從實驗室快步走向應用場景 腦機介面將科幻場景“接入”現實

　　試著想象一幅畫面：人類給大腦接入一個物理通道，通過意念就能與外界産生交互——幾年前，這似乎還是科幻電影中的場景，如今，這項技術——腦機介面正從實驗室快步走向應用場景，並逐步建立起大腦與數字世界之間的橋梁。

　　黨的二十屆四中全會通過的《中共中央關於制定國民經濟和社會發展第十五個五年規劃的建議》，對“培育壯大新興産業和未來産業”作出明確部署。其中提到，前瞻佈局未來産業，探索多元技術路線、典型應用場景、可行商業模式、市場監管規則，推動量子科技、生物製造、氫能和核聚變能、腦機介面、具身智慧、第六代行動通訊等成為新的經濟增長點。

　　在10月24日中共中央新聞發佈會上，國家發展改革委主任鄭柵潔介紹和解讀黨的二十屆四中全會精神時，專門提到前文所述的腦機介面等六大産業，“這些産業蓄勢發力，未來10年將再造一個中國高技術産業。”

　　作為生命科學與資訊技術交叉的前沿領域，腦機介面如何打破“腦”與“機”的壁壘，在醫療康復、産業應用中實現從0到1的突破？在政策賦能、技術迭代與資本加持下，這項曾停留在科幻作品中的技術，正面臨哪些待解的難題，又將如何勾勒未來産業藍圖？記者採訪了多位行業專家、産業從業者及科研人員，解碼腦機介面從實驗室走向現實的進階之路。

　　多地爭搶腦機介面産業新高地

　　腦機介面技術，是指在人或動物大腦與外部設備之間創建直接連接，實現腦與設備的資訊交換。作為一種變革性的人機交互技術，其作用機制是繞過外周神經和肌肉，通過捕捉大腦信號並將其轉換為電信號，從而實現資訊的傳輸和控制。

　　從形式來看，腦機介面主要分為侵入式、半侵入式和非侵入式3種。清華大學生物醫學工程學院教授高小榕解釋，侵入式腦機介面目前主要用於醫學場景，即當患者出現身體障礙或行為障礙時，通過將電極植入大腦來實現功能恢復。

　　在他看來，這些操作的目標是盡可能提高功能表現，例如實現文字和動作的轉換。然而，運動區和語言區在大腦中並不相鄰，會導致侵入式介面的創傷性較大，尤其是當需要同時實現運動和語言解碼時，電極需要覆蓋更大的腦區。因此，目前國際上傳統的侵入式介面通常只能實現單一功能，如運動控制或語言控制，而尚未有能夠同時實現兩者的成熟技術。

　　為了加速推進腦機介面産業發展，北京、上海、天津、深圳等地正加速佈局産業集聚區。

　　以上海為例，今年1月，《上海市腦機介面未來産業培育行動方案(2025-2030年)》正式發佈。“方案的重點是以醫療場景為核心、以戰略産品為導向，重點推進侵入式、半侵入式産品落地，同時鼓勵非侵入式産品的發展。我們希望在2030年，腦機介面未來産業能夠成為戰略性新興産業的中堅力量，也希望做到百億甚至千億的水準。”上海市科學技術委員會前沿交叉處副處長王卓曜説。

　　上海虹橋國際中央商務區管理委員會黨組書記、常務副主任孔福安表示，虹橋作為“連結”樞紐，已佈局全國首個腦機介面未來産業集聚區，正構建“大科創”生態，打造海外發展服務中心、國際人才服務中心、海外貿易中心三大平臺，並攜手國際專業服務機構，為腦機介面産業的國際化提供有力支撐。

　　此外，北京市首個腦科學與腦機介面産業集聚區在昌平掛牌，首個腦科學與腦機介面産業園正式揭牌啟用。深圳市成立腦科學技術産業創新中心，打造全國首個人工智慧與腦科學融合的産業創新平臺……一批腦機介面技術的新場景、新模式、新業態正在各地涌現。

　　臨床突破點亮生命康復新可能

　　一段時間以來，腦機介面技術正加速從實驗室走向産業前沿，其中醫療領域成為最具活力的應用場景之一。

　　多模態影像技術、多模態腦功能監測技術、數字一體化手術室——在復旦大學附屬華山醫院虹橋院區的數字化手術室，外科醫生已經被武裝到“牙齒”。

　　“我們可以做大腦的功能定位、電流刺激，而且這些技術已經非常成熟。”復旦大學附屬華山醫院神經外科副主任吳勁松説，儘管當前精準外科體系已將腦瘤患者5年生存率提升3倍至15%，致癱率與失語率下降超90%，然而，仍有約10%的患者面臨術後功能障礙的挑戰。

　　如今，他的團隊正致力於推進腦機介面在運動重建與語言合成方面的臨床應用。

　　今年3月，吳勁松、路俊鋒教授團隊與中國科學院腦科學與智慧技術卓越創新中心趙鄭拓研究員團隊、李雪研究員團隊，和相關企業完成了我國首例侵入式腦機介面的前瞻性臨床試驗，使一名因高壓電事故導致四肢截肢的男性恢復下象棋、玩電子賽車遊戲等功能，達到跟普通人控制電腦觸摸板相近的水準。

　　上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院腦機介面及神經調控中心主任孫伯民介紹，他的團隊與企業共同研發的侵入式腦機介面裝置，在治療神經性厭食症、抑鬱症上表現出明顯效果。

　　“在難治性抑鬱症的臨床試驗中，我們能同時記錄患者腦深部的電活動，從而為我們認識和治療該疾病提供了更多資訊和數據支撐。”孫伯民説。

　　在臨床工作中，孫伯民發現，相較于開顱手術帶來的風險和創傷，患者更傾向於創口更小的非侵入式治療方式。因此，該團隊還積極研發非侵入式、可居家穿戴的腦機介面技術，為輕、中度抑鬱症患者提供了新的治療方向。

　　“未來腦機介面會有更多應用場景，比如帕金森、阿爾茨海默病、漸凍症、脊柱損傷、腦腫瘤、腦卒中等患者的治療。”吳勁松説，除了嚴肅醫療，人們未來還可能通過生活、消費電子産品等多維度觀察大腦意識的本質，這也是未來腦科學研究非常重要的方向之一。

　　此前，清華大學洪波教授團隊研發的無線微創腦機介面技術，也取得突破性進展。通過植入式設備解讀大腦信號，該團隊已成功幫助3位因脊髓損傷導致高位截癱的患者恢復部分運動功能，為數百萬殘疾人帶來了希望。

　　洪波介紹，該系統有三大特點，首先是低侵入性，安全性高，不破壞神經細胞；其次是高可靠性，無線供電通信，終身使用；最重要的是，依靠強大的演算法實現了穩健的運動解碼效果。

　　值得一提的是，該系統採用與歐美主流方案截然不同的技術路徑。洪波説，為解決傳統腦機介面存在的免疫損傷、電極脫落等問題，團隊將電極植入患者顱骨下硬膜外，避免對神經細胞的直接破壞，同時通過無線供電與通信技術實現終身穩定使用。此外，該技術通過8個電極信號解析出100多個虛擬通道，能夠精準解碼患者運動意圖。

　　目前，團隊已啟動大規模臨床試驗，計劃在2025年年底前完成30至50例植入手術，並在全球同步開展小規模臨床試驗。

　　生態協同發力構築技術新場景

　　能夠看見色彩繽紛的世界，對眼球摘除的盲人來説是遙不可及的夢想。如今，這個夢想卻有望照進現實。日前，上海明視醫療科技有限公司完成首例兼具複雜圖形加顏色的視覺重建IIT試驗(研究者發起的臨床研究與試驗——記者注)。

　　“我們的目標，是能夠讓一個摘除眼球或毫無光感的病人恢復到0.3-0.5的視力。”10月28日，該公司創始人劉冰在上海新虹橋國際醫學園區舉行的“連結者”沙龍上説。

　　“對於眼球摘除或視神經受損的病人，以目前的醫療水準，幾乎不可能使其視力逆轉。”劉冰説，可能的解決途徑就是腦機介面。然而，現有的腦機介面技術很難恢復成豐富多彩且具有複雜圖形的空間視覺圖像。

　　為了解決這個問題，劉冰團隊在優化演算法後，將攝像頭拍攝的景物通過植入體對大腦視覺皮層進行電刺激，繞過受損的眼部或視神經，將視覺資訊轉化為電信號輸入大腦，從而實現“視力重建”。

　　劉冰表示，科研團隊已入駐上海腦機介面未來産業集聚區，計劃在2027年完成産品型式檢驗，2028年正式進入IIT試驗。“我們希望在這裡得到更多機會和扶植，同時成為國家腦機介面産業發展和領跑國際賽道的參與者和推動者。”

　　記者了解到，上海腦機介面未來産業集聚區計劃于2025年年底開園，建設臨床轉化中心、科創轉化中心、高品質孵化器、概念驗證平臺、展示中心等平臺和載體。自今年6月啟動建設以來，已吸引10家腦機介面企業入駐。

　　靈犀雲醫學科技(北京)有限公司也是入駐企業之一。針對傳統腦電分析依賴人眼、效率低下的痛點，靈犀雲與國內院校合作，開發出“循證動力學”模型。公司董事長閆宇翔表示，該模型通過倣照人腦動態産生機制進行建模，不僅能更精準地識別孤獨症、多動症等疾病的腦功能異常標記物，還能在虛擬模型中模擬藥物干預，為精神類疾病用藥提供個性化方案。

　　“這裡集聚豐富的臨床醫療資源，特別是在神經精神領域，讓我們能夠直面患者和醫生的需求。其次，上海市和閔行區對於腦機介面産業長時間、大力度的投入，讓我們看到更多機會和信心。”該公司項目總監施聖陶説。

　　産業的加速發展離不開資本的有力賦能。上海國有資本投資有限公司黨委書記、董事長袁國華表示，為了給科技企業提供全方位成長支援，上海國投構建了五大生態矩陣——基金矩陣、科創矩陣、産業矩陣、投資人矩陣、投後賦能與研究矩陣。

　　“聚焦三大産業和未來産業，我們今年投資規模預計超550億元。這些將為創新型企業進行産業鏈的深度連結。”袁國華説，專注“投早投小、投硬科技”，一線投資人通過子基金遴選，將達到1000人以上的投資團隊規模，助力上海創新集聚區産業、資本、科技高水準迴圈。