發布時間：2026-01-12
病患用意念操控輪椅在小區遛彎、指揮機器狗作為“身體延伸”取回外賣，盲人看見色彩，失眠者戴著新設備安然入睡……在科技與生命交織的疆域前沿，腦機接口正以其革命性的潛力，從實驗室的精密儀器走向患者真實的生活場景。
記者從12月17日中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心（以下簡稱腦智卓越中心）召開的侵入式腦機接口臨床試驗生活場景應用進展新聞發布會獲悉，該中心趙鄭拓、李雪團隊今年已完成三例侵入式腦機接口臨床試驗。這標志著我國在侵入式腦機接口技術方面成為繼美國后，全球第二個進入臨床試驗階段的國家。
從“二維交互”到“三維生命拓展”全方位突破
在團隊開展的第一例侵入式腦機接口臨床試驗中，受試者的控制對象是電腦、平板；而在第二例中，應用場景已從二維的電子屏幕拓展至三維的物理外設，智能輪椅和機器狗成為新的控制對象。
但這樣的跨越，不僅需要解碼“向左”“向右”的簡單意圖，更需實現連續、穩定、低延遲的精準控制，以應對真實環境中復雜的路面狀況和交互任務。為此，團隊開展技術攻關，實現了多項突破。
“我們開發了高壓縮比、高保真的神經數據壓縮技術，并創新性地融合了多種數據壓縮方式。”趙鄭拓研究員介紹，這套混合解碼模型，即便在神經信號相對嘈雜的環境中，也能高效提取有效信息，將腦控性能整體提升15%—20%。
家庭、社區等真實環境充滿聲、光、電磁等各類噪聲，受試者自身的生理、心理狀態也會波動。為此，團隊引入了“神經流形對齊技術”，其核心是從高維、多變的神經信號中，提取出代表核心意圖的、穩定的低維特征，確保解碼器輸入端的魯棒性。
團隊研發的“在線重校準技術”，則使系統能在日常使用過程中，實時、無聲地微調解碼參數，從而使系統性能始終保持在高位。
最關鍵的是響應速度。人體自然神經環路的傳導延遲在200毫秒左右。而團隊通過自定義通信協議，將腦機接口系統從信號采集到指令下發至外設的端到端延遲，壓縮到了100毫秒以內。這使得受試者的控制體驗更為流暢自然，意念與動作幾乎同步。
“隨著受試者對腦控外設的熟練使用，完成任務所激活的神經元數量會逐漸減少，但單個神經元的調控效率和貢獻度提升，會讓認知負擔大幅降低。”趙鄭拓介紹，該名受試者如今僅需花費很少的“腦力”就能控制輪椅等設備，達到了將外設內化為“身體一部分”的境界。
另據了解，團隊第三例侵入式腦機接口臨床試驗已順利完成。正是基于臨床試驗的成功驗證與數據積累，團隊開發了第一代高通量無線侵入式腦機接口系統（WRS01）的“升級版”（WRS02），后者在多個維度實現跨越式升級，通道數提升至256。WRS02的首例前瞻性臨床試驗即將于近期開展。
與外部生態協同加速產業化
記者了解到，WRS01目前已進入中國國家藥品監督管理局（NMPA）創新醫療器械審評的“創新綠色通道”。這是國內首個進入該“綠色通道”的侵入式腦機接口產品，標志著中國在這一前沿科技領域的產業化進程邁出了從臨床驗證到市場準入的關鍵一步。
據悉，進入“創新綠色通道”，意味著WRS01必須跨越多學科技術壁壘，并滿足監管機構對整套系統的安全性、有效性和可靠性的極高要求。
趙鄭拓介紹，團隊耗時10年開發的超柔性電極技術是WRS01實現應用效果和保障使用安全的基礎。“我們的電極是目前全球最小尺寸的神經電極，約為發絲直徑的1/100。電極彎曲時產生的作用力，與兩個細胞間的相互作用力差不多，這使它能與腦組織兼容，減少免疫反應。”他說。
從上游的電極、芯片、算法等，到中游的系統集成與測試以及整機解決方案，再到下游于醫療健康領域落地應用，侵入式腦機接口的產業鏈非常長。每一環都需扎實，才能支撐起規模化應用。“中國發達的供應鏈，給予了我們極大的支持。”李雪研究員說。
腦機接口的價值實現，離不開外部智能設備的發展。趙鄭拓表示，與外部智能生態的協同，是腦機接口技術產業化落地的關鍵之一。隨著電動輪椅、機器狗、人形機器人等智能外設的成熟與普及，腦機接口的“意念控制”有了更多用武之地。團隊以開放的心態主動與各類智能設備、應用平臺等合作，共同定義控制協議和應用場景，加速推動新品臨床轉化與應用驗證，讓腦機接口技術真正走向臨床應用。
值得一提的是，團隊敏銳地抓住了“再就業”這一更深層次的社會需求，與地方殘聯的“科技助殘”項目合作，讓第二例受試者找到了線上數據標注工作，重新成為社會價值的創造者。
要在人才培育上有所創新
腦機接口作為我國重點發展的未來產業，正加速從實驗室向產業化邁進。數據顯示，預計到2027年，我國腦機接口市場規模將達到55.8億元。但專業人才稀缺正制約著這一新興產業的規模化發展。
腦機接口橫跨生物醫學、神經科學、計算機等多個學科，對交叉型人才需求迫切。業內人士表示，當前高校培養體系尚未完全適配腦機接口產業需求，傳統學科劃分導致跨學科知識體系割裂，且高校教學內容與企業技術需求脫節，缺乏產學研協同育人機制支撐，“亟須加大自主化培養這一領域的多元化復合型人才的力度，為產業發展提供原動力”。
“當前，國內腦機接口的主要思路和技術源頭，還是來自國外的，尚未顯示出獨特的、創新性的發展。”中國科學院院士、腦智卓越中心學術主任蒲慕明指出，關鍵原因在于，我國科研界在腦機接口領域“沒有真正鼓勵創新人才”。
蒲慕明橫向對比了埃隆·馬斯克的腦機接口公司Neuralink，后者將很多研究所的研究組長吸納到企業組成龐大的團隊，在一個體系內將所有的要素串聯起來，迭代開發的效率大大提升。
“中國腦機接口要真正發展，一定要在人才培育上有所創新。”蒲慕明建議，設立青年研究基金，資助有實力的博士后或博士生，讓他們早早得到支持能去鉆研關鍵問題。
此外，腦機接口還面臨倫理規范和標準問題。“目前這個領域的很多臨床標準、醫療器械功能、產品定義等的標準是缺失的，希望相關標準或指導性原則盡快出臺規范這個行業，同時制定好倫理的底線，也有利于技術大步前進，讓行業更健康更快速地發展。”趙鄭拓說。
12月15日，NMPA簽發了一款侵入式腦機接口產品用于治療成癮類精神疾病的三類產品注冊證。隨著北京、上海、南京等地相繼出臺產業培育方案，中國的腦機接口產業正在政策與資本的雙重助推下加速前行。從實驗室走向真實世界，從治療成癮到重建運動功能和社會角色，腦機接口正在打開一扇通往未來的大門。
來源：科技日報記者?王春?沈涵
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