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拒做“赛博玩具”!中国脑机接口不为炫技而生

我们坚信,脑机接口不应是炫技的工具,而应是连接生命与希望的桥梁。脑机接口(Brain-Computer Interfac

我们坚信,脑机接口不应是炫技的工具,而应是连接生命与希望的桥梁。

脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI)是一种在大脑与外部设备之间建立直接通信通道的技术。它通过采集、解析神经信号,将人的“意念”转化为可执行的指令,从而绕过受损的神经-肌肉通路,让瘫痪患者用“想”来控制轮椅,让失语者用“想”来合成语音,甚至用“想”来操作电脑,因而被视为“下一代人机交互”核心的前沿技术。

然而,将这一前沿技术从实验室推向真实世界,却面临着多重复杂挑战。信号质量、侵入风险与市场普及之间难以兼得的“不可能三角”是整个行业必须直面的现实困境。在此背景下,科技企业成为推动技术落地、探索可行路径的关键力量。

斤风观察到,脑虎科技于12月13日在上海宣布,其自主研发的“三全”脑机接口产品完成首例临床试验。这款产品实现了“全植入、全无线、全功能”,即所有核心模块(含电池)完全植入体内,患者无需佩戴任何外部装置即可实现意念的实时交互。

▲临床受试者实现“意念操控”(图源:脑虎科技)

首位临床受试者是一位因高位截瘫卧床8年的28岁患者,术后5天即实现意念操控,脑控解码速率达到5.2bit/s,处于国际顶尖水平。这是国内首款、全球第二款内置电池的全植入脑机接口系统,填补了中国在该领域的技术空白。

然而,将视角从单个案例拉向整个产业,现实远比突破更加复杂。数以千万计的患者亟需通过脑机接口技术实现功能重建。但截至目前,全球范围内侵入式脑机接口完成的临床植入案例不过寥寥。

三条技术路线的分野与融合

理解中国脑机接口产业的破局之路,首先需要厘清当前的技术格局。根据电极与脑组织的位置关系,脑机接口可分为侵入式、半侵入式和非侵入式三条技术路线,各自瞄准不同的临床需求,也面临着各自的发展瓶颈。

(1)侵入式:医疗刚需的核心突破口

侵入式脑机接口将电极直接植入大脑皮层或皮层表面,能够采集到最高质量的神经信号,是治疗重症神经系统疾病的核心技术路线。近年来,这一领域的技术进展显著,电极通道数已突破6.5万级,信号采集稳定性提升约30%,手术创伤也从传统开颅降至3至5毫米的微孔级别。

国内侵入式赛道已形成差异化的企业布局。脑虎科技聚焦“三全”植入技术路线,采用蚕丝蛋白涂层的柔性电极阵列微创植入,大幅降低了长期植入引发的免疫排斥风险。阶梯医疗的超柔性微纳电极具有长期稳定性、高生物相容性、高通量、多脑区、低损伤、可定制化等优点。衷华脑机推出了6.5万通道的双向微针阵列,通道数量的大幅提升相当于具备了同时“聆听”与“对话”数万个神经元的能力。斤风此前报道《2毫米到2厘米:非晶合金突破10倍厚度极限!》,非晶合金凭借其优异的生物相容性和电学性能,成为脑机接口电极材料的重要选项。

那么,究竟什么样的人群会考虑接受这类需要开颅植入的侵入式脑机接口呢?答案是那些面临最严峻功能障碍、现有治疗手段效果有限的严重神经系统疾病患者。例如,因脊髓损伤导致四肢瘫痪的患者,其大脑运动指令无法传递至肢体,侵入式脑机接口可为其重建控制外部设备的能力。

这类技术当前明确聚焦于上述“医疗刚需”场景,首要目标并非面向普通消费者或轻症患者,而是为重症患者提供重返生活的可能性。

然而,侵入式路线的临床推广仍面临现实瓶颈。开颅手术的长期安全、医疗器械的审批流程、临床应用的验证周期等,都制约着这一技术的规模化应用。即使部分企业可以实现微创手术,对于患者及其家属也有较高的认知壁垒与接受门槛。

(2)半侵入式:安全与精度的平衡探索

半侵入式脑机接口将电极置于颅骨内但不刺入脑组织,通常位于硬脑膜外或硬脑膜下,试图在信号质量与手术安全性之间寻找平衡点。这条中间路线近年来取得了实质性进展。

博睿康与清华大学联合研发的NEO无线微创脑机接口系统是这一路线的代表。该系统将电极置于硬膜之外,无需刺入脑组织,植入体仅硬币大小,手术创伤显著低于传统侵入式方案,成为国内首款进入创新医疗器械特别审查程序的脑机接口产品,标志着半侵入式路线在监管层面获得认可。

半侵入式路线的优势在于显著降低了手术风险和术后并发症概率,更易获得伦理审批和患者接受。但其信号精度介于侵入式和非侵入式之间,能否满足复杂运动解码和语言合成的需求,仍需更多临床数据验证。

(3)非侵入式:消费场景的规模化普及

非侵入式脑机接口通过头皮电极采集脑电信号,无需任何手术即可使用,是目前商业化程度最高的技术路线。

强脑科技是国内非侵入式赛道的龙头企业,凭借非侵入式脑机接口全栈技术,在医疗康复和消费电子领域实现了“意念控制”的商业化突破,智能仿生义肢产品价格仅为国外同类产品的五分之一,出货超过10万台,率先实现了规模量产。

▲强脑科技亮相残特奥会闭幕活动(图源:强脑科技)

非侵入式路线的优势在于安全、便捷、成本可控,适合康复训练、睡眠监测、专注力提升等消费级场景。但其头皮脑电需要穿透头骨和脑膜,信噪比远低于侵入式采集,使其难以满足复杂运动解码或实时语言合成的需求。

横亘在产业化道路上的三重障碍

尽管中国脑机接口已形成多路线并行的产业格局,但无论侵入式还是非侵入式企业,都被共同的痛点困住。这些障碍并非单一企业的难题,而是全行业从科研走向量产必须跨越的鸿沟,大致可以归结为技术层、商业化层和生态层三个维度。

(1)技术层面:“不可能三角”困境

脑机接口的核心使命是读懂大脑,人脑拥有860亿个神经元,构成极其复杂的电信号网络。要准确解码这些信号,最理想的方式是让采集电极尽可能靠近神经元,这正是侵入式技术的逻辑起点。

侵入式脑机接口能够实现单神经元级别的信号采集,国内头部企业甚至已经能够达到国际顶尖的解码精度。但“靠近”意味着风险。传统外露系统的术后感染风险高达5%至8%,长期植入还可能引发脑组织的慢性炎症反应。非侵入式技术虽然规避了手术风险,但信噪比的天然缺陷使其只能满足基础功能需求。信号质量与安全性之间的矛盾,至今没有完美的解决方案。

临床适配问题同样棘手。美国脑机接口领域的代表性企业、特斯拉创始人马斯克创立的Neuralink,其应对策略是开发专用手术机器人,通过精密机械臂将电极植入大脑皮层,将电极植入时间从17秒压缩到1.5秒,实现单次植入50毫米深度的神经元信号捕捉。

这些指标代表着机械精度、材料科学和算法优化的巅峰成就,背后是千万美元级别的研发成本,以及合金电极、高精电机、量子加密等尖端技术。然而,临床医疗的核心诉求是高可靠、低风险、低成本,医生需要设备兼容不同病情的患者,医保需要将手术成本控制在一定范围,患者需要长期稳定的解决方案,这种现实矛盾导致Neuralink的排队名单以高收入群体为主,被诟病为富人的“赛博玩具”。

(2)商业层面:多重市场梗阻

脑机接口是典型的“高投入+低产量”产品,终端定价走高是必然结果,对于大部分普通家庭来说都是一笔高昂的费用。高昂的价格需要支付体系来消化,目前国内脑机接口医保政策正处于“破冰前行、落地承压”的关键阶段。

尽管2025年脑机接口已成功纳入医保收费项目单独立项,但成本结构失衡问题突出,患者实际负担并未显著减轻。设备单套成本高达数十万元,且需全额自费,形成了“手术费普及化、设备费天价化”的尴尬割裂。

由于缺乏10年以上的长期临床数据支撑,相关长期风险尚不明确,再保险机制也处于缺位状态,导致国内医院多以临床试验形式开展相关项目,难以实现规模化推广。

与此同时,医保报销范围狭窄、审批流程繁琐、报销标准不统一,再叠加神经数据伦理边界模糊等配套问题,共同构成了技术落地的梗阻,制约着其惠及最需要的重度残障群体。

(3)在生态层面:“研发-临床-患者”传递断层

高校、企业以及医院、患者之间的生态隔离制约着整个产业的发展效率。

高校的研究多聚焦于基础理论突破与实验室级别的技术验证,往往追求高指标的学术价值,却忽视了工程化转化的可行性与商业化落地的经济性。

医院与企业之间多为零散的项目合作,缺乏常态化的需求对接与联合研发。同时,临床数据的共享壁垒也加剧了产业困境——由于缺乏统一的数据标准与共享平台,不同医院的临床试验数据难以互通整合,导致企业研发缺乏足够多的样本量支撑。

更关键的是,患者群体的真实需求被长期边缘化,患者对于设备的佩戴舒适度、操作便捷性、后续维护成本等核心诉求,往往难以通过有效渠道进行传递。例如,部分侵入式设备的术后维护流程繁琐,需要患者频繁往返医院,给行动不便的残障患者带来极大困扰;而非侵入式设备的佩戴体验差、易受环境干扰等问题,也降低了患者的使用意愿。

这种“研发-临床-患者”的传递断层,导致部分产品脱离实际使用场景,即便技术指标达标,也难以获得市场的广泛认可,进一步阻碍了产业化进程。

脑虎科技的破局实践

在行业面临技术、商业与生态三重障碍的背景下,脑虎科技的破局实践提供了一个颇有价值的研究范本。其之所以能率先走通一条高壁垒的临床转化路径,源于其独特的“基因”组合,即“顶尖科学家”与“成熟创业者”的深度融合,以及“战略资本”的持续赋能。

脑虎科技是由两位中科大同班同学联合创立。创始人兼首席科学家陶虎是国内脑机接口领域的权威专家,曾任职于中国科学院上海微系统与信息技术研究所,他带领团队攻克了柔性电极等核心材料与工艺难题。联合创始人兼CEO彭雷则是一位连续创业者,曾成功创办企业并被阿里收购,拥有深厚的商业运营和生态构建经验。这种“前沿技术洞察”与“成熟商业落地”能力的互补,奠定了公司从实验室到临床稳健推进的基础。

2022年起,脑虎科技相继获得了盛大集团、红杉中国、中平资本等知名机构的多轮投资,股东阵容兼具互联网产业资本、顶级风险投资和专业医疗基金,这种多元化且坚定的资本支持,不仅提供了充足的研发资金,更验证了其立足临床、稳妥创新的长期战略价值。

此外,脑虎科技还汇聚了以中国科学院院士张旭、华山医院院长毛颖等为代表的顶尖顾问团队,为其技术研发与临床验证提供了强大支撑。

正是因为这些资源禀赋,脑虎科技的破局策略在系统设计中得以充分展现。

首先,脑虎科技直面“精度VS安全”的核心矛盾,采用μECoG皮层外植入方案,使电极贴附于脑表面而非刺入,并结合自主研发的蚕丝蛋白涂层技术,显著降低了长期植入的损伤与排异风险。256通道的高密度设计则保障了信号采集质量,使其解码速率达到国际顶尖的5.2bit/s。

▲脑虎科技柔性微皮层脑机接口(图源:脑虎科技)

其次,脑虎科技在临床适配做出了务实而关键的选择,“三全”植入设计从根本上杜绝了外露系统的感染风险。更重要的是,这种方式并未追求昂贵且专用的手术机器人,而是巧妙地复用神经外科已有的深部脑刺激手术器械与成熟流程。这一决策将手术门槛大幅降低至“三甲医院神经外科常规水平”,极大地提升了产品的临床可及性。

最后,脑虎科技让脑机接口真正与现实世界、网络世界接轨,自主开发的插件式操作系统XessOS,旨在构建一个开放的交互平台,不仅让患者能够控制轮椅,还能连接智能家居等数字终端,甚至操作各种网络应用,推动脑机接口跨设备互联互通,为打生态隔离提供了可能。

▲脑虎科技脑机接口操作系统(图源:脑虎科技)

当然,仅靠一家企业的努力无法化解全行业的系统性难题。脑虎科技的实践更像一个楔子,指明了破局需要技术、商业与生态的多维协同。

不为炫技而生

“我们坚信,脑机接口不应是炫技的工具,而应是连接生命与希望的桥梁。”脑虎科技创始人兼首席科学家陶虎如是说。

脑机接口产业的终极价值,不在于技术本身的精妙,而在于它能够解决什么问题、服务于谁。对于因神经系统疾病丧失肢体功能的患者而言,脑机接口意味着重新获得与世界交互的能力——使用“意念”操控轮椅避开障碍的自由,通过神经信号“说出”心底想法的顺畅,更是摆脱长期卧床、重获生活尊严的希望。这种价值导向,决定了行业发展不能脱离临床需求而陷入技术参数的炫技误区。

以脑虎科技、阶梯医疗、衷华脑机等企业为例,战略重心在于为瘫痪、癫痫、意识障碍等严重神经系统疾病患者提供切实可行的临床解决方案。因此,技术研发的首要原则是在性能与长期生物安全性、临床可行性和系统可靠性之间取得最佳平衡,这些技术选择的背后,都是“以患者为中心”的产业初心。

未来十年,中国脑机接口产业将沿着“技术突破—场景渗透—生态构建”的路径演进,呈现医疗筑基、消费破圈、生态引领三阶段发展特征。而这一进程的最终目标,是让脑机接口从少数人的奢侈品变为普通患者可及的民生必需品。

归根结底,脑机接口的发展从来不是一场“技术竞赛”,而是一场“生命赋能”的科学实践。唯有始终坚守“以患者为中心”的产业初心,推动技术研发与临床需求深度绑定,加速完善医保支付、数据伦理、风险保障等配套体系,让高校、企业、医院、患者形成协同合力,才能逐步破解产业发展的痛点难点,让脑机接口这座“生命桥梁”真正连通每一个需要帮助的个体,彰显前沿技术的人文温度。