科技照亮生命,腦機接口正在打開一扇通往未知世界的大門。
昨日,全球腦機接口領(lǐng)域迎來里程碑時刻。上海腦虎科技與復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院團(tuán)隊宣布,通過國產(chǎn)原創(chuàng)侵入式柔性腦機接口技術(shù), 成功實現(xiàn)全球首例中風(fēng)失語患者意念控制下的完整語句表達(dá)。
這項突破讓一位因腦卒中失去語言能力多年的患者,僅憑“意念”便讓電腦顯示出“2025新年快樂”的字樣,并操控機械手做出比心動作。
與此同時,馬斯克的Neuralink也公布了其最新進(jìn)展:目前已有7名受試者植入設(shè)備,患者每周平均使用時間達(dá)50小時, 腦機接口正從實驗室快速走向臨床應(yīng)用。
一、技術(shù)突破,中國團(tuán)隊實現(xiàn)漢語實時解碼
腦虎科技與復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院的這一突破,標(biāo)志著 中國在腦機接口領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先水平。該團(tuán)隊通過自主研發(fā)的256導(dǎo)高通量腦機接口電極,成功實現(xiàn)了“意念說話”這一奇跡。
在華山醫(yī)院虹橋院區(qū)的臨床試驗中,研究人員在患者語言區(qū)植入了一個柔軟輕薄的電子薄膜——腦虎自研256導(dǎo)高通量腦機接口電極。這個電極緊緊貼合在大腦語言區(qū)域,確保了患者安全,同時實現(xiàn)了高通量、高質(zhì)量、跨腦區(qū)采集信號。
漢語解碼的難度遠(yuǎn)超英語。腦虎科技創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家陶虎教授解釋:“英文只有26個字母,而中文有‘418個音節(jié)+4個語調(diào)’的組合,解碼復(fù)雜度極高?!?/p>
令人驚嘆的是,患者術(shù)后五天,即實現(xiàn)142個常用漢語音節(jié)下71%的解碼準(zhǔn)確率,每分鐘解碼速度達(dá)到40個漢字,單字解碼時延小于100毫秒。這是 目前國內(nèi)實時漢語言解碼的最高水平。
相比運動解碼,語言解碼代表著更高的技術(shù)成就。語言作為人類最高智慧的體現(xiàn),被認(rèn)為代表了大腦最深層的奧秘。對語言的成功解碼,不僅為失語患者恢復(fù)語言功能,更可能為健康人群實現(xiàn)人腦與AI大模型的直接交互。
二、全球進(jìn)展,中美領(lǐng)跑腦機接口賽道
在全球范圍內(nèi),腦機接口技術(shù)呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢。 Neuralink已制定清晰的2025-2028年技術(shù)路線圖:計劃在今年第四季度實現(xiàn)言語皮層植入,2026年幫助失明患者重獲視覺,2028年觸及大腦深層區(qū)域并與AI深度融合。
馬斯克在最近的發(fā)布會上甚至表示,未來人們有可能通過Neuralink來完全接管一臺特斯拉人形機器人擎天柱,獲得它的全身控制權(quán)限和所有傳感器數(shù)據(jù)。這一設(shè)想展現(xiàn)了腦機接口技術(shù)的無限可能。
除了侵入式技術(shù),非侵入式腦機接口也在醫(yī)療健康領(lǐng)域展現(xiàn)價值。如華為發(fā)布的思睿無創(chuàng)腦電交互系統(tǒng)通過鴻蒙分布式架構(gòu),實現(xiàn)手機、汽車、智能家居的意念控制。
中美兩國在腦機接口領(lǐng)域各具優(yōu)勢。
陶虎教授指出:“中國擁有醫(yī)囑制度好、費用低、臨床數(shù)據(jù)易獲得等優(yōu)勢,中美在這一賽道差距很小,幾乎沒有代差?!?/p>
三、創(chuàng)新技術(shù),柔性電極與動態(tài)植入突破瓶頸
腦機接口技術(shù)的快速進(jìn)步,源于多項底層技術(shù)的突破。 柔性電極技術(shù)大幅提高了生物相容性。傳統(tǒng)剛性電極對大腦損傷大、易引發(fā)免疫反應(yīng),而新一代柔性電極更貼合腦組織,減少了排異反應(yīng)。
中國科研團(tuán)隊在電極技術(shù)上不斷創(chuàng)新。中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研發(fā)的NeuroWorm神經(jīng)蠕蟲電極,是全球首款可主動運動的植入式電極。它通過磁場控制在腦組織中自由游走,解決了傳統(tǒng)電極因固定位置導(dǎo)致的信號衰減問題。
清華大學(xué)洪波團(tuán)隊的NEO系統(tǒng)則通過顱骨微孔植入硬幣大小的無線設(shè)備,在硬膜外采集腦電信號,避免直接接觸神經(jīng)細(xì)胞。三名脊髓損傷患者術(shù)后9個月恢復(fù)自主進(jìn)食能力,該技術(shù)被《自然》列為2025年全球八大值得關(guān)注科學(xué)事件之一。
在信號處理方面,天津大學(xué)與清華大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的雙環(huán)路協(xié)同演進(jìn)系統(tǒng),通過憶阻器神經(jīng)形態(tài)芯片實現(xiàn)人腦與AI雙向?qū)W習(xí)。該系統(tǒng) 解碼速度提升216倍,能耗降低至傳統(tǒng)方案的1/1643。
四、應(yīng)用前景,從醫(yī)療康復(fù)到人機融合
腦機接口技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊, 醫(yī)療健康是當(dāng)前最成熟的應(yīng)用領(lǐng)域。據(jù)麥肯錫測算,全球腦機接口在嚴(yán)肅醫(yī)療應(yīng)用潛在規(guī)模為150億—850億美元,消費醫(yī)療應(yīng)用潛在規(guī)模為250億—600億美元。
在臨床醫(yī)療方面,腦機接口為眾多神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者帶來希望。腦虎科技與華山醫(yī)院的合作研究表明,植入腦機接口設(shè)備的運動障礙患者,經(jīng)過兩天訓(xùn)練就能通過意念操控手機App通訊、購物等。經(jīng)過兩周訓(xùn)練,患者可以熟練使用微信、淘寶等常用APP,滿足日常生活所需的基本行動能力。
消費級腦機接口應(yīng)用也在快速拓展。索尼新一代PS5手柄嵌入128個微電極,通過生物相容性凝膠實現(xiàn)皮膚貼合。在游戲中,玩家腦電波與游戲音頻同步誤差壓縮至19毫秒,已達(dá)到人類節(jié)拍感知閾值。
蘋果iOS 26系統(tǒng)集成BCI HID協(xié)議,未來將支持更多設(shè)備原生意念交互。這些進(jìn)展顯示,腦機接口正從醫(yī)療輔助工具向大眾消費產(chǎn)品轉(zhuǎn)型。
更為深遠(yuǎn)的是,腦機接口可能重塑人機交互范式。馬斯克認(rèn)為,一個高帶寬的腦機接口是確保人類文明在人工智能時代未來的關(guān)鍵,它能 讓“人類集體意志”與“人工智能意志”相匹配,避免潛在的生存風(fēng)險。
五、政策支持與未來挑戰(zhàn)
各國政府正積極推動腦機接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 中國建立了全鏈條政策支持體系,國家醫(yī)保局為腦機接口等創(chuàng)新醫(yī)療產(chǎn)品開通醫(yī)保賦碼“綠色通道”,浙江、湖北等6省已將腦機接口相關(guān)費用納入醫(yī)保。
工信部等七部門提出,到2027年形成500億元產(chǎn)值的產(chǎn)業(yè)生態(tài),到2030年培育2-3家有全球影響力的領(lǐng)軍企業(yè)。北京、上海等地也發(fā)布了腦機接口發(fā)展計劃,明確產(chǎn)業(yè)發(fā)展時間表。
倫理和隱私問題是腦機接口發(fā)展的重要挑戰(zhàn)。歐盟已通過《神經(jīng)數(shù)據(jù)主權(quán)法案》,要求所有腦機設(shè)備必須本地化處理生物信號,禁止跨境傳輸。聯(lián)合國教科文組織也啟動全球首個神經(jīng)技術(shù)倫理標(biāo)準(zhǔn)制定。
技術(shù)成熟度仍是制約因素。Synchron公司創(chuàng)始人托馬斯·奧克斯利指出,腦機接口面臨安全性與可擴展性、覆蓋大腦不同區(qū)域、數(shù)據(jù)采集處理三大挑戰(zhàn)。他預(yù)測,消費級腦機接口可能還需要二三十年實現(xiàn),但醫(yī)療應(yīng)用將在未來5-10年取得顯著進(jìn)展。
全球腦機接口市場正以每年超過25%的速度增長,預(yù)計到2029年將達(dá)到76億美元規(guī)模。國內(nèi)外資本也在加速布局這一領(lǐng)域,Neuralink最新估值已突破90億美元,中國腦機接口企業(yè)融資額同比增長120%。
隨著技術(shù)不斷突破和應(yīng)用場景擴展, 腦機接口將成為連接生物智能與人工智能的橋梁。未來十年,我們可能見證癱瘓患者重新行走、失明者重見光明、失語者自由交流。
這一切,都只是起點。
關(guān)注我,投資路上多一雙眼睛,少幾道傷疤。若看到滿眼錯誤,是我錯了;若覺得都是對的,更是我錯了??刹恍挪豢扇?,取舍由心。
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