腦機接口技術被認為是當前最熱門的前沿領域之一，美國富豪埃隆·馬斯克創立的Neuralink公司已經成功實施了多例相關手術。美國有線電視新聞網（CNN）20日注意到，中國當前在該領域正迎頭趕上，“正在接近全球先進水平，在復雜性上與美國和英國相當”。

幫患者重建交流能力

所謂腦機接口技術，是指從大腦采集高質量的腦電信號，然后將其處理解碼后輸出，實現對其他設備的操作。CNN稱，北京腦科學與類腦研究所研制的無線腦機接口芯片已經在臨床試驗中植入5名患者的大腦中。《環球時報》記者此前在采訪中了解到，按照腦電波接收方式的不同，腦機接口主要分為三條技術路線：不用手術，只是將電極貼在頭皮上采集腦電波的無創（非侵入式）模式；通過手術讓電極貼著大腦皮層，但并沒有插進腦組織的半侵入式；利用微針或微絲將電極直接插入腦組織的侵入式。從理論上看，采集電極與大腦組織離得越近，收集的腦電波信號質量就越好，但手術風險性也越大。

北京腦科學與類腦研究所研制的名為“北腦一號”的芯片只有硬幣大小，屬于半侵入式。CNN引用美國喬治城大學神經科學教授馬克西米利安·里森胡貝爾的評論稱，大多數美國公司采用的是侵入性技術，將芯片植入腦膜，以便更好地捕捉信號，但需要更高風險的手術。而“北腦一號”能在腦膜外獲取足夠的信息，從而解碼特定單詞。報道稱，接受手術的一名67歲的女性患者患有肌萎縮側索硬化癥，無法說話的她通過這項技術，將“我想吃飯”這一想法以漢字的形式呈現在了電腦屏幕上。北京腦科學與類腦研究所所長、該試驗的首席科學家羅敏敏表示：“患者們說這感覺太棒了，就像他們可以獲得或重新控制（他們的）肌肉一樣。”

北京腦科學與類腦研究所官網介紹稱，2025年2-3月，“北腦一號”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，患者術后恢復良好，設備有效通道數達98%以上。通過使用“北腦一號”智能腦機系統，癱瘓患者能夠隔空操控計算機、機械臂，甚至驅動肌肉刺激裝置，促進自身肢體運動功能逐漸康復；同時，“北腦一號”是國際上首次實現失語患者語言解碼的無線全植入腦機系統，能幫助患者重建交流的能力。

中國同步推進多種技術

據介紹，除了半侵入式的“北腦一號”外，北京腦科學與類腦研究所還在研制侵入式的“北腦二號”。“北腦二號”智能腦機系統1024通道有線版2024年在國際上率先實現猴子用意念攔截運動目標。

今年1月，中國腦機接口公司腦虎科技、復旦大學附屬華山醫院神經外科團隊與天橋腦科學研究院通過國產原創侵入式柔性腦機接口技術，開展高精度實時運動解碼和語言解碼臨床試驗研究，取得重大進展。一名腦損傷患者在腦海中構思了“2025新年快樂”這句話，計算機解碼后向機械臂發送命令做出心形手勢，實現了通過思想傳達新年問候的過程。據介紹，該技術基于實時漢語解碼，受試者不僅實現了意念實時合成漢語、驅動數字分身以及對話AI大模型等高級功能，還能將人的腦電解碼成語言進而轉化成指令實時操控靈巧手實現人機交互。這一成果不僅為失語患者帶來了重塑語言功能的希望，更為實現人腦與AI大模型的直接交互，甚至思維交流開辟了新的可能。

去年年底，博睿康醫療科技（上海）有限公司與清華大學生物醫學工程系洪波教授團隊合作研發的半侵入式腦機接口設備，在復旦大學附屬華山醫院完成了全國第三例、上海第一例臨床試驗植入手術。據介紹，該團隊將在2025年開展大規模臨床試驗，計劃入組30-50名脊髓損傷患者進行腦機接口植入。

“無法比較蘋果和橘子”

CNN稱，腦機接口技術最早起源于20世紀70年代的美國。美國Synchron公司于2021年7月率先開展人體試驗，并完成多例腦機接口植入手術。加州大學戴維斯分校醫療中心研發的新型腦機接口系統，成功將一名漸凍癥患者的腦電信號轉化為語音，準確率達97%。另一家知名腦機接口企業Neuralink公司2024年完成首例人體試驗，受試者通過腦部植入物實現了對電腦鼠標的控制。該公司今年6月宣布，最快將在明年嘗試為受試者植入“盲視”裝置。據介紹，Neuralink為此研制了能夠直接植入大腦視覺皮層的微型芯片，其原理是繞過眼睛和視神經，直接向大腦中負責處理視覺信號的區域發送刺激，從而“欺騙”大腦，使其產生視覺感知，從而讓盲人復明。

報道稱，腦機接口技術由美國科學家主導，但“中國正在迅速趕超”。報道介紹說，中國在腦科學方面直到20世紀90年代才開始發力，但發展很快。2014年中國科學家提出開展腦科學國家項目的設想，旨在追趕美國和歐洲的類似努力。2年后，腦科學就被列入了中國的五年規劃中。美國科學家于2024年發表的關于中國腦機接口發展的研究報告中提到，中國研究人員的努力“在復雜性上可與美國和英國相當”。該報告稱：“中國的非侵入式腦機接口研究與其他科技發達國家的成果相當，并且在努力克服障礙，以擴大應用范圍。”

截至今年3月，已經有5名患者植入了“北腦一號”芯片。這項技術在解碼來自患者大腦的信號并將信號轉換為文本語音或機器運動方面顯示出“高精度”。CNN稱，羅敏敏團隊計劃在明年加速人體試驗，將芯片植入于50至100名患者。“我們希望能夠更快地推進這一進程，如果它被證明是安全有效的，就可以在世界各地臨床使用。”至于中美腦機接口技術誰更先進，羅敏敏認為，“北腦一號”和Neuralink的技術路徑不同，比較它們就像比較“蘋果和橘子”一樣。“我不認為這兩款產品之間存在競爭或排他關系，我們還不知道哪種方案能更好地造福患者。”

來源：環球時報

作者: 謝昭 馬俊