本文聚焦脑机接口医疗领域,介绍了“北脑一号”完成三例人体植入这一重要成果,即将召开的相关论坛也会关注其临床情况。还阐述了脑机接口从实验室到临床的发展,以及侵入式和非侵入式两种技术路线的现状,同时分析了产业生态构建中政策支持和面临的挑战等内容。
在科技飞速发展的当下,脑机接口医疗正逐渐成为科技巨头们眼中未来世界的核心焦点,并且这一焦点正以前所未有的速度融入现实生活。近期,经过科研人员不分昼夜的艰苦钻研,“北脑一号”智能脑机系统悄然诞生,并顺利完成了三例人体植入手术。这一重大成果,犹如一把钥匙,为我们打开了通往未来医疗世界的大门,更是中国科技力量蓬勃崛起的有力见证。
值得关注的是,3月31日即将召开的2025中关村论坛年会——脑机接口创新发展与应用论坛,无疑将成为行业内的一场盛会。届时,北京脑科学与类脑研究所(以下简称“北京脑所”)联合所长、特聘研究员罗敏敏将发表以“脑机未来发展趋势”为主题的主旨演讲。而关于“北脑一号”的临床情况,也必将成为本次论坛的一大亮点,吸引众多业内人士的目光。
从实验室里的前沿理论研究,到医疗领域的突破性实际应用,脑机接口技术正在不断重塑人类与科技互动的边界。科技的探索永无止境,我们有理由相信,在探索精神和科研实力的双重推动下,脑机接口成为更多患者的福音,不再仅仅是停留在纸面上的美好设想,而是即将成为现实。
“北脑一号 ”走向临床
3月27日,北京脑所正式宣布,其与北京芯智达神经技术有限公司(以下简称“芯智达”)联合开发的“北脑一号”智能脑机系统,在北京大学第一医院、首都医科大学宣武医院、首都医科大学附属北京天坛医院成功完成了首批三例人体植入手术。令人欣喜的是,患者术后恢复情况良好,并且已经实现了初步的运动解码和常用近百词中文解码输出。
“北脑一号”从实验室走向临床的这一过程,对于无数瘫痪患者和失语患者来说,无疑是点亮了希望之光。他们仿佛看到了重新恢复正常生活的曙光。
据了解,“北脑一号”智能脑机系统主要用于脊髓损伤、脑卒中等导致的运动和/或言语障碍患者的功能替代和康复治疗。该系统采用了先进的柔性聚合物和微纳加工技术,研制出了柔软贴合、高通道数、高密度的μECoG电极。这种电极能够与脑组织形成良好的共形接触,大幅降低接触阻抗,显著提高脑电记录的信噪比和空间精度,为准确获取脑电信号提供了有力保障。
北京脑所介绍,本次植入的128通道微型系统,其柔性贴膜电极阵列贴附于硬膜外,与神经组织不直接接触,这进一步提高了系统的安全性。术后开机有效通道数超过98%,达到了半侵入式脑机接口在全球实现无线全植入人脑的最高信号通量,展现了该系统在技术上的卓越性能。
“北脑一号”能够顺利落地临床,离不开技术研发上的重大突破。
从技术层面来看,“北脑一号”成功突破了三项核心技术。一是高集成度微型主机,它能够进行大通量、低功耗的信号处理,确保系统在高效运行的同时降低能耗;二是新一代无线短距通信技术,能够完成低功耗、高带宽的数据传输,保证数据的快速准确传输;三是高实时性、高准确性、多场景的编解码算法,能够输出高精度、低延迟的控制指令,可控制计算机、智能终端、康复类设备等,实现更自然的运动解码和高准确度的中文语言解码。
脑机接口被形象地称为人脑与外界沟通交流的“信息高速公路”。“北脑一号”的研发始于2023年,当年由北京脑所牵头,成立了芯智达公司,正式开启了“北脑一号”的研发征程。历经一年多时间的不懈探索,2024年,“北脑一号”完成了核心部件研发和动物实验验证。2025年,它终于走进了临床,为患者带来了新的希望。
北京脑所仪器仪表中心主任、芯智达公司研发部部长张垒曾表示,希望通过这套系统,帮助患者恢复一定的运动、语言能力。他还预计,产品有望在三年内成熟,实现大规模推广,让更多患者受益。
首批三例人体植入手术的成功,也将让“北脑一号”加速迈向成熟医疗产品阶段。一旦完成临床转化并实现大规模应用,该系统将突破传统医疗资源的限制,为全球瘫痪及言语障碍患者提供标准化、可复制的解决方案,真正打通从实验室研究到临床应用的关键路径。
两大技术路线“双轨并行”
“技术就是一层窗户纸,当我们花足够多的时间去攻克,都会把这层窗户纸突破。”这是非侵入式脑机接口领域强脑科技创始人兼CEO韩璧丞今年2月在2025亚布力论坛第二十五届年会上的精彩发言。这句话形象地说明了技术突破并非遥不可及,只要付出足够的努力和时间,就能够取得成功。
据了解,脑机接口技术至今已经有100年的历史。最早在1924年,由德国的汉斯·贝格尔医生发起了这一领域的研究。之后,马斯克的公司Neuralink也开始全力投入脑机接口的研发,引起了世界范围内的广泛关注。在国内,脑机接口的研究起步于20世纪90年代末,目前已有多家企业以及高校、科研机构参与到这场激烈的“竞速”中来。
深度科技研究院院长张孝荣在接受北京商报记者采访时表示,脑机接口的技术路径主要包括侵入式和非侵入式两种。侵入式脑机接口信号质量好,但需要进行开颅手术,多用于医疗领域,通过植入电极直接采集高精度神经信号,适用于帕金森病治疗、脊髓损伤康复等深度医疗场景。非侵入式脑机接口则不用做开颅手术,依赖穿戴设备采集脑电信号,安全性高,覆盖教育辅助、情绪调节等轻中度场景。
无论侵入式还是非侵入式脑机接口技术,都在科研的土壤中不断深耕。虽然它们的发展轨迹不同,但都在朝着技术的更高峰奋勇前进。这在相关企业的发展中也体现得淋漓尽致。
截至目前,非侵入式脑机接口已有商业化落地的成果,涉及企业包括脑陆科技、强脑科技、博睿康、创新医疗等。其中,最引人注目的当属科技新锐强脑科技,它也是“杭州六小龙”之一。
“脑机科技,开启生命更多可能性”,这句醒目的标语在强脑科技的官网颇为显眼,这也是韩璧丞及其团队所有人的共同愿景。他们致力于通过脑机接口技术,为人们的生活带来更多的改变和可能。
据了解,强脑科技致力于脑机接口底层技术的突破,通过在大脑和外部设备之间建立信号传送通路,实现两者信息交换的方式,为残疾人康复、孤独症等脑疾病提供了解决方案。目前,该公司已有智能仿生手、智能仿生腿等多款产品上市,为患者的康复提供了有力的支持。
而侵入式脑机接口方面目前仍以科研和早期临床为主。除了“北脑一号”之外,脑虎科技、阶梯医疗、智冉医疗等公司在脑机接口领域也有临床试验相关进展,但都处于初期阶段。今年2月,国内侵入式脑机接口领域还迎来了最大的融资项目,即阶梯医疗完成了3.5亿元人民币B轮融资,这也为该领域的发展注入了强大的资金动力。
国内脑机接口领域的大门已然开启,这也成为了不少企业眼中的新风口。经梳理,目前也有多家A股公司“跑步入场”,包括岩山科技、诚益通、爱朋医疗、翔宇医疗、三博脑科、创新医疗、复旦复华等,均涉及脑机接口领域研发,不过大多处于实验室、临床试验初期阶段。
产业生态构建进行时
技术的诞生是产业黎明的曙光,侵入式、非侵入式脑机接口技术的不断更迭,也让市场看到了脑机接口领域的更多可能。
在政策层面,2025年1月8日,北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会、北京市经济和信息化局印发《加快北京市脑机接口创新发展行动方案(2025—2030年)》,其中提出到2027年,要产出一批重大原创性成果,突破脑机接口电极、芯片、编解码算法等关键核心技术的任务;到2030年,初步形成脑机接口产业生态。
另外,2025年1月10日,上海市科学技术委员会印发《上海市脑机接口未来产业培育行动方案(2025—2030年)》,明确提出加速脑机接口产品化,培育脑机接口产业链主体,开展柔性电极、低功耗神经信号采集及刺激芯片、医疗级植入式电池、植入式硅胶、馈通等关键材料与零部件研发。
天使投资人、资深人工智能专家郭涛对北京商报记者表示,政策扶持加速了技术转化,医疗健康领域持续深化应用已经成为脑机接口发展的重要驱动力之一。在政策的推动下,预计未来会有更多产品进入规模化试验阶段,推动整个产业的快速发展。
政策支持也为脑机接口商业化按下了加速键。3月11日,国家医保局发布《神经系统类医疗服务价格项目立项指南(试行)》,其中专门为脑机接口新技术前瞻性单独立项,设立了“侵入式脑机接口置入费”“侵入式脑机接口取出费”“非侵入式脑机接口适配费”等价格项目。这也意味着,一旦脑机接口技术成熟,快速进入临床应用的收费路径已经铺好,为其商业化发展提供了有力的保障。
北京社科院副研究员王鹏亦表示,伴随着国内政策与法规的逐步完善,预计脑机接口的应用领域也将不断拓展,涵盖医疗健康、教育培训、游戏娱乐等多个领域,为人们的生活带来更多的便利和改变。
在科技部国家科技专家库专家周迪看来,未来我国脑机市场的发展趋势非常乐观。随着政策支持和技术突破,我国脑机接口产业有望在2027年取得重大进展,并逐步形成产业生态。
不过,周迪亦对北京商报记者表示,目前国内脑机接口还面临一些困难和挑战。首先,脑机接口技术研发需要大量资金投入,而且技术突破的难度较大,需要不断试错和迭代。其次,由于技术壁垒较高,市场竞争门槛也较高,国内企业需要不断提高自身技术实力和创新能力才能取得竞争优势。此外,人才短缺也是一个重要的问题,需要加大人才培养力度以支持行业发展。最后,行业标准规范和监管也需要进一步完善,以促进市场的健康发展。
张孝荣同样指出,中国脑机接口市场将在政策与技术双轮驱动下快速增长,但需攻克核心技术、构建产业生态,并平衡伦理与商业化发展,确保产业的可持续发展。
脑机接口技术是人类在科技探索征程中扬起的科技尘埃,未来也将掀起一场声势浩大的发展浪潮。它可能重塑人类与科技互动的边界,可能颠覆我们现有的认知,也可能带来远超我们想象的改变。脑机接口,正在科技培育的沃土中“驶向”无限可能的未来。
本文围绕脑机接口医疗领域展开,介绍了“北脑一号”完成人体植入的成果及技术特点,阐述了侵入式和非侵入式两种技术路线的发展现状,还分析了产业生态构建中政策支持带来的机遇以及面临的资金、技术、人才、监管等挑战。我国脑机接口产业前景乐观,但仍需克服困难,实现核心技术突破和产业生态完善。