美国南佛罗里达科学中心和水族馆（south florida science center and aquarium）位于景色秀美的西棕榈滩，其前身是创办于1961年的棕榈滩县少年博物馆。在60年发展历程中，该馆不断增改扩建，积累特色，2013年正式更名为美国南佛罗里达科学中心和水族馆。该馆的建馆理念是激励观众“向科学敞开心扉”，教育目标是为各个年龄段的观众提供前沿科技展示和教育项目，鼓励年轻人走上与前沿科技相关的职业道路，同时致力于营造良好的科技创投氛围，全面配合棕榈滩县高新科技产业集群的布局建设。
多年来该馆举办的展览也都体现了这一理念。继成功举办生态学展与纳米技术展后，2019年为展示脑科学领域的研究成果以及未来应用，它推出了“人脑之旅”展览。
此展览位于博物馆西翼的常设展厅，包括30件互动展品，从微观和宏观的尺度真实展现人脑的复杂结构及功能，以最新科学研究成果阐释大脑如何控制感官、思维和情绪；紧扣公众最为关切的“如何维持健康的大脑”这一问题，探讨脑疾病诊断与治疗措施。展览旨在破除过去各种对大脑的误解，倡导公众采取健康的生活方式以维持大脑最佳状态。展览使用最新的多媒体数字技术，将知识积累转变为体验积累，让各年龄段观众产生了共鸣；而展品的内容库也会随着新研究成果的出现而不断更新，以适应信息爆炸时代知识更新的需求。展览整体而言有以下几个特点：
一是使用触控交互、体感交互等技术营造“身临其境”的体验。如展品“深潜”利用unity3d技术绘制了大脑结构的动态3d解剖图像，从大脑皮层的颞叶至单个神经元细胞和突触层层展开，观众通过触摸控制台浏览、搜索人类大脑皮层的不同结构，在科学家构建的一张3d“大脑地图”上自由穿梭旅行。操作界面还同步投射于一面弧形墙上，方便周围其他观众一同观看。
展品“大脑发育墙”是一面交互式视频墙，支持多位观众同时使用。它采用非接触式互动技术，通过精准感知观众手部位置和微小动作来实现观众与展品的互动。观众沿着墙壁移动时，挥动手臂，即可通过浮动窗口选择生命周期的不同阶段，每一阶段均以信息可视化技术和人脑高清扫描图像，向观众展示影响大脑发育的因素及大脑的变化。
这两件展品都是通过直观的形象、艺术性的展示方式，让枯燥难懂的知识生动起来。观众在与展品的互动中，也从“观看模式”转变为“体验模式”，激发出对人脑的探索欲望。
展览的第二个特点是利用尖端科研设备营造科研氛围。展品“脑机接口——神经假体”展示了科学家研发生物工程机械手所运用的科学原理和应用场景。机械手与人类的指尖类似，配备先进的触摸传感器，帮助机械手“感知”周围环境，为后续的手部操作提供信息。比如它感知环境压力变化后，通过数据分析即可基于物体重量或软硬程度调整其抓力。而人类使用“脑机接口”则可控制机械手。电脑在解码大脑的运动意图后，实现大脑与假肢设备之间的直接通信，从而实现人脑对机械手动作的控制。因此，脑机接口研究在康复医疗领域有着广泛的应用前景。由于操作简便，观众容易参与其中，亲身体验科学家的尖端科研设备，从完全被动的信息接收者转为参与者，在设定的生活场景中，加深对脑科学的理解。
第三个特点是展览重视创造多种“标志性”体验。展区“感官画廊”专为低龄儿童设计，他们可以听到成年人听不到的声音，识别熟悉的气味，尝试盲人拼图等，通过整合多重感官（听觉、视觉、味觉、触觉、嗅觉），产生更深的体验，以沉浸、感官体验的方式来感知世界，既让人全身心投入，也能引人反思、寓教于乐。
“人脑之旅”展览让公众了解脑科学与脑健康研究领域的前沿科技进展，体验脑机接口等最新技术与产品，引发青少年对未来科技发展方向的思考。
（莫小丹 作者系中国科技馆科研管理部助理研究员）
本文来自：中国数字科技馆
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