脑机接口从基础研究走向临床应用,我国产业化进程加速

脑机接口技术正成为全球科技竞争的新焦点。此融合神经科学、计算机科学、生物医学工程等多学科的前沿领域,既反映了人类对大脑机制的持续探索,也将推动医疗手段与人机交互方式发生深刻变化。脑机接口的基本原理,是人或动物大脑与外部设备之间建立直接的信息通路——绕开传统的神经—肌肉通道——实现大脑与设备的双向信息交换。该概念于1973年由美国计算机专家雅克·维达尔首次提出,其理论基础可追溯至1924年德国医生汉斯·贝格尔发现脑电图。随着脑科学研究不断深入,脑机接口也从理论逐步走向应用。我国脑机接口技术的发展起步于1999年,清华大学神经工程实验室率先开展非侵入式脑机接口的临床研究。2013年,该技术进入渐冻症患者临床试验阶段。2019年,渐冻症患者王甲借助非侵入式脑机接口装置,用意念在屏幕上组合拼音,并由机器转化为语音进行“朗诵”。这一案例直观展示了脑机接口在恢复患者交流能力上的潜力。当前,脑机接口技术主要形成四条发展路线,各有侧重。非侵入式无创脑机接口通过在头皮表面佩戴电极帽采集脑电信号,操作相对简便,但信号空间分辨率较低。侵入式脑机接口则通过开颅手术将电极植入大脑皮层,可更精确采集神经元信号,但伴随手术风险、感染隐患及长期免疫排异等问题。两种路线各有取舍,国际上以马斯克创立的“神经连接”公司为代表的机构,主要押注侵入式方案。值得关注的是,中国科研团队在介入式脑机接口领域取得了全球首创突破。2025年6月,由南开大学人工智能学院段峰教授团队牵头的介入式脑机接口人体试验成功完成。该方案采用微创介入方式,通过血管穿刺将支架电极导入颅内血管壁,在实现脑电信号有效采集与无线传输的同时,避免了开颅手术的创伤与风险。这一路线的落地,显示中国在脑机接口领域正从跟跑走向自主创新。介入式脑机接口的核心优势在于微创。相较侵入式技术需要开颅,介入式方案经血管途径操作,可显著降低手术风险、感染概率和免疫排异反应,提高临床可行性与安全性,有望覆盖更广泛的患者群体。其进展也体现出我国在神经工程、微创医学与人工智能等对应的领域的综合能力提升。从产业竞争格局看,脑机接口已成为全球科技巨头与创新企业的重点布局方向。国际上,“神经连接”等机构持续加码侵入式技术;国内则以南开大学、清华大学等高校及科研机构为主体,在多条技术路线上同步推进,形成差异化探索。多路线并行既能分散单一路线的不确定性,也有助于在不同应用场景中发挥各自优势。脑机接口的应用前景主要集中在医疗与人机交互两大方向。在医疗领域,它为渐冻症、脊髓损伤、中风等神经系统疾病患者提供了恢复交流与运动功能的新路径。随着技术成熟和临床验证推进,脑机接口有望成为神经康复的重要手段。同时,在认知辅助与新型人机交互等领域,其应用也具备拓展空间。然而,脑机接口发展仍面临多重挑战:信号采集的准确性、实时性与稳定性仍需提升;长期应用的生物相容性与安全性需要更多临床数据支撑;伦理规范与隐私保护等问题也亟需前置讨论并建立规则体系。这些挑战的应对离不开多学科协同与持续创新。

当科技开始解码人类最精密的“生物计算机”——大脑时,社会不仅要关注技术突破,也要同步完善伦理框架与产业生态。中国在脑机接口领域的创新实践表明,坚持自主可控的技术路径、推动产学研深度协同,才能在面向未来的科技竞赛中掌握主动权。正如赵继宗院士所言:“脑机接口不仅是技术的革新,更是对人类生存方式的重新定义。”