當(dāng)意念可以操控機(jī)器，失語(yǔ)者能“開(kāi)口說(shuō)話”，癱瘓者能重新站立行走，這些科幻場(chǎng)景正通過(guò)腦機(jī)接口技術(shù)一步步走向現(xiàn)實(shí)。

近日，腦機(jī)接口領(lǐng)域迎來(lái)重大政策利好，在《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十五個(gè)五年規(guī)劃的建議》中，腦機(jī)接口被正式列為未來(lái)產(chǎn)業(yè)六大方向之一，標(biāo)志著這一領(lǐng)域正式上升至國(guó)家戰(zhàn)略層面。

這已是中國(guó)在短短幾個(gè)月內(nèi)對(duì)腦機(jī)接口領(lǐng)域的第二次重磅政策支持。今年7月，工信部等七部門(mén)聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推動(dòng)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明方向。

01、什么是腦機(jī)接口

國(guó)家醫(yī)保局對(duì)腦機(jī)接口的定義是：在大腦與外部設(shè)備之間建立直接連接的通路。腦機(jī)接口通過(guò)識(shí)別腦電波特征直接讀取大腦意圖，將其轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)指令，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器之間的交互聯(lián)通。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，腦機(jī)接口本質(zhì)上是一種通信系統(tǒng)，只不過(guò)這種通信不是通過(guò)語(yǔ)言或動(dòng)作，而是直接讀取大腦信號(hào)。

這種“腦在環(huán)路”的通信模式具有獨(dú)特性：大腦與計(jì)算機(jī)作為兩個(gè)智能控制器相互調(diào)整與優(yōu)化，展現(xiàn)出互適應(yīng)性。

腦機(jī)接口技術(shù)根據(jù)實(shí)現(xiàn)目的不同，可分為腦感知技術(shù)和腦調(diào)控技術(shù)。腦感知技術(shù)重在“解譯腦機(jī)制”，通過(guò)分析大腦信號(hào)解碼出大腦意圖；腦調(diào)控技術(shù)則重在“解析腦機(jī)制”，目標(biāo)是治療神經(jīng)與精神疾病和增強(qiáng)認(rèn)知功能。

一個(gè)完整的腦機(jī)接口系統(tǒng)由腦信號(hào)、腦機(jī)接口硬件和軟件組成。硬件負(fù)責(zé)腦信號(hào)的獲取、放大、數(shù)字化和傳輸；軟件則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、信號(hào)分析和輸出執(zhí)行。

02、技術(shù)路線：侵入式與非侵入式并存

根據(jù)腦信號(hào)采集方式，腦機(jī)接口可分為侵入式、半侵入式和非侵入式三種技術(shù)路徑。

非侵入式只需通過(guò)附著在頭皮上的穿戴設(shè)備來(lái)記錄和解讀大腦信息，避免了昂貴和危險(xiǎn)的手術(shù)，但信號(hào)強(qiáng)度和分辨率不高。

半侵入式將腦機(jī)接口植入于顱骨內(nèi)腔與大腦皮層之間的硬膜外/下間隙，基于皮層腦電圖采集神經(jīng)電信號(hào)，信號(hào)分辨率與強(qiáng)度介于侵入式與非侵入式之間。

侵入式需通過(guò)開(kāi)顱手術(shù)將電極陣列直接植入大腦皮層灰質(zhì)，可以獲得高質(zhì)量的神經(jīng)信號(hào)，但存在顯著臨床風(fēng)險(xiǎn)和成本。

業(yè)內(nèi)專(zhuān)家指出，腦機(jī)接口的最大瓶頸不在算法，而在信號(hào)采集。近年來(lái)，便攜和無(wú)線化的EEG系統(tǒng)因成本低、操作簡(jiǎn)便而成為研究主流。

03、產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)折點(diǎn)已至

政策支持不斷加碼是推動(dòng)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)化的重要?jiǎng)恿?。除了?guó)家層面的戰(zhàn)略規(guī)劃，北京、上海、四川、山東等地也紛紛發(fā)布地方行動(dòng)方案，推動(dòng)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

補(bǔ)貼支持政策同樣給力：武漢光谷出臺(tái)“腦機(jī)接口11條”，對(duì)重大腦機(jī)接口產(chǎn)品研發(fā)按研發(fā)費(fèi)用最高30%給予支持，額度最高不超過(guò)5000萬(wàn)元；上海設(shè)立總規(guī)模約150億元的未來(lái)產(chǎn)業(yè)基金；江蘇對(duì)入選項(xiàng)目給予最高3000萬(wàn)資金支持。

技術(shù)與臨床持續(xù)突破則從另一維度加速了產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

今年6月，中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院與相關(guān)企業(yè)成功開(kāi)展了我國(guó)首例侵入式臨床試驗(yàn)，標(biāo)志著我國(guó)在侵入式腦機(jī)接口技術(shù)上成為全球第二個(gè)進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段的國(guó)家。

“北腦一號(hào)”GCP多中心臨床試驗(yàn)于今年10月正式啟動(dòng)，是國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)百通道以上、無(wú)線全植入、準(zhǔn)實(shí)用化的半侵入式腦機(jī)系統(tǒng)。幫助脊髓損傷、腦卒中、漸凍癥患者實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)、言語(yǔ)功能的替代和康復(fù)。

同時(shí)，侵入式腦機(jī)接口“北腦二號(hào)”智能腦機(jī)系統(tǒng)基于高通量柔性微絲電極采集腦皮質(zhì)內(nèi)大規(guī)模神經(jīng)元放電信號(hào)，其1024通道有線版已實(shí)現(xiàn)猴子用意念攔截運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的突破性成果，有望于明年進(jìn)入臨床驗(yàn)證階段。

我國(guó)自主研發(fā)的NEO微創(chuàng)腦機(jī)接口系統(tǒng)更是入選《Nature》2025年值得關(guān)注的科學(xué)事件，作為中國(guó)“腦機(jī)接口”領(lǐng)域的代表被特別報(bào)道。

國(guó)外企業(yè)也不甘示弱。Neuralink目前已使7人能夠用“意念控制”技術(shù)，并計(jì)劃在2028年實(shí)現(xiàn)大腦全面訪問(wèn)；Synchron采用血管系統(tǒng)植入方式，不需要腦部手術(shù)，已籌集2億美元推進(jìn)其制造醫(yī)生可以通過(guò)血管插入的大腦植入物的工作。

04、百億美元市場(chǎng)待挖掘

隨著技術(shù)突破與政策支持，腦機(jī)接口商業(yè)化進(jìn)程正在加速。

據(jù)Grand View Research統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模由2019年的12億美元增長(zhǎng)至2023年近20億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率超13%。據(jù)麥肯錫測(cè)算，全球腦機(jī)接口在醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模2030年有望達(dá)到400億美元，到2040年突破1450億美元。

我國(guó)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)規(guī)模也在不斷提高。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，我國(guó)腦機(jī)接口行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模從2020年的10億元增長(zhǎng)到2023年的17.3億元，占全球市場(chǎng)規(guī)模比重提升到12.5%。

投融資方面，有創(chuàng)技術(shù)路線投資額呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，吸引了53%的資金投入。約一成的投資金額注入上游環(huán)節(jié)，近兩成資金流入中游，七成資金集中投向下游，且興趣方向明顯向醫(yī)療健康聚焦。

從全球生態(tài)看，中美兩國(guó)主導(dǎo)了腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展，大多數(shù)企業(yè)總部設(shè)在美國(guó)和中國(guó)。八成以上企業(yè)從事無(wú)創(chuàng)研發(fā)，因?yàn)橛袆?chuàng)技術(shù)涉及手術(shù)植入等高風(fēng)險(xiǎn)操作環(huán)節(jié)，具有較高的技術(shù)壁壘。

05、腦機(jī)接口的無(wú)限可能

腦機(jī)接口技術(shù)正經(jīng)歷從1.0時(shí)代到3.0時(shí)代的演進(jìn)。3.0時(shí)代的特點(diǎn)是感知、刺激、控制技術(shù)融合發(fā)展，不僅能精準(zhǔn)感知大腦活動(dòng)信號(hào)，還能依據(jù)這些信號(hào)對(duì)大腦狀態(tài)進(jìn)行調(diào)控，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)外圍設(shè)備的有效控制，為用戶(hù)提供更自然、智能的交互體驗(yàn)。

在醫(yī)療領(lǐng)域，腦機(jī)接口有望讓癱瘓者行走、讓失語(yǔ)者“說(shuō)話”、讓盲人“復(fù)明”；在消費(fèi)領(lǐng)域，腦機(jī)接口可能重塑教育、娛樂(lè)和日常交互方式。

隨著技術(shù)的不斷突破和政策的持續(xù)支持，腦機(jī)接口正從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化，從概念走向現(xiàn)實(shí)。未來(lái)十年，我們將見(jiàn)證這項(xiàng)技術(shù)如何改變?nèi)祟?lèi)與世界的互動(dòng)方式，如何重塑醫(yī)療健康、智能控制、腦功能評(píng)估等多個(gè)領(lǐng)域。

腦機(jī)接口的未來(lái)已來(lái)，它不僅是科技創(chuàng)新的前沿，更是人類(lèi)探索自身潛能的新篇章。

審核編輯 黃宇