央廣網(wǎng)北京3月31日消息(記者 朱冠安)3月31日,2025中關(guān)村論壇年會最后一日,在中關(guān)村國際創(chuàng)新中心舉辦的腦機接口創(chuàng)新發(fā)展與應(yīng)用論壇人頭攢動。
在科技成果展區(qū),一段視頻引人駐足:一位漸凍癥患者坐在輪椅上,目光凝視屏幕,僅憑意念便在對話框中“輸入”了“你好”二字;另一側(cè),腦卒中偏癱患者通過腦控機械臂精準抓取水杯,金屬關(guān)節(jié)的活動與大腦皮層的電信號波動形成了奇妙的共振。這些場景并非科幻特效,而是利用腦機接口技術(shù)可實現(xiàn)的真實案例。
腦機接口創(chuàng)新發(fā)展與應(yīng)用論壇現(xiàn)場(央廣網(wǎng)記者 朱冠安 攝)
從實驗室里的神經(jīng)信號解碼到臨床場景中的“意念控物”,從政策文件里的戰(zhàn)略規(guī)劃到資本市場的熱捧追逐,腦機接口正經(jīng)歷著從科幻想象到現(xiàn)實應(yīng)用的蛻變。然而,當聚光燈照亮技術(shù)突破的同時,產(chǎn)業(yè)化征程上的荊棘亦清晰可見。這場不斷拓展人類想象力邊界的科技革命,在中關(guān)村論壇的舞臺上,正展開一幅機遇與挑戰(zhàn)交織的全景圖。
從實驗室走向概念驗證:腦機接口人體植入手術(shù)完成多病種驗證
2025年3月,中國自主研發(fā)的半侵入式腦機接口系統(tǒng)“北腦一號”完成第三例人體植入手術(shù),在首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院、宣武醫(yī)院及北大第一醫(yī)院實現(xiàn)“三院聯(lián)動”。芯智達神經(jīng)技術(shù)有限公司業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)李園在接受央廣網(wǎng)記者專訪時介紹:“天壇醫(yī)院的偏癱患者術(shù)后一周內(nèi)實現(xiàn)‘意念控制機械臂運動’,輔助康復(fù)訓(xùn)練;宣武醫(yī)院的漸凍癥失語患者通過128通道柔性電極,在數(shù)小時內(nèi)解碼60余個常用漢字,借助語音合成技術(shù)重建交流能力;北大第一醫(yī)院的高位截癱患者則用腦控機械臂完成動態(tài)目標抓取,邁出了脊髓損傷康復(fù)的關(guān)鍵一步。”
腦機接口創(chuàng)新發(fā)展與應(yīng)用論壇現(xiàn)場(央廣網(wǎng)記者 朱冠安 攝)
“北腦一號的柔性電極薄如蟬翼,貼敷于硬腦膜外,既避免了侵入式手術(shù)對腦組織的損傷,又突破了非侵入式信號采集的噪聲干擾!笔锥坚t(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院院長趙國光在論壇上解釋,該系統(tǒng)單字解碼時延小于100毫秒,信號采集通道數(shù)達國際領(lǐng)先的128個,為精準捕捉復(fù)雜神經(jīng)信號提供了硬件支撐。
中國科學(xué)院院士趙繼宗在接受央廣網(wǎng)記者專訪時表示,“腦機接口技術(shù)對腦卒中、腦外傷所致的偏癱、失語患者,以及漸凍癥、截癱患者具有潛在價值,但仍處于‘概念驗證’階段——患者尚在康復(fù)期,仍需長時間的觀察與驗證。”
腦機接口的臨床突破,離不開政策層面的“保駕護航”。工業(yè)和信息化部科技司副司長杜廣達在論壇上透露,“2025年初,國家藥監(jiān)局公示《采用腦機接口技術(shù)的醫(yī)療器械用于人工智能算法的腦電數(shù)據(jù)集質(zhì)量要求與評價方法》行業(yè)標準,為腦機接口設(shè)備的臨床數(shù)據(jù)規(guī)范奠定基礎(chǔ);北京市發(fā)布的《腦機接口創(chuàng)新發(fā)展行動方案》明確提出‘五個突破’目標,從技術(shù)研發(fā)、平臺建設(shè)到場景應(yīng)用全面布局,支持前沿產(chǎn)品加速進入臨床!
“中國擁有全球最大的腦疾病患者群體,臨床資源豐富、醫(yī)生手術(shù)水平高、政策響應(yīng)速度快,這些優(yōu)勢正轉(zhuǎn)化為技術(shù)迭代的加速度。”沙利文大中華區(qū)執(zhí)行總監(jiān)周明子表示,2025年國內(nèi)腦機接口臨床試驗受試者數(shù)量預(yù)計達到20至30名,覆蓋腦卒中、漸凍癥、截癱等多個適應(yīng)證,形成“多病種驗證”的獨特優(yōu)勢。李園也提到,北腦一號在三家醫(yī)院針對不同的三種適應(yīng)證做了臨床驗證,這在國際上也是首次實現(xiàn)百通道以上的高通量半侵入式腦機接口人體植入。
在中關(guān)村論壇的“科技助殘”平行論壇上,復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程團隊展示了全球首批“三合一”腦脊接口技術(shù):通過在大腦與脊髓間搭建“神經(jīng)橋”,4例截癱患者術(shù)后24小時內(nèi)恢復(fù)腿部運動,最快10天即可嘗試站立!斑@種腦機接口不僅實現(xiàn)了‘腦控機’的單向輸出,更通過脊髓電刺激將觸覺反饋回大腦,形成完整的神經(jīng)環(huán)路,使患者逐步恢復(fù)自主運動感知!敝袊こ淘涸菏看鳝偤=忉尅
2025中關(guān)村論壇年會現(xiàn)場(央廣網(wǎng)記者 朱冠安 攝)
從概念驗證到產(chǎn)業(yè)化落地:大規(guī)模應(yīng)用至少還需要4年時間
盡管臨床捷報頻傳,但腦機接口從“實驗室樣品”到“市場商品”的轉(zhuǎn)化,還有很長的路要走,還面臨諸多挑戰(zhàn)。
腦機接口的核心挑戰(zhàn),在于如何在復(fù)雜的神經(jīng)信號中精準捕捉“意圖密碼”。趙繼宗在專訪中直言,無論是侵入式、半侵入式還是非侵入式技術(shù),均面臨信號衰減難題。侵入式電極可能引發(fā)免疫反應(yīng),被膠質(zhì)細胞包裹導(dǎo)致信號減弱;半侵入式電極受硬腦膜阻隔,高頻信號采集效率有限。北京腦科學(xué)與類腦研究所所長羅敏敏認為,“突破這一瓶頸需要結(jié)合神經(jīng)科學(xué)基礎(chǔ)研究,解析大腦運動、語言等功能的編碼規(guī)律,而非單純依賴數(shù)據(jù)驅(qū)動的算法優(yōu)化。侵入式技術(shù)如‘北腦二號’雖信號精度更高,但植入過程對神經(jīng)元的潛在損傷、長期植入的感染風(fēng)險,都需要在臨床中持續(xù)觀察!
此外,現(xiàn)有腦機接口依賴機器學(xué)習(xí)解碼神經(jīng)信號,但人類大腦的神經(jīng)編碼具有極強個體差異,同一患者在疲勞、情緒波動時的信號模式可能完全不同!拔覀冊龅交颊咝g(shù)后初期解碼準確率達85%,但3個月后降至60%。”清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授洪波認為,優(yōu)化算法需要結(jié)合神經(jīng)科學(xué)基礎(chǔ)研究,解析大腦運動、語言功能的編碼規(guī)律,這絕非單純依靠數(shù)據(jù)驅(qū)動能解決,需要神經(jīng)科學(xué)家與工程師的長期協(xié)作。
“從當前的概念驗證到大規(guī)模臨床應(yīng)用,至少還需要4年時間。這不是技術(shù)狂飆的賽道,而是需要嚴守醫(yī)學(xué)規(guī)律的馬拉松!壁w繼宗在采訪中表示,腦機接口的產(chǎn)業(yè)化之路,首先要跨越醫(yī)療器械監(jiān)管的“三重關(guān)卡”。根據(jù)《醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例》,作為“有源植入三類高風(fēng)險器械”,腦機接口需完成Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期臨床試驗,每個階段都意味著技術(shù)與倫理的雙重考驗。“按計劃,北腦一號2025年底前將完成10例手術(shù)以啟動Ⅰ期臨床,隨后聯(lián)合全國多家神經(jīng)疾病中心開展多中心試驗,整個流程預(yù)計3至4年。每一步都需觀察免疫反應(yīng)、信號穩(wěn)定性及長期療效,不能急于求成!
“我們不僅要證明設(shè)備‘有效’,更要驗證‘長期有效’!壁w繼宗表示,Ⅲ期臨床試驗需跟蹤患者的長期免疫反應(yīng)、神經(jīng)信號穩(wěn)定性及生活質(zhì)量改善情況,同時收集不同年齡、病因、病程患者的數(shù)據(jù),為大規(guī)模生產(chǎn)提供依據(jù)。僅Ⅲ期臨床,就可能消耗2至3年時間。
在監(jiān)管層面,我國對三類植入器械實行“最嚴審批”。國家藥監(jiān)局醫(yī)療器械技術(shù)審評中心負責人在論壇上透露,腦機接口的注冊審批需提交包括生物相容性報告、長期隨訪數(shù)據(jù)、倫理審查意見等27項材料,“僅‘信號采集對大腦的潛在損傷’一項,就需要神經(jīng)病理學(xué)家出具5年以上的跟蹤報告!
中國科學(xué)院院士趙繼宗接受專訪(央廣網(wǎng)記者 朱冠安 攝)
雙向腦機接口展望與未來構(gòu)想:倫理挑戰(zhàn)與安全隱憂不容忽視
在專訪中,趙繼宗向記者描繪了腦機接口的“未來圖景”:盲人通過視覺皮層電極“看見”模糊的光影,失聰者借助聽覺神經(jīng)反饋“聽見”聲音,癱瘓患者用腦控外骨骼奔跑……這些場景的實現(xiàn),依賴于“雙向腦機接口”的成熟。
目前,全球腦機接口技術(shù)正從“腦控機”的單向輸出,邁向“機腦協(xié)同”的雙向交互。趙繼宗解釋道:“雙向腦機接口可實現(xiàn)‘輸入—輸出閉環(huán)’,例如截癱患者通過設(shè)備采集肌肉狀態(tài)信號并反饋至大腦,形成自主控制的‘神經(jīng)弧’,使患者能憑自身感覺支配肢體運動,而非依賴外部電刺激。這一技術(shù)未來還可能為盲人、失聰患者提供感官替代,如通過腦機接口接收視覺或聽覺信號!
2025中關(guān)村論壇年會現(xiàn)場(央廣網(wǎng)記者 朱冠安 攝)
然而,雙向交互腦機接口帶來的倫理挑戰(zhàn)和安全隱憂不容忽視。針對“能否控制人類意識”“是否會產(chǎn)生意識干預(yù)”“腦數(shù)據(jù)泄露隱私”等擔憂,趙繼宗表示,我國已在2024年神經(jīng)外科年會上制定《神經(jīng)性疾病腦機接口專家共識》,為臨床試驗提供倫理框架,但覆蓋全領(lǐng)域的倫理規(guī)范仍在完善中。
李園建議,盡快出臺腦機接口倫理指南,明確意識干預(yù)邊界、腦數(shù)據(jù)所有權(quán)及使用規(guī)范,建立技術(shù)應(yīng)用的倫理審查機制,確!凹夹g(shù)創(chuàng)新不突破人類尊嚴底線”。杜廣達表示,未來將加快統(tǒng)籌建立科技倫理管理機制與安全監(jiān)管體系,明確腦機接口技術(shù)應(yīng)用的倫理邊界(如禁止非醫(yī)療目的意識干預(yù))、數(shù)據(jù)安全規(guī)范(加密傳輸、隱私保護),同時加強科普宣傳,引導(dǎo)公眾理性認知,營造安全合規(guī)的發(fā)展環(huán)境。
又一年中關(guān)村論壇,從治療癲癇到多病種驗證,從實驗場到應(yīng)用場,腦機接口的這一年“步履不!。中關(guān)村論壇像是一扇準時開啟的窗口,使我們“窺見”腦機接口發(fā)展的前沿和趨勢。在這里,我們看見腦機接口于醫(yī)療中的“務(wù)實”,也看見其對于神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者的價值與急迫性。腦機接口的真正價值,不僅在于連接大腦與機器,還在于連接現(xiàn)在與未來,連接科技與人性。

關(guān)注精彩內(nèi)容