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脑机接口未来如何实现大突破?

曾经只在科幻作品中出现的脑机接口,如今正悄然走出实验室,帮助四肢截瘫患者重新“行走”,让失语者再次“开口说话”。“戴上帽

曾经只在科幻作品中出现的脑机接口,如今正悄然走出实验室,帮助四肢截瘫患者重新“行走”,让失语者再次“开口说话”。

“戴上帽子无线接通信号,脑袋已经可以很好地控制光标了。玩赛车游戏过程中,也可以通过大脑发出信号,用意念直接操控小车避障。”2025年3月,国内首例侵入式脑机接口系统前瞻性临床试验的受试者术后仅一个多月,就已取得如此进展。

这标志着我国在侵入式脑机接口技术上成为继美国之后,全球第二个进入临床试验阶段的国家。

01 当前进展:技术突破与应用拓展

从技术路径看,脑机接口主要分为侵入式、半侵入式和非侵入式三种,近年来各自取得了显著突破。

侵入式脑机接口发展尤为引人注目。2025年3月,复旦大学附属华山医院与相关企业完成了我国首例侵入式脑机接口的前瞻性临床试验。一位因高压电事故导致四肢截肢的男性恢复了下象棋、玩电子赛车游戏等功能,达到跟普通人控制电脑触摸板相近的水平。

阶梯医疗作为全球范围内第二家、中国第一家进入产品临床试验阶段的侵入式脑机接口公司,展示了其自主研发的脑控植入体。这款植入体尺寸只有马斯克旗下Neuralink产品的一半,采用超柔性电极设计方案,电极直径仅为头发丝的1/100。

半侵入式技术同样取得重大进展。清华大学洪波团队研发的无线微创脑机接口NEO,把电极放在大脑硬膜外,避免对神经细胞的直接破坏。该技术通过8个电极信号解析出100多个虚拟通道,能够精准解码患者运动意图。

“北脑一号”由北京脑科学与类脑研究所牵头成功推出,把薄如蝉翼的电极片贴在硬脑膜上,瘫痪病人术后10天就能用意念控制运动。

非侵入式脑机接口则更早实现了产品量产,商业化落地初见成效。中国已经研发出多款自主产品,如脑机接口智能头环、脑机接口床垫、脑机接口外骨骼系统等。

02 应用场景:从医疗康复到日常生活

脑机接口技术在医疗康复领域的应用最为突出,为众多疑难病症提供了新的治疗可能。

在上海交通大学医学院附属瑞金医院,脑机接口装置在治疗神经性厌食症、抑郁症上表现出明显效果。该院脑机接口及神经调控中心主任孙伯民表示,团队还积极研发非侵入式、可居家穿戴的脑机接口技术,为轻、中度抑郁症患者提供了新的治疗方向。

视觉重建方面,上海明视医疗科技有限公司完成首例兼具复杂图形加颜色的视觉重建IIT试验。公司创始人刘冰表示:“我们的目标,是能够让一个摘除眼球或毫无光感的病人恢复到0.3-0.5的视力。”

除了严肃医疗,脑机接口技术还在向更广泛的应用场景扩展。专家预测,除了帕金森、阿尔茨海默病、渐冻症等患者的治疗,人们未来还可能通过生活、消费电子产品等多维度观察大脑意识的本质。

脑机接口未来的应用重心将从弥补大脑功能不足逐步拓展到增强大脑能力。例如,它有望提升注意力、记忆力和目标识别能力,让电竞选手反应更迅速,让工业生产监控员具备过目不忘的技能。

03 产业生态:政策与资本双轮驱动

脑机接口产业的快速发展,离不开政策与资本的双重驱动。

在政策层面,2025年8月,工业和信息化部等七部门发布《关于推动脑机接口产业创新发展的实施意见》,提出到2027年,脑机接口关键技术取得突破,初步建立先进的技术体系、产业体系和标准体系。到2030年,培育2-3家有全球影响力的领军企业和一批专精特新中小企业。

各地政府也积极跟进,北京、上海、四川等地相继发布脑机接口产业培育与发展行动方案。《上海市脑机接口未来产业培育行动方案(2025-2030年)》提出,重点推进侵入式、半侵入式产品落地。

在资本层面,全球脑机接口行业投融资活动活跃。截至2025年2月,全球脑机接口领域投融资事件超过1500起,总金额接近100亿美元。中国相关事件超过200起,总金额接近20亿美元。

2025年2月,阶梯医疗完成3.5亿元B轮融资,创国内植入式脑机接口领域融资纪录。同年6月,马斯克旗下的Neuralink宣布完成6.5亿美元的E轮融资,公司估值一度飙升至90亿美元。

04 面临挑战:技术与人才瓶颈

尽管发展迅速,脑机接口仍面临多重挑战。

技术瓶颈亟待突破。侵入式脑机接口仍面临生物排异、感染风险。非侵入式设备受制于微弱脑电信号与大脑复杂神经活动的干扰,脑电信号的采集和解码精度等问题仍需突破。

伦理监管框架亟待完善。虽然相关部门已发布《脑机接口研究伦理指引》和脑机接口标准化技术委员会筹建方案,但是尚未出台对应法律文件和具体细则。在数据隐私保护方面尚未有相关监管框架,对于脑电数据的归属权及使用边界仍存在模糊地带。

高端人才储备不足。脑机接口涉及神经科学、材料工程与人工智能等多个学科。但目前仅少数高校开设了脑机接口专业,保守预计2030年专业人才需求量将超20万人。

从企业规模构成来看,我国脑机接口产业仍以中小民营企业为主体。脑机接口产业联盟的统计结果显示,其会员构成中,中小民营企业的占比超过50%。

05 未来突破:四个关键方向

要实现脑机接口的大规模发展,需要在多个方面持续发力。

技术攻关方面,需围绕高密度柔性电极、低功耗芯片研制以及解码算法提升等重点技术领域。加快植入式设备研发突破,创新额贴式、耳贴式等产品形态。

人才培养方面,要支持重点高校设立脑机接口交叉学科,构建覆盖生物医学工程、计算机科学、材料科学、临床医学的课程体系。目前从本科到博士的完整培养链条尚未建立,人才供给与行业发展之间的缺口十分明显。

资本支持方面,需设立国家级脑机接口长线基金,由政府资金撬动更多社会资本投向核心技术创新。要完善投资闭环,吸引耐心资本持续注入。

伦理规范方面,应尽早出台脑机接口数据管理条例,明确脑电数据归属权、使用边界及跨境流动规则。要在鼓励创新和规范发展之间找到平衡点。

随着技术不断突破,脑机接口的未来应用图景正徐徐展开。从帮助瘫痪患者重新站立,到让盲人重见光明,从治疗难治性抑郁症,到增强人类认知能力——脑机接口正在重塑人机交互的范式。

根据咨询机构预计,2030年至2040年间,全球脑机接口仅在医疗领域应用的潜在市场规模有望达400亿至1450亿美元。随着产学研各界的共同努力,脑机接口技术有望在未来十年内再造一个中国高技术产业,成为推动社会进步的重要力量。