周良辅

国家神经系统疾病医学中心

复旦大学附属华山医院

院士论坛上，周良辅院士以“脑科学与脑外科”为题作主旨报告，系统梳理了脑外科的发展脉络，深刻阐释了脑科学与脑外科的共生关系，并聚焦全球前沿科技对领域发展的推动作用，为行业发展提供了兼具历史纵深与未来视野的思考。报告内容总结如下。

历史脉络

脑科学的探索可追溯至远古时期的哲学与医学萌芽。中国《黄帝内经素问》提出“人始生，先成精，精成而脑髓生”，较早认识到脑髓的起源。古希腊亚里士多德主张“心主思”，古埃及制作木乃伊时保留心脏而舍弃脑，反映了对脑功能的早期认知分歧。希波克拉底首次提出“脑主思”，并成为史书记载第一开颅人，为脑外科实践奠定基础。

中世纪至文艺复兴时期，现代医学萌芽推动脑认知突破。12世纪，人体解剖学作为教材应用，打破“人体是神赐的，人体不可侵犯”的传统观念。14到16世纪，文艺复兴解放思想，虽受时代限制，对大脑的认识仍缺乏实验与理论支撑，但为后续发展埋下伏笔。19世纪，显微镜发明、细胞学说确立及达尔文进化论传播，使脑功能研究从哲学范畴转入实验科学范畴，为现代脑科学与脑外科的形成提供了方法论基础。

技术进步与学科发展

19世纪是现代医学奠基期。资本主义社会在欧洲全面实行，电动机引领第二次工业革命，显微镜、细胞学说、细菌与消毒技术的突破，推动医学进入实验阶段。麻醉、无菌消毒、解剖学基础上的脑定位技术，直接促进脑外科向专科化发展。

20世纪，数字医学成为重要里程碑。1946年，计算机引领第三次工业革命，数字影像技术彻底革新脑疾病诊断模式——CT发明、MRI应用临床，实现了结构与功能的精准成像。同时，抗生素、内分泌治疗、放射治疗及显微、微创外科技术的发展，推动脑外科进入精准治疗时代。

脑外科定位技术与现存挑战

脑外科手术定位技术历经多次革新，早期依赖尸体解剖与颅骨表面标记，精度有限；X射线虽有进步，但仍具创伤性；现代医学依托数字影像，实现了解剖与功能的精准、无创或微创定位，推动手术向个体化发展。

现代医学虽进入分子生物学时代，仍面临严峻挑战。全球已知脑疾病超500种，年经济负担达8000亿欧元，主要包括精神健康问题、神经变性病、脑血管病、脑外伤、脑肿瘤及意识障碍等。为应对挑战，国际社会启动系列脑计划：1995年国际脑研究组织提议21世纪为“脑世纪”；欧盟于2013年启动“蓝脑计划”，美国于2014年实施“脑计划”，日本于2014年开展猕猴大脑模型加快人脑研究，中国于2015年启动“一体两翼”架构的脑计划，聚焦基础研究与临床转化。

前沿技术与未来展望

神经调控与脑机接口：神经调控技术通过侵入性/非侵入性脑机接口，利用EEG、ECoG等脑信号，结合电刺激、磁刺激等手段，实现脑/脊髓疾病的调节与康复。临床应用已取得突破，如2014年足球世界杯开幕式，高位截瘫患者通过BMI+外骨骼完成开球；2025年中国团队通过柔性电极脑机接口，实现癫痫患者实时多通道单神经元放电脉冲信号记录及实时运动解码，患者能通过意念控制完成乒乓球电子游戏，准确率超90%。

人工智能（AI）的融合应用：AI正引领第四次工业革命，在医学领域应用广泛。例如，智慧医院的数据化管理、NLP提升电子病历质量；5G+物联网支撑远程手术与AI辅助诊断；AI辅助药物研发已获2024年诺贝尔奖。但需警惕模型稳定性不足、训练数据偏畸、过度依赖导致人类创造力下降等潜在风险，需在专业监督下规范应用。

跨学科合作与临床转化：脑科学与脑外科的发展依赖多学科协作，神经外科医生作为“与人脑直接对话者”，在脑连接图构建、脑病治疗芯片植入、脑机接口研发中发挥关键作用。当前需突破BMI的材料生物相容性、编解码算法泛化性、个体差异适配等瓶颈，加速技术从实验室向临床转化，同时完善伦理与法律框架。脑科学和脑外科与科技息息相关，它们既高度依赖科技发展，又反过来推动科技不断进步。当前，全球开展脑计划、AI和BMI研究，为脑科学和脑外科的发展带来了前所未有的机遇，而脑科学和脑外科的发展又将推动脑健康和脑病防治，最终造福于人类和社会。