《星島》見習記者 齊鑫 上海報道
中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心（下稱“腦智卓越中心”）近日宣布，其研究團隊聯合復旦大學附屬華山醫院及相關企業，在侵入式腦機接口臨床研究上取得關鍵進展。
該團隊研發的侵入式腦機接口系統已成功完成第二例臨床試驗，成功幫助一位高位截癱患者，僅通過“意念”便能流暢操控智能輪椅與機器狗，在真實場景中完成自主移動與抓取物品。
這一突破，標志著中國腦機接口技術，從二維屏幕光標控制邁向三維物理世界交互，為商業化應用按下了快進鍵。
當前，腦機接口作為“十五五”規劃中與量子科技、生物制造、氫能和核聚變能、具身智能、第六代移動通信并列的“未來產業”，其發展已上升至國家戰略高度。
“腦機接口作為人機交互的終極形態，是未來產業的核心賽道。”12月18日，北京社科院副研究員王鵬告訴《星島》，隨著技術迭代與場景拓展，其市場規模有望快速擴張，成為推動醫療、消費、工業等領域變革的關鍵力量。中國憑借政策導向、臨床資源與工程化能力優勢，將在全球競爭中占據主導地位，引領產業向規模化、高質量方向升級。
三維物理世界的操控與交互
《星島》了解到，該例臨床試驗患者于2022年因脊髓損傷導致高位截癱，經過一年多時間康復情況未有改善。今年6 月，該患者植入了侵入式腦機接口系統。
經過數周訓練，患者已經可以穩定控制電腦光標、平板電腦等電子設備。在此基礎上，技術團隊又進一步將系統拓展至三維物理設備控制，幫助患者實現了對智能輪椅和機器狗的連續、穩定、低延遲操控，使其能夠在復雜日常場景中完成多項功能活動。
▲癱瘓患者通過意念操控智能輪椅。 圖源/活動方供圖
為實現這一目標，團隊在技術層面上實現了多層突破。在神經信息提取環節，團隊開發出高壓縮比、高保真的神經數據壓縮技術，并創新性地融合了“尖峰頻段功率”“相鄰脈沖間隔”與“尖峰脈沖計數”幾種數據壓縮方式。該混合解碼模型在噪聲環境下仍能高效提取有效信號，使整體腦控性能提升約 15%-20%。同時，團隊還引入了“神經流形對齊技術”，自主研發了“在線重校準技術”。
最為關鍵的是響應速度，該研究通過自定義通信協議和系統級優化，將從信號采集到指令執行的端到端延遲壓縮在100毫秒以內，這一速度低于人體自身的生理延遲，能夠使患者的控制體驗更加流暢自然。
“目前我們看到的這些算是簡單的物理外設，如輪椅、機械臂、機器狗。基于這些基礎物理外設硬件控制的實現，我們希望下一步能夠在控制水平以及控制復雜度等層面拓展，能夠實現接近常人的肢體控制度。”該技術團隊帶頭人趙鄭拓表示，未來團隊希望可以通過腦接口技術的不斷提升，可以實現控制人形機器人等復雜外設，在控制水平、速度、復雜度等層面達到超越常人的目標。
《星島》了解到，團隊帶頭人趙鄭拓、李雪也是階梯醫療的創始人，該公司主要從事腦機接口相關技術研發和成果轉化。天眼查顯示，近期，階梯醫療已完成來自上海國投的B+輪融資。今年10月，階梯醫療第三例腦機接口患者的臨床試驗也已順利完成，目前已成功實現對機械臂的穩定操控。
產業化進程加速
近年來，在世界范圍內，腦機接口行業正迎來越來越多的關注。
2021年，美國企業家埃隆·馬斯克旗下的Neuralink曾展示讓猴子用意念玩乒乓球的實驗；去年，Neuralink宣布其首例人體植入手術成功完成。今年8月，美國血管介入腦機接口企業Synchron首次公開演示，植入血管介入腦機接口系統的漸凍癥患者僅憑借意念，就可以自如操控 iPhone、iPad等設備，無需肢體動作或語音指令。
中國腦機接口行業近年來也取得了多項顯著成果。
去年12月，韶腦科技研發的“腦電采集康復訓練設備”（滬械注準20242190431）獲得上海市首張非侵入式腦機接口醫療器械注冊證；今年3月，北京腦科學與類腦研究所宣布，“北腦一號”智能腦機系統已完成國際首批柔性高通量半侵入式無線全植入腦機系統的人體植入，進入臨床驗證階段……
“對于用戶來說，商業的大規模落地其實正在推進的過程中，我們預計未來大概5年的時間內，就會有真正的注冊產品出現，真正推廣到市場，并且能夠應用起來，甚至可能不止一代的產品。”李雪向《星島》表示。
她進一步向記者講解，例如像精神系統性疾病的調控設備，此前業界就已經出現傳統應用，在此基礎上，團隊利用腦機接口技術，使其形成閉環，以實現副作用更小更精準的調控，相關技術落地大約需要5年時間。感知學修復技術落地時間稍長，預計大約5-10年的時間會出現較為有效的調控手段。
談及落地過程中的難點，李雪表示，腦機接口并非傳統的醫療器械，技術團隊在研發過程中會遇到各種各樣的困難，例如系統對接等。另外，目前行業缺乏明確的標準規范，需要行業內頭部的企業、領先的團隊和有關監管機構、臨床醫生等各方一起協商制定。
王鵬也向《星島》表示，除了涉及倫理與監管框架問題外，腦機接口技術的成熟度與可靠性還需要進一步提高。另外，神經科學、材料學、算法等領域存在“語言壁壘”，協同研發機制尚不成熟。核心器件依賴進口，供應鏈自主可控能力不足，推高了生產成本。臨床轉化周期長、資金投入大，還需要資本支持技術創新和迭代。
“醫療場景中，患者對侵入式手術的恐懼、醫保覆蓋有限、醫生操作熟練度不足制約普及。消費場景中，設備需解決‘技術能否真正解決需求’的痛點，提升實用性與性價比。公眾對腦機接口的認知有限，還需加強科普教育，消除技術誤解與倫理擔憂。”王鵬說。
