中国正在试验的脑机接口技术相较Neuralink等美国企业产品具有一些独特优势。
当前中国研制的脑机接口设备越来越多地进入人体试验阶段。一款由上海科技初创企业“阶梯医疗”自主研发的脑机接口系统就是其中代表,并已成功帮助失去肢体者玩起了电子游戏。
这款产品与埃隆 · 马斯克(Elon Musk)麾下Neuralink公司的人体植入装置类似,不过前者的探针数量更少、体积更小、侵入性更低。
在脑机接口领域,中国学界的探索较美国起步晚一些,目前试验的许多设备都是美国公司产品的简化版本。香港大学电气工程师刘正午指出:“中国的脑机接口研究发展非常迅速。”
荷兰马斯特里赫特大学神经工程师克里斯蒂安 · 赫夫(Christian Herff)表示,中国研究人员正从多个方向推动领域发展,例如改进用于解析神经数据的算法及植入装置。赫夫2024年在上海与他人共同组织了一场关于脑机接口的会议。
中国政府已将脑机系统列为重点创新领域,相关资助机构大力投入资金。上海科技大学计算神经科学家李远宁指出:“许多中国年轻科学家都参与到脑机接口发展的浪潮中,且多与产业界有关联。”
李远宁也认为,中国具备验证技术的医疗基础设施和人口优势。“这些进步能惠及全球患者和研究者。”
中国现已有多个团队公布了早期试验的初步结果,但结果尚未经过同行评审。
表层上的深入
在正进行人体试验的中国脑机接口设备里,有一款名为NEO的无线装置,可通过气动手套帮助瘫痪者恢复手部运动,其侵入性极低,只需将8根探针置于硬脑膜,即包裹大脑的外层膜组织上。
据试验项目的联合负责人、清华大学生物医学工程师洪波介绍,首名受试者于2023年10月植入NEO,其抓握力量与速度均得到立竿见影的提升,而在与设备磨合20个月后,自主饮食不再成问题。洪波表示,迄今已有20名受试者接受了NEO植入。
中国科学院神经科学研究所(又称中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心)神经工程学家、阶梯医疗创始人赵郑拓表示,由于此项技术采集的是大量细胞群的整体信息,其信号分辨率不如能记录单个神经元活动的更深层探针。他认为这种方法更适合控制简单动作。但洪波也强调,在性能上作妥协,换来了设备极低的侵入性和长期运行的能力。
NEO研发团队已与香港大学的刘正午以及清华大学的唐建石展开合作。在2025年2月《自然-电子学》(Nature Electronics)报道的研究中,他们采用高效的神经形态芯片(而非传统硅芯片)模拟大脑解码神经信号的方式。如此设计的芯片可被集成至探针内部,从而压缩设备的体积和能耗,提高信息处理速度。
实现普通话实时交流
另一支研究团队也在努力向更深处探索。2024年7月,上海神经外科医生在一名癫痫患者的大脑皮层表面植入了带有256个探针的装置。经过两周训练,患者已能借助脑机接口操作社交媒体应用并控制轮椅。该设备的研发者为上海科创企业“脑虎科技”。
到了12月,他们又为一名语言中枢附近长有肿瘤的女性癫痫患者实施了探针植入手术。脑虎科技联合创始人兼首席科学家陶虎表示,患者凭借脑机接口设备,以每分钟50字的速度实现普通话实时交流,延迟仅100毫秒——这是全球首次将脑机接口技术用于普通话的实时解码。当然,鉴于正常人语速约为每分钟150字,该技术“仍有很大提升空间”。
根据2025年6月《自然》(Nature)的报道,美国团队开发的脑机接口系统让一名男性重获即时说话甚至唱歌的能力,延迟仅10毫秒。该系统可捕捉用户的语调和音高特征。
深脑突破
阶梯医疗的赵郑拓表示,他们公司研发的深脑探针是中国首个侵入式脑机接口临床试验项目。
据阶梯医疗方面介绍,该设备需植入64个精细传感器——其宽度仅为人类头发丝的1%。这些穿透大脑皮层的传感器连接着一个可无线充电和传输数据的小型装置。首名男性受试者成功利用该脑机接口系统在电脑上玩赛车、下象棋。
赵郑拓表示,虽然技术尚处于早期阶段,但当前植入设备已帮助使用者较为理想地操控电子设备。长期目标则是将脑机接口技术与更智能的系统结合,尝试控制电脑光标,甚至操纵智能轮椅和高级机器人。鉴于中国企业纷纷入局并形成强大力量,中国在脑机接口领域较美国将更具优势。
资料来源 Nature