提到腦機接口,很多人想到的,往往是科幻片里高不可攀的黑科技。
但在2025年的中國,這樣的“黑科技”,已經(jīng)正式進醫(yī)保了!
今年3月,湖北省率先在全國公布了腦機接口的醫(yī)療服務(wù)價格標準,侵入式腦機接口植入手術(shù)僅需6552元人民幣(約936美元),非侵入式更是低至966元人民幣(約138美元)。
而在大洋彼岸,馬斯克的Neuralink腦機接口手術(shù)費用呢?
按照馬斯克自己的說法,Neuralink在量產(chǎn)后的價格大約為5000美元至1萬美元;考慮術(shù)后監(jiān)測、康復等,保險公司報銷后的總費用可能高達5萬美元(約35萬人民幣)
這差距不是一點半點,而是幾十倍!這相當于是中國科技的又一次降維“逆襲”;而這還不是全部。
就在今年第一季度,國內(nèi)的階梯醫(yī)療已經(jīng)完成了中國首例侵入式腦機接口臨床試驗,成為全球第二家(僅次于Neuralink)、中國第一家進入產(chǎn)品臨床試驗階段的侵入式腦機接口公司。
并且,相比Neuralink,階梯醫(yī)療的產(chǎn)品尺寸更小、柔軟程度更高。
階梯醫(yī)療開發(fā)的超柔性電極
通過微納加工工藝和材料科學,階梯醫(yī)療將電極做到了細胞尺寸,即一根頭發(fā)絲的1/100。
靠著這項技術(shù),階梯醫(yī)療成功讓一個癱瘓多年,連手指都動不了的患者,靠腦子直接玩馬里奧賽車,操控小車在賽道上漂移、沖刺!
從這一刻起,侵入式腦機接口,不再是Neuralink的專利。
其實,近些年中國在腦機接口上的進展,遠不止于此。
例如國內(nèi)的腦虎科技,在去年干了件大事:給一個21歲癲癇患者植入256導電極的“北腦一號”,術(shù)后48小時,患者就能用意念玩乒乓球和貪吃蛇游戲,兩周后還能用腦子控制微信、淘寶,操作智能輪椅和家電。
同樣地,3月20日,腦科所、芯智達和宣武醫(yī)院共同發(fā)布了全球首例無線植入式中文語言腦機接口,成功幫助因漸凍癥導致失語的患者重建交流能力。
講真,雖然腦機接口這項技術(shù),現(xiàn)階段看起來只能“幫助癱瘓患者”,但放遠了看,這不只是醫(yī)學上的奇跡,而是中美科技競爭的新戰(zhàn)場。
認知革命
2024年,Neuralink患者能用意念打字(每分鐘15-20字),國內(nèi)的腦虎科技,能讓患者控制微信、淘寶。未來,腦機接口可能讓設(shè)計師、程序員用非侵入式設(shè)備做簡單操作,比如用意念翻頁、選工具。想象一個設(shè)計師,戴個頭顯,腦子里想“放大”“切換顏色”,軟件就自動響應(yīng)。
這樣的優(yōu)勢,特別適合高強度腦力工作,像程序員改代碼、醫(yī)生看片子,工作效率都可能翻倍。
再想得遠一點,一套可靠的、商用級別的腦機系統(tǒng),能讓士兵或者飛行員只憑意念就能操縱無人機,在未來的高強度戰(zhàn)場態(tài)勢里,這種“人腦+機器”的混合作戰(zhàn)能力,無疑會讓一個國家的軍事實力如虎添翼。
而在AI時代,腦機接口就更顯得“雪中送炭”。
因為在現(xiàn)在的AI競爭上,無論中美,其實都面臨著大模型訓練數(shù)據(jù)正在枯竭的困境。
Pablo Villalobos的論文估計,訓練大模型的數(shù)據(jù)將于2028年耗盡
對AI來說,高質(zhì)量的數(shù)據(jù),尤其是幫助其理解物理規(guī)則的多模態(tài)數(shù)據(jù),變得尤為稀缺。
但人類的大腦,恰恰彌補了這一短板。
人類大腦整合了視覺、聽覺、觸覺、情緒、意圖等多重信號,而這些信號在腦內(nèi)是高度關(guān)聯(lián)、語境化處理的。AI單純靠攝像頭、麥克風無法實現(xiàn)這種深度融合。
一旦人腦與AI相連,AI就能通過腦機接口,將人腦當成一個源源不斷的,高質(zhì)量的“數(shù)據(jù)源”。如此一來,模型或許就能突破原有的瓶頸,進化到下一個更高的階段。
不過,盡管前景如此可觀,但目前的腦機接口,在技術(shù)上還有幾大難關(guān)要跨。
首先,在精準度和穩(wěn)定性方面,腦機接口的核心是“聽懂”大腦的神經(jīng)信號。侵入式設(shè)備(像植入腦內(nèi)的電極)能捕捉高精度信號,但植入后電極容易被身體組織包裹,信號會逐漸減弱,甚至失靈。
非侵入式設(shè)備(像頭顯或腕帶)信號質(zhì)量差,容易受外界干擾,精準控制復雜任務(wù)難度大。
其次,在安全性上,侵入式腦機接口需要開顱手術(shù),植入電極或芯片,風險不小。手術(shù)可能引發(fā)感染、炎癥,電極材料還得跟人體“和平共處”,否則可能引發(fā)排異反應(yīng)。長期來看,電極在腦子里會不會移位、老化,或者對神經(jīng)元造成損傷,都是大問題。
最后,在解碼方面也是一大難關(guān)。
人的大腦有800多億神經(jīng)元,這些神經(jīng)元每秒都在放電,產(chǎn)生電信號(腦電波)或化學信號(神經(jīng)遞質(zhì))。這些信號不是單一的“開關(guān)”,而是雜亂的、動態(tài)的、疊加的。
腦機接口得從這些龐大、雜亂的信號中,濾波(去掉心跳、眼動等雜音)、特征提取、再解碼,同時數(shù)據(jù)流得暢通,腦機接口的信號處理要毫秒級響應(yīng),延遲超過100毫秒,用戶就覺得卡。
這不僅要求算法要快,而且還要“聰明”,因為腦信號變化快,算力再強,算法不聰明也抓不住關(guān)鍵信號。
而應(yīng)對這些挑戰(zhàn)的思路和策略,中美兩國都拿出了各自的看家本領(lǐng)。
兩種路線
總體來看,馬斯克的Neuralink推動的是侵入式高精度技術(shù),但成本高(15-20萬美元),手術(shù)風險大,短期內(nèi)只能服務(wù)少數(shù)人;
中國企業(yè)走的是務(wù)實路線,既有侵入式,也有非侵入式,瞄準醫(yī)療(癲癇、帕金森)和消費市場,近些年突破不少。
在技術(shù)方面,馬斯克的Neuralink,往腦機接口的N1芯片塞了1024根超細的“線”(電極),像繡花針一樣扎進大腦皮層,理論上,線越多,抓取的信號量越大。
但單純多沒用,電極得夠細、夠柔、夠穩(wěn)。Neuralink用了高分子聚合物和鈦合金,電極像“絲綢針”,插進腦子不留大疤,信號衰減才15-20%。
同時,Neuralink的“縫紉機”機器人,能避開血管,精度高到能把1024根線插得“絲毫不差”。 創(chuàng)口小到像針眼,手術(shù)后患者恢復快,信號穩(wěn)定。但這機器人造價上千萬美元,研發(fā)花了幾年。
可這類侵入式技術(shù)也有麻煩,電極時間長了容易被腦組織“嫌棄”,裹上一層瘢痕,信號就弱了。Neuralink的應(yīng)對是靠AI算法“猜”信號,哪怕丟了點數(shù)據(jù),也能從附近神經(jīng)元補救。
簡單說,它能根據(jù)有效電極的信號(800根),推測瘢痕覆蓋的電極(200根)本該輸出啥,從而拼出完整意圖。
總體來看,馬斯克這套辦法,好處是精度高,信號采集和解碼方面很強,但同時成本也高得嚇人。
因為電極材料、手術(shù)機器人,高端算法,全都是省不了的“硬成本”。
中國這邊,沒一味地追著電極數(shù)量跑,因為加電極不是簡單多插幾根線,每根電極得用高分子材料,細到幾十微米,還得抗瘢痕、抗移位,成本隨電極數(shù)量翻倍。
像國內(nèi)的腦虎科技,他們的“北腦一號”用256根電極,但中國的絕活就在于:雖然電極不夠,但可以靠算法來補。
這里要先澄清一個事實:美國在AI領(lǐng)域的確有大殺器。像OpenAI的GPT系列、Anthropic的Claude(背后還有谷歌、Meta的加持),這些大模型,動不動就能寫詩、答題、甚至幫程序員寫代碼。
但腦機接口的核心,是把雜亂的腦信號翻譯成具體指令,這靠的是信號處理、模式識別和特定領(lǐng)域的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),這方面,中國有自己的獨門絕技,沒被甩開。
以巧勝強
從技術(shù)上說,腦機接口識別大腦內(nèi)的信號,考驗的主要是語音、圖像識別上的AI算法。
而中國在這方面,已經(jīng)做到全球頂尖。
在語音識別方面,中國人用微信語音、點外賣、開智能音箱,語音交互每天幾億次,國內(nèi)的AI企業(yè),像科大訊飛得處理從東北話到上海話的各種口音,還得在菜市場那種嘈雜環(huán)境里聽清用戶說了什么。
在圖像識別上,中國城市遍布監(jiān)控攝像頭(2025年超10億個),安防、支付、交通全靠人臉識別。
這些復雜、多樣化的場景,就像個“煉丹爐”,逼著中國的語音、圖像算法不斷升級。
這些過人的本事,應(yīng)用到腦機接口方面,優(yōu)勢就來了。
天津大學的“腦機協(xié)同進化”技術(shù),讓大腦和設(shè)備“互相調(diào)教”。比如,患者想“喝可樂”,設(shè)備先抓信號(256通道腦電波),AI算法解碼意圖,控制機械臂。如果信號不準,設(shè)備會給大腦反饋,引導患者調(diào)整腦信號。
靠著這套辦法,患者在48小時內(nèi)就能學會用腦控輪椅,而傳統(tǒng)腦機接口得一周。
同樣地,2024年,腦虎科技語音識別算法,從256通道腦信號(含80%噪聲)解碼142個漢語語音,準確率71%。
要知道,漢語聲調(diào)、語義復雜,腦信號模式比英語多20-30%(2024年數(shù)據(jù)),解碼需多模態(tài)學習(音調(diào)+語義)。
這背后,靠的正是強大的語音、圖像識別技術(shù)。
除了算法上的優(yōu)勢外,中國還有全球最牛的制造供應(yīng)鏈。腦機接口的芯片、電極、傳感器,中國大多都能自己造,不用靠進口。
就拿電極來說,腦虎科技的256根電極在深圳工廠生產(chǎn),每根成本10-15美元(70-100人民幣),Neuralink的1024根電極用的是高分子聚合物(像“航天級絲綢”),雖然更細、更抗瘢痕,但貴得像黃金,每根50-100美元,單套陣列幾萬美元。
傳感器方面,中國是全球傳感器生產(chǎn)冠軍,2024年產(chǎn)量占45%(500億個)。強腦科技的EEG頭顯(1000-5000人民幣)用深圳產(chǎn)的傳感器,每顆1-2美元(7-14人民幣),而美國的成本則達到了5—10元。
為啥中國便宜?因為深圳這些地方,有著全球最全的電子元器件供應(yīng)鏈,流水線一天能吐幾百萬顆傳感器,材料和人工比美國低數(shù)倍。
更牛的是,中國把消費電子的流水線直接“嫁接”到腦機接口上。強腦科技的EEG頭顯,傳感器和電路板跟藍牙耳機、智能手表的零件高度重合,直接用現(xiàn)有的生產(chǎn)線改一改就行,量產(chǎn)后成本低到1000-5000人民幣,差不多一部中端手機的價格。
中國這套“國產(chǎn)化”打法,硬是把侵入式設(shè)備的成本砍到了數(shù)千元,非侵入式更是白菜價。
標準之爭
在腦機接口方面,除了價格、技術(shù)方面的競爭外,還有個隱形戰(zhàn)場——數(shù)據(jù)和標準。
腦機接口會產(chǎn)生海量的腦數(shù)據(jù),誰能制定數(shù)據(jù)的國際標準,誰就能掌握規(guī)則制定權(quán)。
想想5G,當年華為和西方國家搶標準,華為的標準被部分國家采納后,相關(guān)設(shè)備、芯片、軟件都得按華為的協(xié)議來,供應(yīng)鏈跟著傾斜,華為賺得盆滿缽滿。
在腦機接口方面,中國目前是三路齊飛——侵入式、半侵入式、非侵入式,就像漁夫撒了一張大網(wǎng),捕的“魚”(數(shù)據(jù))越多,越能定“游戲規(guī)則”(標準)。
具體來說,侵入式數(shù)據(jù)是“金礦”,精度高(6-7比特/秒),針對的是醫(yī)療場景(癲癇、癱瘓);
半侵入式像“中端相機”,是一種過渡產(chǎn)品,質(zhì)量比非侵入式高,量比侵入式多。
而非侵入式數(shù)據(jù)量巨大,覆蓋教育(專注力訓練)、娛樂(腦控游戲),算法能從“粗糙信號”里挖規(guī)律,優(yōu)化大眾場景。
這種三路并進的好處是什么?
你可以想象一下打游戲:美國直接沖終極 boss(比如 Neuralink 那種高通道、全植入式腦機接口),結(jié)果路上燒了好多錢、卡在審批(FDA)那關(guān);
中國這邊呢,先刷小怪——先從非植入的腦電產(chǎn)品(EEG)、低通道數(shù)的輔助康復裝置入手。
這些東西技術(shù)門檻沒那么高、可以落地應(yīng)用,能進醫(yī)院、能做康復訓練、還能對接“智慧養(yǎng)老”、“智能穿戴”、“注意力訓練”那一票政策熱點。
也就是說,中國在腦機接口上,完全能用賺錢的東西先養(yǎng)活自己,然后把賺來的資源、供應(yīng)鏈和經(jīng)驗,一點點“反哺”到更高級別的腦機接口上去。而用像美國那樣,靠資本撐著燒幾年等 FDA 批。
這種這種打法成本低、更靈活,雖然不那么酷,但走得穩(wěn)。
在AI時代,這種先發(fā)的這標準和數(shù)據(jù)優(yōu)勢,更可能觸發(fā)“AI+腦機”的飛輪效應(yīng)。
美國的Neuralink數(shù)據(jù)少、成本高,短期內(nèi)只能在高端醫(yī)療小圈子玩,中國卻能靠“全民腦數(shù)據(jù)”把AI生態(tài)建得像微信一樣普及。
想象一下,10年后,當中國率先將中、低端的腦機接口生態(tài)占據(jù)后,亞洲、非洲的醫(yī)院,可能率先用中國的標準。
而在民用市場,消費者有可能用中國的腦機接口APP控制家里的燈、車、游戲,美國想插一腳,得先適配中國的標準和生態(tài)。
更深一層,腦數(shù)據(jù)的積累,可能讓中國AI跳出“模仿”美國的框框。
現(xiàn)在GPT、Claude靠英文數(shù)據(jù)稱霸,但腦機接口的數(shù)據(jù)是“人的本源”,中國靠獨特的漢語解碼和多場景應(yīng)用,可能打造出更貼合亞洲文化的AI模型,比如能特定文化、語言習慣的“腦控助手”。
這不只是技術(shù)領(lǐng)先,而是文化和生活方式的輸出。
而這種“軟實力”與“硬科技”的結(jié)合,正是一個強國崛起中必經(jīng)的過程。
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星海情報局 系統(tǒng)研究
中國制造與國產(chǎn)替代
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