特稿:让高位截瘫患者握笔写字 中国脑机接口抢先商业化

一个颈部以下瘫痪的患者,大脑中被植入一枚硬币大小的晶片后,重新拿起了笔。

这不是科幻电影里的片段,而是一个被中美媒体都广为报道过的真实案例。2024年11月,因车祸高位截瘫的36岁患者董辉接受脑部手术,医生在他颅内放入一枚硬币大小的无线植入体。

原本颈部以下动不了的他,通过训练重新完成了抓握、书写等动作,成为中国脑机接口技术从临床试验走向真实应用的代表案例之一。

脑机接口(BCI,Brain-Computer Interface)的概念,最早可追溯至1973年。当时,美国科学家提出一个前瞻性设想:能否利用大脑产生的电信号作为计算机输入,绕过肌肉和外周神经,实现大脑与计算机之间的直接通信?

这一设想在数十年里不断演进,逐渐从实验室走向手术台。到今天,脑机接口已能协助瘫痪患者控制光标、机械臂、机器人手套,乃至尝试重建语言沟通和辅助恢复运动功能。

脑机科学家、国际同行评审期刊《认知神经动力学》(Cognitive Neurodynamics)副主编冯超接受《联合早报》采访时形容,脑机接口就是“未来连接碳基生物和硅基生物的桥梁”。

不过,人的大脑极其复杂、柔软而脆弱,如何在减少对脑组织损伤情况下捕捉神经信号,是脑机接口技术发展的核心难题。 

基于电极与脑组织接触深度的不同,脑机接口的发展分为非侵入式、半侵入式和侵入式等技术路线。

冯超说,非侵入式在头皮外设备采集脑电信号,安全性较高,但信号精度相对有限;侵入式则通过手术将电极置于颅内,甚至植入脑组织内部,以获得更高质量的神经信号,但手术风险大,长期稳定性和伦理要求也更高。

半侵入式则介于两者之间,通常需要通过手术将电极放置在颅骨内、硬脑膜外,不穿透硬脑膜,也不进入脑实质。董辉接受的正是这类手术。患者运动意图或想象动作时产生的脑信号,被解码为外部设备可识别的指令,再带动气动手套完成相应动作。

截至去年底,包括董辉在内,在中国已有32位颈部脊髓受损患者接受这一半侵入式的脑机手术。这套名为“NEO”的系统,由脑机接口初创企业博睿康和清华大学共同研发。今年3月,中国国家药监局批准相关产品上市。

它的获批,标志着中国脑机接口产业的提速。去年,中国工信部为脑机接口定下“2027年关键技术取得突破、2030年产业创新能力显著提升”的时间表,今年两会(全国人大、政协年会),中国首次把发展脑机接口写入政府工作报告,明确为培育发展的未来产业。

强烈政策信号带动下,相关企业融资加速。博睿康2月办理上市辅导备案,6月9日辅导完成。以非侵入式方式控制假肢的强脑科技,今年1月也以保密形式向港交所递交上市申请,两家公司争夺“脑机接口第一股”。

浙江强脑科技的工作人员演示如何用非侵入式脑机接口控制机械手。(中新社)

据《上海证券报》,今年前五个月,脑机接口融资超33宗,总额突破46亿元人民币,超过2025年全年。

中美技术路线偏好不同

在外界看来,尽管中国在脑机接口领域起步较晚,但正在快速追赶美国。科技杂志《连线》(Wired)和《麻省理工技术评论》都以博睿康的NEO系统获批进入市场为例指出,中国通过“半侵入式的折中方法”,在商业应用上走得比美国更快。美国目前还没有同类植入式脑机接口产品,获准商业化用于患者治疗。

但报道也指出,在获取更精准信号、更大胆的侵入式技术路线上,美国仍然领先。

冯超认为,中美在脑机接口上的技术偏好存在差异,但不能简单概括为“美国做侵入式、中国做非侵入式”。

“更准确地讲,美国当前更偏向追求‘性能上限’,也就是希望通过植入式脑机接口,尽快实现更高精度、更高带宽的人机控制,重点解决瘫痪患者交流、控制机械臂等高难度问题。中国则多线并行,既推进侵入式,也重视非侵入式和半侵入式,因为中国更关注怎么让技术尽快进入医疗、康复、工业、教育和消费场景,形成真正可落地的产业。”

他形容,美国在冲击脑机接口的“天花板”,中国更像是在铺设脑机接口的“地板”和“路网”。未来真正成熟的行业格局,很可能不是只走一条路,而是侵入式负责突破上限,非侵入式负责扩大规模,半侵入式负责寻找中间平衡。

美国乔治城大学医学中心神经科学教授、神经工程中心联席主任里森胡伯(Max Riesenhuber)对《联合早报》说,理论上,电极越深入大脑,得到的信号就越好,风险也更高。“但问题在于,得到信号做什么?NEO就是拿到合适的信号,凭借低风险性,率先获批用于瘫痪治疗。”

里森胡伯说:“与美国相比,中国的优势在于能以自上而下的方式,把这些环节放到同一计划里推进,直到达成目标。” 

他说,这种集中的决策对脑机接口发展格外重要,因为“脑机接口不是单项技术突破,是需要神经科学、工程、临床、监管和医保支付共同配合的系统工程”。

此外,他也提到,中国拥有更大的患者基数,对政府支持领域有更高信任度,也有助于企业更快招募受试者积累数据,改进并加速实际应用。

更大想象空间在战略应用

支撑脑接机口技术前景的除了医疗,还有抗抑郁、睡眠调节、情绪管理等更多场景。里森胡伯也特别提到军事和高危环境作业的潜在场景。

他说,脑机接口的军事意义不在于科幻式“读心”,而在于与人工智能(AI)结合后增强人机协作,包括监测人员注意力、辅助识别目标,甚至让人远程操控机器人或外骨骼。 “这些战略应用关乎最终可以将人类大脑的潜力应用到哪一步。”

但学者和业者都提醒,战略潜力和资本热潮也需要冷静思考。

一方面,脑机接口面对的是人类最复杂也最敏感的器官,长期安全性、数据隐私和伦理边界仍待观察与探讨;资本涌入也可能带来投资浪费、概念包装。

另一方面,除了医疗之外,脑机接口还没有产生大规模的消费级应用。原北京三甲医院睡眠医学专家、脑机接口创业者孔祥受访时说,脑机接口要从状态识别走向更广泛应用,关键在于与不同产业和具体场景深度融合。

孔祥说,脑机接口未来的真正价值,不仅是“读脑”,更在于“写脑”,要让脑机接口实现更全面的应用,还需要与不同产业和具体场景深度融合。

他说,以非侵入式脑机干预焦虑压力型失眠为例,难点并不在脑电信号的采集和解码,而是让信号成为驱动产品的“指挥棒”,通过实时脑电波监测,个性化生成闭环神经调控方案,智能动态实时调整,并长期优化个性化方案,真正实现千人千面、乃至一人千面的目标。 

里森胡伯也说,就像AI早期发展一样,脑接机口接下来要回答的,不只是技术能做到什么,而是哪些应用真正有价值。这场中美竞赛最终比拼的,或许正是谁能率先找到足够明确、足够真实的应用场景,让这项技术真正从实验室走向真实世界。 

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