我們是誰?我們?nèi)绾嗡伎肌⒏兄⒈磉_?如果有一天,思想能被“譯碼”、意念能直接轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實,甚至大腦與機器無縫協(xié)作——人類的邊界會被如何重塑?
腦機接口(Brain-Computer Interface, BCI),正是這樣一種技術(shù),它試圖在大腦與世界之間,搭建起一座全新的橋梁。中國,這個古老而又年輕的科技大國,正在這場關(guān)于“人機融合”的全球競賽中,發(fā)出愈發(fā)清晰的聲音。
5月9日-11日,“2025浦江創(chuàng)新論壇”第七屆神經(jīng)科技國際創(chuàng)新論壇在上海隆重舉行。論壇由中國神經(jīng)科學學會神經(jīng)調(diào)控基礎(chǔ)與轉(zhuǎn)化分會、天橋腦科學研究院(中國)、復旦大學計算神經(jīng)科學與類腦智能學科創(chuàng)新引智基地聯(lián)合主辦,匯聚了全球10余個國家和地區(qū)的頂尖學者、臨床專家和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)袖。大家圍繞“創(chuàng)新驅(qū)動·跨界融合·賦能未來”主題,共同探討神經(jīng)調(diào)控與腦機接口領(lǐng)域的前沿突破與未來趨勢。
在技術(shù)加速奔跑的同時,我們必須追問:腦機接口究竟能帶來什么?它會如何改變疾病、改變社會、改變“人”自身?在理性與想象的交匯處,生命的意義是否會隨之發(fā)生微妙的轉(zhuǎn)變?
腦機接口:打開大腦的“黑箱”
腦機接口,是指在人腦與外部設(shè)備之間建立的直接信息通道。通過采集、解碼并反饋大腦神經(jīng)活動信號,BCI讓“意念控制”不再是科幻,而是逐步成為現(xiàn)實。這項技術(shù)最初的目標,是幫助因疾病或傷殘失去行動、語言能力的人群重獲與世界溝通的能力。如今,BCI的應(yīng)用正從醫(yī)療康復、神經(jīng)疾病治療,逐漸拓展到智能家居、虛擬現(xiàn)實、甚至人機共生的未來場景。
技術(shù)實現(xiàn)上,BCI主要分為兩類:
· 侵入式:通過手術(shù)將電極植入大腦,獲取高質(zhì)量神經(jīng)信號,適合精準醫(yī)療,但面臨倫理與安全挑戰(zhàn)。
· 非侵入式:無需開顱,通過腦電(EEG)、近紅外(fNIRS)、超聲等方式采集信號,安全便捷,適合大規(guī)模應(yīng)用,但信號質(zhì)量有限。
在全球腦機接口的探索版圖上,中國團隊的身影正變得越來越清晰。他們不僅在硬核技術(shù)上奮起直追,更在臨床落地、材料創(chuàng)新、人工智能等多學科交匯處,形成了獨具中國特色的創(chuàng)新路徑。每一個實驗室的突破,最終都指向了真實生命現(xiàn)場的溫度與復雜性。
侵入式腦機接口的中國突破
在腦機接口的前沿領(lǐng)域,侵入式技術(shù)因其高信噪比和精確操控能力,一直是國際競爭的焦點。中國創(chuàng)新者正不斷突破材料、器件、算法等多重壁壘,讓這項“貼近大腦本源”的技術(shù)更安全、更智能,也更貼近臨床需求。
深部腦刺激(DBS)是侵入式腦機接口的代表性應(yīng)用。過去,這一高端醫(yī)療器械長期被歐美企業(yè)壟斷,核心難題在于微型化植入器件的穩(wěn)定性、長效電池設(shè)計,以及如何讓電極在大腦內(nèi)部安全“共生”。品馳醫(yī)療團隊用十余年時間攻克了這些工程瓶頸,實現(xiàn)了從硬件微型化、信號抗干擾到低功耗管理的全鏈路國產(chǎn)化。更重要的是,他們率先將AI算法引入刺激參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)節(jié),實現(xiàn)了“閉環(huán)”神經(jīng)調(diào)控——設(shè)備能夠?qū)崟r感知患者狀態(tài),動態(tài)調(diào)整刺激強度,讓每一位患者都能獲得個性化的療效。這不僅提升了帕金森、癲癇等疾病患者的生活質(zhì)量,也讓中國成為全球少數(shù)掌握高端神經(jīng)調(diào)控自主技術(shù)的國家之一。
而在閉環(huán)腦機接口的探索中,佳量醫(yī)療團隊專注于癲癇的智能干預。癲癇發(fā)作的不可預測性,是患者及家庭長期面對的難題。團隊開發(fā)的系統(tǒng)通過植入式腦電采集,結(jié)合AI模型,能夠提前識別發(fā)作前兆并自動觸發(fā)精準電刺激。這種“檢測—決策—干預”一體化的閉環(huán)系統(tǒng),在多中心臨床試驗中表現(xiàn)出高靈敏度和低誤報率。與國際同類產(chǎn)品相比,中國團隊在算法個性化和設(shè)備微創(chuàng)性上持續(xù)突破,讓“疾病可控”從夢想變?yōu)楝F(xiàn)實。
面對大腦的復雜性,單一信號源已難以滿足精準神經(jīng)調(diào)控的需求。美生醫(yī)療團隊提出了多模態(tài)融合的思路:將腦電、肌電、運動意圖等多維信號協(xié)同輸入,借助AI算法動態(tài)優(yōu)化刺激方案。在運動障礙康復等場景中,這樣的“千人千面”個性化閉環(huán)系統(tǒng),幫助許多患者實現(xiàn)了功能重建。多模態(tài)BCI的背后,是中國在軟硬件協(xié)同和實時數(shù)據(jù)處理上的系統(tǒng)集成能力,也是對每一位患者差異化需求的深度尊重。
明視科技團隊則聚焦于高通量信號的高效采集與智能解碼。大腦活動的豐富性,需要同時采集和處理大量神經(jīng)信號。該團隊開發(fā)的多通道采集系統(tǒng),結(jié)合深度學習算法,實現(xiàn)了復雜信號的高效解碼和實時反饋。這些技術(shù)已應(yīng)用于康復訓練和輔助診斷,讓侵入式腦機接口從實驗室走向了真實生命現(xiàn)場,成為患者與世界溝通的新橋梁。
此外,要讓腦機接口真正“住”進大腦,材料科學的進步至關(guān)重要。傳統(tǒng)金屬電極剛性大、易引發(fā)炎癥,影響長期植入效果。微靈醫(yī)療團隊將柔性高分子材料引入植入電極研發(fā),使其更好地貼合腦組織,減少損傷、提升信號質(zhì)量。他們的創(chuàng)新不僅通過了動物實驗和初步臨床驗證,更為慢性神經(jīng)疾病的長期管理提供了堅實基礎(chǔ)。柔性材料的突破,讓人造器件與神經(jīng)組織實現(xiàn)了“溫和共生”,也為未來更小型、多通道甚至可降解的植入設(shè)備鋪平了道路。
非侵入式腦機接口的中國路徑
如果說侵入式腦機接口代表著“深入大腦”的極致探索,那么非侵入式技術(shù)則以安全、便捷和可普及性,為更多人打開了走近腦科學與神經(jīng)調(diào)控的大門。中國團隊在這一領(lǐng)域同樣展現(xiàn)出強大的創(chuàng)新力。
康復場景的落地,是中國非侵入式腦機接口創(chuàng)新的一個重要方向。腦虎科技團隊開發(fā)的多模態(tài)BCI系統(tǒng),利用頭皮腦電、肌電等非侵入式信號,幫助許多中風、失語癥患者恢復了基本生活自理和交流能力。彭雷強調(diào),技術(shù)的終極意義不在于“炫技”,而在于“讓患者重新?lián)碛猩畹淖饑篮拖M薄C恳晃换颊叩奈⑿Γ际菍?chuàng)新最直接、最真實的回饋。
無創(chuàng)化和個體化,是國際腦機接口發(fā)展的重要趨勢。中科華意團隊將高精度腦成像與無創(chuàng)深部電刺激結(jié)合,為每位患者定制“腦部導航圖譜”,實現(xiàn)對特定腦區(qū)的精準干預。在精神疾病等領(lǐng)域,這種個性化的無創(chuàng)刺激方案已經(jīng)展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。未來,隨著技術(shù)的成熟,無創(chuàng)BCI有望成為大眾健康管理的新入口,不再只是“少數(shù)人的手術(shù)”。
對于大腦活動的實時可視化,復旦波達醫(yī)療團隊開發(fā)的高分辨率腦功能超聲成像技術(shù),讓“看見大腦思考”成為可能。相比傳統(tǒng)MRI、PET等設(shè)備,超聲成像具有高時空分辨率和便攜優(yōu)勢,為閉環(huán)BCI和腦疾病診斷提供了全新工具。慧創(chuàng)醫(yī)療團隊則專注于功能近紅外光譜(fNIRS)技術(shù)的創(chuàng)新,將其做得更小巧、更靈敏,實現(xiàn)了長時、動態(tài)的神經(jīng)監(jiān)測,適合認知障礙、兒童康復等日常場景。BCI設(shè)備的便攜化和家庭化,讓神經(jīng)調(diào)控技術(shù)真正走進了尋常百姓家。
AI大模型的浪潮也在重塑非侵入式腦機接口的未來。巖思類腦團隊將深度學習大模型引入腦電信號解碼,大幅提升了不同人群、不同任務(wù)下的識別準確率。大模型的泛化能力,讓腦機接口在人機交互、智能家居、輔助溝通等領(lǐng)域呈現(xiàn)出前所未有的“懂你”與“順暢”。
回望這些中國創(chuàng)新者的實踐,他們將神經(jīng)科學、工程、材料、人工智能等多學科深度融合,不斷突破“實驗室—生命現(xiàn)場”的邊界。每一次技術(shù)進步,都是對“人”的重新理解,也是對生命意義的持續(xù)追問。腦機接口的中國路徑,正是在理性與想象的交匯處,悄然生長。
圓桌對話:從實驗室到產(chǎn)業(yè)的中國式挑戰(zhàn)
如果說腦機接口的技術(shù)突破讓我們看見了“人機融合”的可能性,那么如何讓這些創(chuàng)新真正走出實驗室、走向產(chǎn)業(yè)、走進臨床與生活,則是中國路徑必須面對的現(xiàn)實考題。在一場聚焦神經(jīng)科技產(chǎn)業(yè)的圓桌論壇中,來自科研、產(chǎn)業(yè)、投資等多方的專家,坦誠分享了中國腦機接口產(chǎn)業(yè)化進程中的種種挑戰(zhàn)與探索。
1. 成果轉(zhuǎn)化的“最后一公里”
中國在腦機接口領(lǐng)域已實現(xiàn)論文和專利數(shù)量的全球領(lǐng)先,但“科研大、出口小”的矛盾依然突出。與美國等成熟市場相比,中國科技成果從實驗室到產(chǎn)業(yè)的“瓶頸”尤為狹窄。圓桌嘉賓們直言,成果轉(zhuǎn)化激勵機制的缺失,導致缺乏專業(yè)的成果轉(zhuǎn)化經(jīng)理人,教授和科學家不得不親自“下場”創(chuàng)業(yè),既要攻關(guān)技術(shù),又要摸索市場與管理,極大分散了科研精力。
相比之下,國外高校和科研機構(gòu)通常擁有成熟的轉(zhuǎn)化團隊,科學家只需專注于技術(shù)本身。中國則需要在體制機制上進一步完善,建立起既懂科技又懂產(chǎn)業(yè)的“橋梁型”職業(yè)經(jīng)理人隊伍,推動科學家與企業(yè)家、運營人才的深度協(xié)作。只有這樣,才能讓技術(shù)創(chuàng)新順利跨越“死亡之谷”,真正服務(wù)于社會與患者。
2. 產(chǎn)業(yè)需求與技術(shù)路線的雙重探索
圓桌討論中,專家們也反思了當前腦機接口創(chuàng)業(yè)項目普遍面臨的方向選擇困境。許多項目由教授或高校團隊主導,在業(yè)務(wù)方向上常常“邊走邊試”,缺乏對產(chǎn)業(yè)和市場需求的深刻理解。大家一致認為,必須從實際產(chǎn)業(yè)需求出發(fā),反向推動技術(shù)研發(fā),而不是“為創(chuàng)新而創(chuàng)新”。只有深入醫(yī)療一線和用戶場景,才能識別出真正的“痛點”,從而讓技術(shù)轉(zhuǎn)化產(chǎn)生實際社會價值。
3. 團隊結(jié)構(gòu)與人才生態(tài)的升級
科技創(chuàng)新不僅是技術(shù)的突破,更是組織與人才的協(xié)同。嘉賓們坦言,中國目前高水平的職業(yè)經(jīng)理人和連續(xù)創(chuàng)業(yè)者仍然稀缺,科學家創(chuàng)業(yè)成功率有限。科學家擅長認知世界、探尋規(guī)律,而企業(yè)家則需要洞察市場、駕馭資源。兩者能力結(jié)構(gòu)的差異,決定了單一主體難以支撐腦機接口這種高度交叉、復雜度極高的產(chǎn)業(yè)化過程。
因此,建立合理的股權(quán)與激勵機制,吸引更多職業(yè)經(jīng)理人與科學家形成優(yōu)勢互補,成為推動項目成功的關(guān)鍵。未來,隨著中國創(chuàng)業(yè)生態(tài)和資本市場的成熟,科學家與產(chǎn)業(yè)人才的“聯(lián)合艦隊”有望成為腦機接口創(chuàng)新的主力軍。
4. 同質(zhì)化與創(chuàng)新的“分水嶺”
值得警惕的是,當前無論是侵入式還是非侵入式腦機接口,國內(nèi)企業(yè)同質(zhì)化現(xiàn)象明顯。大家集中在相似的疾病、場景和技術(shù)路線上競爭,缺乏差異化和前瞻性。圓桌專家呼吁,要鼓勵原創(chuàng)性突破和多樣化探索,在新材料、新工藝、新機制等方向上大膽“破圈”,不要僅僅滿足于“跟跑”或“微創(chuàng)新”。
中國腦機接口領(lǐng)域一系列創(chuàng)新實踐的背后,當然也離不開像天橋腦科學研究院這樣的機構(gòu)持續(xù)投入和系統(tǒng)支持。作為本屆論壇的主辦方之一,天橋腦科學研究院一直致力于推動基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用的深度結(jié)合,通過搭建多學科、跨界交流平臺,助力中國腦機接口產(chǎn)業(yè)從“跟跑”到“領(lǐng)跑”。我們相信只有在產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)形成多元、開放、協(xié)作的創(chuàng)新生態(tài),中國腦機接口產(chǎn)業(yè)才能真正走向高質(zhì)量發(fā)展,成為引領(lǐng)全球的重要力量。
結(jié)語:創(chuàng)新生態(tài)下的中國腦機接口
從實驗室到生命現(xiàn)場,從論文專利到產(chǎn)業(yè)落地,中國腦機接口的創(chuàng)新者們正經(jīng)歷著一場全鏈路的深刻變革。這不僅僅是技術(shù)的競賽,更是體制機制、產(chǎn)業(yè)生態(tài)、人才結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新文化的系統(tǒng)性升級。
正如此次科技論壇圓桌嘉賓所言:“技術(shù)的邊界,最終由我們對人性的理解和對社會的責任來定義。”中國腦機接口的未來,不只關(guān)乎技術(shù)的高下,更關(guān)乎創(chuàng)新生態(tài)的完善與生命意義的持續(xù)追問。
破解大腦密碼,是一場關(guān)于技術(shù)、生命與未來的“追問”。在天橋腦科學研究院等機構(gòu)的持續(xù)推動下,中國腦機接口的創(chuàng)新者們正以工程師的嚴謹、醫(yī)生的溫度、哲學家的思辨,共同書寫著屬于這個時代的答案。
或許,技術(shù)的終點不是超越人類,而是更好地理解和成就“人”本身。正如古老中國哲學所言:“知止而后有定,定而后能靜,靜而后能安。”在這場人機融合的偉大冒險中,我們需要的不只是速度,更是方向與尺度。
腦機接口的中國路徑,仍在繼續(xù)。下一個問題,或許就藏在你我的大腦深處,等待被發(fā)現(xiàn)、被解碼、被賦予新的意義。
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關(guān)于天橋腦科學研究院
天橋腦科學研究院(Tianqiao and Chrissy Chen Institute)是由陳天橋、雒芊芊夫婦出資10億美元創(chuàng)建的世界最大私人腦科學研究機構(gòu)之一,圍繞全球化、跨學科和青年科學家三大重點,支持腦科學研究,造福人類。
Chen Institute與華山醫(yī)院、上海市精神衛(wèi)生中心設(shè)立了應(yīng)用神經(jīng)技術(shù)前沿實驗室、人工智能與精神健康前沿實驗室;與加州理工學院合作成立了加州理工天橋神經(jīng)科學研究院。
Chen Institute建成了支持腦科學和人工智能領(lǐng)域研究的生態(tài)系統(tǒng),項目遍布歐美、亞洲和大洋洲,包括、、、科研型臨床醫(yī)生獎勵計劃、、等。
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