家高層次領軍人才劉爽，始終堅守科研初心，攻克技術難關，改善患者生活質量，以實際行動踐行著新時代科技工作者的使命和擔當。
走進天津大學腦機海河實驗室，實驗室青年首席科學家、天津大學講席教授、國家高層次領軍人才劉爽正在專注地調試一臺精密的神經電生理信號采集設備。她的手指在鍵盤上快速敲擊，屏幕上跳動的腦電波圖譜仿佛在“訴說”一個個不為人知的情緒密碼。
“特征準確！”劉爽興奮地抬起頭，眼睛里閃爍著光芒。這是她和團隊研發的“神工-神心”腦機交互系統，又一次成功捕捉到抑郁癥患者的特征腦電信號。這套系統可以通過“聽”，分析受試者的抑郁狀態，并給予大腦特定信號刺激，幫助患者重拾笑容。
前不久，2024年度阿里巴巴達摩院青橙獎獲獎名單揭曉。劉爽成為該獎項首位專注于精神疾病無創診療研究的獲獎者。
“打開通往新世界的門”
中學時代的劉爽，心中懷揣著成為一名大夫的夢想。高考報志愿時，她填了臨床醫學專業。然而，幾分之差讓她與夢想專業擦肩而過，最終被生物醫學工程專業錄取。
本科階段，一次偶然的機會，劉爽跟隨老師參加了一場腦機接口學術會議。那是她首次近距離接觸腦機接口。
“會議上，專家們的報告深入淺出，猶如一把鑰匙，為我打開通往新世界的門。”劉爽回憶。
本科畢業時，成績優異的劉爽獲得了保送本校讀研的機會。但一次與天津大學神經工程團隊的深入交流，徹底改變了她的人生軌跡。團隊老師對腦機接口研究的深刻見解，讓劉爽堅定了投身腦機接口研究的決心。她放棄保送，準備考研，最終以第一名的成績考入天津大學，開啟了腦機接口科研領域的探索之旅。
彼時，腦機接口研究正處在低迷期，國內研究團隊寥寥無幾。相關研究大多停留在理論層面，應用研究剛起步。“當時，我們團隊就在一片漆黑中摸索，深一腳淺一腳，但誰也不想放棄。”劉爽回憶。
2014年，對于腦機接口領域而言，是具有里程碑意義的一年。當年，全球首臺適用于“腦-機-體”運動功能重建的人工神經康復機器人“神工一號”在津問世。這標志著腦機接口研究正式邁向規模臨床應用階段。
也是在那一年，劉爽開始讀博。導師告訴她：“做科研要么‘登天’，要么‘落地’。”在導師的鼓勵下，劉爽決定嘗試將自己的情感計算科研成果應用于精神疾病診療。從2016年開始，劉爽相繼與天津市安定醫院、湘雅二醫院等展開合作，將相關技術應用于抑郁癥患者的診療。
在劉爽和團隊成員的不懈努力下，近年來，團隊在非侵入式腦機接口研究方面取得長足進步，特別是在精神醫學腦機接口研究中，已經形成了從腦信號采集到破譯再到應用的完整鏈條。
“患者笑容是我成就感的來源”
自認為“神經大條”的劉爽，是個樂觀且充滿活力的人。但在科研工作中，她常要面對一群“怎么都高興不起來”的抑郁癥患者。
據統計，我國抑郁癥患者人數約9500萬。目前，精神障礙疾病的臨床診斷主要依靠醫生經驗和量表評估，存在主觀性強、一致性差等問題，急需客觀的生理靶標。劉爽要做的，就是提取抑郁癥患者特殊的腦電信號。不過，非侵入式的腦電信號采集設備采集到的腦電信號，無論是強度還是抗干擾性都較差。
“采集到有效且高質量的腦電信號，是我們最初面臨的難題。”劉爽說。經過反復實驗，她所在團隊獨創了一種基于情感腦機接口技術的Chirp高頻穩態響應誘發范式，顯著提升了相關腦電信號的振蕩信噪比，并發現腦電信號40Hz-chirp-ASSR可作為表征抑郁的生理靶標。現在，采集一位患者的病理腦電信號，只需10分鐘。
緊接著，劉爽帶領團隊自主研發了“神工-神心”腦機交互系統，通過該系統給抑郁癥患者大腦傳遞積極信號，嘗試調節甚至改變其大腦的特定信號，幫助他們體驗快樂。
雖然不是大夫，但劉爽時常會收到病人送來的小禮物：有時是自家種的幾個西紅柿，有時是出游帶回來的紀念品。
“患者通過治療回歸正常生活后，他們臉上露出的笑容，是我成就感的來源。”劉爽說。
“熱愛可以抵擋世間萬難”
熟悉劉爽的人都知道，在沒當母親前，晚上11點前她沒離開過實驗室。即便做了媽媽，她也沒給自己放過假：產假只休了50天，月子里還在寫項目計劃書……
但在劉爽的臉上，很難看到疲倦或愁容。劉爽的口頭禪是“熱愛可以抵擋世間萬難”，“爽”式笑容是她最鮮明的標志。
在團隊里，學生們親切地稱劉爽為“爽姐”。她很喜歡這個稱呼。“我不想學生怕我，而是希望我們之間沒有距離，像朋友一樣相處。”她說。
在劉爽的感染下，學生們都以她為榜樣，全身心投入到科學研究中。實驗室時常燈火通明，大家主動加班加點，毫無怨言。當研究陷入僵局，劉爽總是第一個站出來，帶領大家復盤實驗，從不同角度思考問題，尋找解決方案。在討論中，她從不以導師身份壓制學生的想法，而是鼓勵他們暢所欲言。
劉爽不僅在學術上對學生嚴格要求，還十分關心他們的生活。學生遇到困難，她總是第一時間伸出援手，給予物質和精神上的支持。
一次，有個學生在實驗中遭遇重大挫折，幾乎要放棄。劉爽得知后，陪他散步談心，分享自己科研路上的失敗經歷，鼓勵他不要氣餒。在劉爽的鼓勵下，這位學生重新振作，最終取得關鍵突破。
“我希望可以照亮學生前行的道路，讓他們勇敢地踏上探索未知的征程。”劉爽說。
《科技日報》2025年02月17日第05版
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