瞭望 | 解码中国侵入式脑机接口崛起
新华社·2025-12-08 18:48

文章核心观点 - 中国侵入式脑机接口技术通过系统性突破采集硬件、解码技术、安全验证三大科研关卡,成功完成首例人体临床试验,并计划于2028年获批上市,标志着中国在该领域已跻身全球一线 [1][4][14] - 中国技术的快速突破并非单一技术胜利,而是得益于集国家顶层设计、地方产业支持与医工协同于一体的创新生态支持 [1][15] 技术突破与临床试验进展 - 2025年3月,中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心联合复旦大学附属华山医院成功开展中国首例侵入式脑机接口前瞻性临床试验,使中国成为继美国之后全球第二个进入该技术临床试验阶段的国家 [1] - 首例临床试验参与者为四肢截肢男性,术后近9个月状态良好,可通过意念控制电脑完成发微信、打游戏等操作 [1] - 手术采用微创术式,在颅骨上开凿硬币大小凹槽以镶嵌信号处理芯片,并开5毫米穿刺孔植入柔性电极 [2] - 为确保手术成功,团队在术前完成了超过20次模拟植入演练,并采用多种脑功能定位方案确保植入位置精准 [3] - 团队已构建侵入式脑机接口系统植入的标准化操作流程,为未来规模化应用奠定基础 [3] 技术路线对比与优势 - 侵入式技术通过将电极植入大脑运动皮层,可获取单神经元级别的高质量信号,实现更精准的脑控功能,其优势类似于将话筒放在每位观众面前近距离倾听 [6][7] - 非侵入式技术类似于在体育馆外听馆内声音,需攻克信号衰减与噪声过滤难题 [6] - 与美国Neuralink相比,中国团队的植入体信号处理芯片直径26毫米、厚度不到6毫米,为全球最小尺寸,是Neuralink产品的1/2 [11] - 中国团队使用的柔性电极截面积仅为Neuralink产品的1/7到1/5,柔性超过其百倍,对脑组织损伤更小 [11] - 临床试验参与者仅用2至3周训练便能通过设备实现下象棋、玩赛车游戏等功能,控制水平与普通人控制电脑触摸板相近 [8] - 系统运行稳定,未出现感染和电极失效情况 [8] 核心技术攻关详情 - 采集硬件:团队开发的系统是国内唯一获得注册型检验报告且可长期稳定采集单神经元信号的脑机接口系统,具备毫秒级、神经元水平的信号捕获能力 [11] - 解码技术:团队通过在线学习框架实现解码器的动态优化,赋予其“自学能力”,能根据大脑信号变化实时调整解码准则,解决信号不稳定、久用易失灵的问题 [12] - 解码系统需在十几毫秒窗口期内完成神经信号特征提取、运动意图解析及控制指令生成全流程 [12] - 安全验证:在开展人体试验前,该系统的安全性和功能性已在猕猴中得到验证,猕猴可凭神经活动精准控制计算机光标并实现脑控打字 [13] - 团队成功对猕猴完成植入体的二次手术升级,验证了技术迭代的可行性,二次植入后系统运行同样稳定 [14] 产业化前景与生态支持 - 该侵入式脑机接口系统有望于2028年获批注册上市,上市后有望帮助完全性脊髓损伤、双上肢截肢及肌萎缩侧索硬化症患者改善生存质量 [4] - 团队下一个目标是让试验参与者使用机械臂完成抓握、拿杯子等实际生活操作,并进一步控制机器狗、智能轮椅、具身智能机器人等复杂外设 [8] - 顶层设计:2021年启动的国家“中国脑计划”为脑机接口基础研究提供持续支持,地方层面如上海也通过市级科技重大专项等形成立体化支持网络 [16] - 医工协同:华山医院过去一年与国内近10家顶尖脑机接口创新企业合作,完成数十次临床试验手术,并正构建“临床引领—技术突破—产业落地”的生态系统 [17] - 华山医院牵头建立“iBRAIN侵入式脑电数据联盟”,旨在汇聚高质量数据训练脑科学领域的AI模型 [17] - 地方产业布局:上海于2025年1月发布《上海市脑机接口未来产业培育行动方案(2025—2030年)》,并于2025年6月启动建设“脑机接口未来产业集聚区”,配套概念验证平台、产业基金等举措 [18]