技术突破 - 中国科学院上海微系统与信息技术研究所联合团队在语言脑机接口领域取得突破性进展，开发出植入式高通量柔性脑机接口系统和汉语言实时神经网络解码算法，并在国际上首次实现脑机接口实时汉语解码和语句合成 [2] - 该研究的核心突破在于首次实现了汉语实时解码，以及实现了覆盖汉语几乎全部音节的全谱解码 [3] - 研究团队提出了以“音节+声调”为核心的中间解码单元策略，与音素相比，音节持续时间更长、神经表征更稳定，更有利于从脑电信号中提取区分特征，并可省去声母、韵母再组合的复杂中间步骤，大幅提升解码效率 [5] 技术细节与性能 - 研究团队通过构建多级实时解码数据流，以50毫秒滑动窗口提取70Hz至170Hz的High-γ频段脑电信号，并对齐脑电信号与发音起始点，驱动双流解码器同步生成音节与声调的概率分布，进而融合语言模型进行句子组合选择，实现从“脑电—音节—汉字—语句”的闭环 [6] - 实验结果显示，受试者经过9天的语言解码任务后，394个汉语音节纯神经解码平均准确率达到71.2%，单音节解码延时65ms，实时汉语语句解码速率达到49.6字/分钟 [6] 应用场景与融合 - 该技术让中文失语患者有望重新“开口说话”，中国有近800万因各类脑疾病失去语言能力的患者，汉语解码对他们有重大意义和应用价值 [2][3] - 团队进一步将语言脑机接口与人工智能、具身智能技术相融合，基于自主研发的通用型脑机操作系统，实现了多种全新交互方式，例如通过脑电解码驱动数字分身表达、直接与人工智能大模型对话、或将解码语言转化为控制指令实时操控灵巧手完成抓握等动作 [6] - 语言解码在AI时代不局限于单纯实现“说话”，语言脑机接口可以作为一个控制中枢和信息枢纽，帮助人控制各种先进软硬件并与其高效协作，拓展控制和交互的可能性 [7] 行业背景与挑战 - 汉语是全球使用人数最多、与英语差异很大的语言，其解码研究由于起步较晚而进展相对慢，此前国际顶尖团队主要在脑机接口英语解码上取得突破 [3] - 汉语具有独特性，是以单音节为主的声调语言，通过约400个汉语音节加4个声调，可构建出覆盖日常需求的3500多个常用汉字，这为解码策略提供了优势 [3][4] - 面向临床应用，语言脑机接口依旧面临挑战，例如如何长期稳定植入、在更长时间内保持高质量脑信号采集并降低组织反应，汉语神经编码机制本身也需进一步探索 [7] 未来发展 - 研究团队下一步将优先考虑利用团队最新的全无线全植入全功能脑机接口设备，开展长期植入实验，实现实时静默解码，进一步提高实时解码速率和准确性 [7]