5位現(xiàn)代人工耳蝸研發(fā)先驅，獲國際科學大獎

一排布萊克·威爾遜（左）、邁克爾·默岑尼奇，二排左起：格雷姆·克拉克、霍赫馬爾夫婦，圖源：博得研究所

潘展|翻譯

近日，格雷姆?克拉克（Graeme Clark）、歐文?霍克邁爾（Erwin Hochmair）、英格博格?霍克邁爾（Ingeborg Hochmair）、邁克爾?梅爾澤尼希（Michael Merzenich）與布萊克?威爾遜（Blake Wilson）五位科學家、工程師共同斬獲2026年度理查德?N?默金（ Richard N. Merkin）生物醫(yī)學技術獎，獲獎理由是成功研發(fā)現(xiàn)代人工耳蝸。

人工耳蝸是全球首款能夠對接神經(jīng)系統(tǒng)、重建聽覺感知的醫(yī)用植入設備。目前全球超百萬重度 / 極重度聽損人群依靠人工耳蝸感知聲音、聽懂口語。該技術可將聲波轉化為電信號，直接刺激聽覺神經(jīng)。

本屆獎項由博德研究所運營管理，40萬美元獎金將由五位獲獎者平分。 默金獎專門表彰已經(jīng)落地、切實改善人類健康的創(chuàng)新醫(yī)療技術。本屆評選委員會由九位來自歐美各國的頂尖學術領袖組成，在完成多輪提名評審后，最終將本年度獎項授予這支人工耳蝸研發(fā)團隊。獲獎者將于今年9月出席頒獎儀式接受表彰。

墨獎獎杯，圖源：博得研究所

諾貝爾生理學或醫(yī)學獎得主、本屆評委會主席哈羅德?瓦爾穆斯（Harold Varmus）表示：“這項研究最難得之處在于，它并非依靠單一科研突破，而是分布在不同國家、不同學科的研究者數(shù)十年來接力完成多項關鍵創(chuàng)新。默金獎恰好能讓我們致敬這些對成果落地不可或缺的核心研究者。”

創(chuàng)始人默金博士（右）向獲獎者親手遞交獎杯，圖源：博得研究所

01

逆勢攻堅，搭建全新聽覺通路

正常聽覺的產(chǎn)生過程是聲波傳入內(nèi)耳，帶動耳蝸內(nèi)上萬根微小毛細胞振動，毛細胞隨后激活數(shù)萬根聽覺神經(jīng)纖維，向大腦傳遞聲音信號。絕大多數(shù)重度、完全性聽力損失，根源都是耳蝸毛細胞受損或徹底缺失。毛細胞一旦受損無法再生，傳統(tǒng)助聽器僅能放大音量，根本無法彌補這類聽力損傷。

五位默金獎獲獎者構思出了一套電子設備解決方案——繞過受損毛細胞，直接通過電刺激聽覺神經(jīng)，從而產(chǎn)生聽覺感知。自20世紀60年代末至70年代初起，他們身處世界不同地區(qū)，各自開展研究、成果互為補充，歷經(jīng)數(shù)十年，終于將這一構想變?yōu)楝F(xiàn)實。

歐文?霍克邁爾（Erwin Hochmair）與英格博格?霍克邁爾（Ingeborg Hochmair） 二人當時任職于維也納工業(yè)大學，自 1975 年起合作研發(fā)全球首款微電子多通道人工耳蝸。該設備包含兩大核心部件，一枚可植入耳后皮下的微型接收器，以及一根柔性電極束，它能夠置入耳蝸內(nèi)部，在多個點位刺激聽覺神經(jīng)。

1977年12月16日，這臺設備在維也納完成全球首例聾人植入手術。此后霍克邁爾夫婦創(chuàng)立醫(yī)療企業(yè) MED-EL，持續(xù)迭代人工耳蝸相關技術，如今 MED-EL 已是全球規(guī)模領先的聽覺植入設備制造商。

Mayo Clinic 分段式人工耳蝸原理標注示意圖，圖源Mayo Clinic官網(wǎng)

格雷姆?克拉克（Graeme Clark） 是一名耳鼻喉外科醫(yī)生，他的父親長期受耳聾困擾。

1969 年完成博士研究后，他得出結論：只有多通道電刺激技術，才能讓患者聽懂語言。 在墨爾本大學，他牽頭開展動物行為實驗、生物安全性測試與工程研發(fā)，打造皮下接收刺激一體化裝置。

1978年8月1日完成首例人體植入手術。在臨床研究過程中，其團隊研發(fā)出專屬語音編碼程序，讓患者無需依靠讀唇，就能理解部分口語內(nèi)容。基于該研究成果，全球首款獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準的多通道人工耳蝸于1985年面世，克拉克也參與創(chuàng)立人工耳蝸企業(yè)Cochlear。他在語音處理系統(tǒng)方向的后續(xù)研發(fā)，還得到了美國國立衛(wèi)生研究院的資金支持。

邁克爾?梅爾澤尼希（Michael Merzenich） 在20世紀70年代初帶領美國加州大學舊金山分校跨學科研究團隊，搭建人工耳蝸的神經(jīng)生理學理論基礎，明確設備與大腦神經(jīng)的適配邏輯。1974年，他牽頭組織了一場大型公開研討會，召集全美50余名聽覺語言領域專家與政府主管官員，共同制定方案，加速多通道人工耳蝸的研發(fā)進程。他持續(xù)深耕電極陣列設計、植入設備安全性基礎研究，還牽頭開展早期多通道人工耳蝸臨床試驗。相關成果推動企業(yè)Advanced Bionics在20世紀80年代末實現(xiàn)人工耳蝸商業(yè)化，該品牌至今仍在生產(chǎn)相關植入設備。

20世紀80年代中期，多電極人工耳蝸雖已投入臨床使用，但使用效果差異極大。部分使用者可以聽懂部分話語，多數(shù)人卻無法分辨語音。核心問題在于，用于將聲音轉換為有效電刺激模式的信號處理方案存在缺陷。

布萊克?威爾遜（Blake Wilson）當時任職于杜克大學醫(yī)學院，同時隸屬于北卡羅來納州三角研究園的RTI國際研究院。1989年，他帶領團隊研發(fā)出全新信號處理算法 ——連續(xù)交錯采樣（CIS），該方法整合了新舊技術思路，可大幅提升語音識別效果，讓超過80%的人工耳蝸使用者獲得更好的語言理解能力。這項技術革新，推動人工耳蝸從實驗性治療手段，正式成為主流臨床選擇。

1978 年初代植入體原型樣機，圖源：Graeme Clark 基金會官網(wǎng)

02

走出實驗室，改變百萬人生

人工耳蝸的臨床價值巨大，且影響力仍在持續(xù)擴大。全球已有超百萬患者接受人工耳蝸植入手術，得以在以聽覺溝通為主的社會中順暢交流。與此同時，圍繞人工耳蝸開展的各類研究，大幅拓展了人類對大腦的認知，幫助學界更清晰地探明大腦如何適應聲音、語言信號輸入。

人工耳蝸的影響力早已不局限于聽力學領域。它證實僅依靠數(shù)十個電極刺激點位，就能重建完整感官感知，為后續(xù)視覺、運動功能類神經(jīng)假體的研發(fā)鋪平了道路。

MED-EL完整人工耳蝸系統(tǒng)實物，圖源：MED-EL官網(wǎng)

本屆評委會成員、麻省理工學院醫(yī)學工程與計算神經(jīng)科學講席教授埃默里?布朗（Emery Brown）評價：“人工耳蝸的研發(fā)是一場完美的跨學科融合。基礎神經(jīng)科學解析內(nèi)耳聽覺運作機制，工程技術研發(fā)實現(xiàn)神經(jīng)電刺激設備，行為科學驗證患者真實感知效果。這完美印證了基礎前沿科學是創(chuàng)造能夠改變?nèi)祟惷\的醫(yī)療技術的根基。”

https://www.broadinstitute.org/news/2026-merkin-prize-biomedical-technology-awarded-pioneers-modern-cochlear-implant

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