2024年12月，中國(guó)在腦機(jī)接口領(lǐng)域取得了一個(gè)里程碑式的進(jìn)展。上海腦虎科技與復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院神經(jīng)外科吳勁松教授團(tuán)隊(duì)合作，成功完成了國(guó)內(nèi)首例高通量植入式柔性腦機(jī)接口實(shí)時(shí)合成漢語(yǔ)的臨床試驗(yàn)，在世界上首次實(shí)現(xiàn)了腦機(jī)接口的漢語(yǔ)實(shí)時(shí)編解碼。一位43歲語(yǔ)言區(qū)占位腫瘤癲癇患者經(jīng)過(guò)手術(shù)，植入了一個(gè)由國(guó)內(nèi)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的256導(dǎo)高通量腦機(jī)接口電極。術(shù)后一周內(nèi)，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)嘏嘤?xùn)，這名患者已經(jīng)能夠以71%的準(zhǔn)確率解碼142個(gè)常用的漢語(yǔ)音節(jié)，單字解碼的時(shí)間延遲控制在100毫秒以內(nèi)。在2025新年伊始，這名患者已經(jīng)能在上海華山醫(yī)院成功地用意念發(fā)送“2025新年快樂(lè)”的信息。

      腦機(jī)接口技術(shù)不僅可以幫助那些失去語(yǔ)言、運(yùn)動(dòng)能力的人重獲新生，更有望給人機(jī)交互形式帶來(lái)難以估量的革命性變革，成為人類和AI之間的最佳交流方式。因此，以馬斯克為代表的美國(guó)科技界人士對(duì)腦機(jī)接口傾注了極大熱情，以典型的“高風(fēng)險(xiǎn)+高投入+長(zhǎng)周期”美國(guó)科技創(chuàng)新模式追求極致的交互效果。中國(guó)相關(guān)企業(yè)卻與之存在明顯差異，呈現(xiàn)出鮮明的市場(chǎng)導(dǎo)向，從相對(duì)簡(jiǎn)單的非侵入式、半侵入式技術(shù)入手?？梢哉f(shuō)，在腦機(jī)接口的競(jìng)爭(zhēng)中，中美企業(yè)又一次體現(xiàn)出了各自的傳統(tǒng)風(fēng)格，兩者孰優(yōu)孰劣，就有待時(shí)間檢驗(yàn)了。

開啟“交互革命”？

2016年，科技企業(yè)家埃隆·馬斯克與另外八位聯(lián)合創(chuàng)始人共同成立了專注于腦機(jī)接口技術(shù)研發(fā)的Neuralink公司。作為在全球科技界頗有影響力的企業(yè)家，馬斯克的入局為“腦機(jī)接口”這一技術(shù)帶來(lái)了潑天的流量和關(guān)注度，也讓大量風(fēng)險(xiǎn)資本關(guān)注到了這一領(lǐng)域，行業(yè)內(nèi)開始出現(xiàn)了大量投融資，一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)開始逐漸成形，大量相關(guān)的創(chuàng)業(yè)公司也如雨后春筍般涌現(xiàn)，試圖在這片藍(lán)海中分得一杯羹。

但要嚴(yán)格說(shuō)起來(lái)，“腦機(jī)接口”本身并不是新世紀(jì)的產(chǎn)物。

早在1973年，就已經(jīng)有科學(xué)家正式提出了“腦機(jī)接口”的概念，并且已經(jīng)做了許多關(guān)于大腦信號(hào)解讀及應(yīng)用的研究。用最簡(jiǎn)單的話來(lái)說(shuō)， 腦機(jī)接口是一種“雙向”的設(shè)備，它可以在大腦和外部設(shè)備之間建立通訊路徑，通過(guò)讀取大腦產(chǎn)生的電活動(dòng)、磁活動(dòng)或血液流動(dòng)變化等信號(hào)，并把這些生物信號(hào)解碼成可以被計(jì)算機(jī)或其他電子設(shè)備理解的電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其他設(shè)備的控制。

通過(guò)解碼大腦的生物信號(hào)，醫(yī)生可以監(jiān)測(cè)患者潛在的疾病，幫助癱瘓的患者控制假肢或輪椅，改善生活質(zhì)量，讓有運(yùn)動(dòng)障礙的人僅憑思維就可以完成打字、瀏覽網(wǎng)頁(yè)等活動(dòng)，或者結(jié)合VR、AR技術(shù)，創(chuàng)造出更沉浸的體驗(yàn)。

腦機(jī)接口并不僅限于輸出功能，它還可以接收來(lái)自外部設(shè)備的狀態(tài)更新或環(huán)境感知數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)碾姶碳ぃ饔糜谔囟ǖ拇竽X區(qū)域或周圍神經(jīng)系統(tǒng)，從而模擬觸覺(jué)或運(yùn)動(dòng)感等感官體驗(yàn)，比如把外界的光信號(hào)、聲信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，刺激相應(yīng)的大腦皮層，幫助失明和失聰?shù)牟∪酥孬@視覺(jué)或聽(tīng)力。此外，腦機(jī)接口在改善認(rèn)知能力和心理健康方面也展現(xiàn)了潛力，包括強(qiáng)化記憶力和注意力，以及管理情緒障礙，甚至成為對(duì)抗帕金森病、癲癇乃至抑郁癥等神經(jīng)精神疾病的有力工具。

這些是腦機(jī)接口技術(shù)最直觀能為人類社會(huì)帶來(lái)的便利，但還有的人對(duì)這門技術(shù)前景的想象更加“樂(lè)觀”，比如馬斯克。在馬斯克等未來(lái)主義者看來(lái)，腦機(jī)接口將不僅是改善生活質(zhì)量的手段，更是推動(dòng)人類進(jìn)化的重要工具，是開啟下一代人機(jī)互動(dòng)革命的關(guān)鍵。

隨著機(jī)器人技術(shù)和人工智能的迅猛發(fā)展，我們已經(jīng)創(chuàng)造了復(fù)雜且智能的機(jī)器，它們能夠自我學(xué)習(xí)并完成各種任務(wù)。然而，人類與這些高級(jí)機(jī)器之間的交互界面卻未能跟上步伐，成為限制生產(chǎn)力和科技進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。

在工業(yè)時(shí)代，復(fù)雜的機(jī)械操作需要經(jīng)過(guò)大量的培訓(xùn)才能掌握，比如飛機(jī)或高鐵駕駛員、熟練工程師的培養(yǎng)，不僅耗時(shí)且成本高昂。到了信息時(shí)代，盡管我們所擁有的手機(jī)和電腦，性能已經(jīng)越來(lái)越強(qiáng)大，但我們與這些設(shè)備的主要交互方式——鼠標(biāo)、鍵盤、觸摸屏以及語(yǔ)音輸入——卻并未發(fā)生根本性變革，這使得人機(jī)交互效率依舊低下。

即使是面對(duì)當(dāng)下最新的大語(yǔ)言模型（LLM），我們也還是需要通過(guò)打字或語(yǔ)音輸入，來(lái)構(gòu)建有效的提示詞（Prompt），告訴ChatGPT、豆包或者Kimi它們需要怎么做，這一過(guò)程同樣需要大量的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，限制了效率的進(jìn)一步提升。

在馬斯克看來(lái)，當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和落后交互方式之間的矛盾已經(jīng)十分明顯，成了阻礙人類社會(huì)效率進(jìn)一步提升的關(guān)鍵問(wèn)題。為了操縱更復(fù)雜的工具，人類需要接受培訓(xùn)的時(shí)間已經(jīng)越來(lái)越長(zhǎng)，以前高中畢業(yè)就能勝任的工作，現(xiàn)在本科畢業(yè)都不一定做得了，而這又反過(guò)來(lái)，阻礙了人類社會(huì)開發(fā)出更復(fù)雜的機(jī)械，以及更高級(jí)的人工智能。加速腦機(jī)接口技術(shù)的研發(fā)，或許是解決這一矛盾的關(guān)鍵。通過(guò)直接建立大腦與機(jī)器之間的連接，有可能打破傳統(tǒng)輸入方式的局限，促進(jìn)更高效、更直接的人機(jī)交流，進(jìn)而大幅提升工作效率，開啟全新的工作和生活方式。

盡管腦機(jī)接口技術(shù)承載著許多未來(lái)主義者的構(gòu)想，但現(xiàn)實(shí)卻是，當(dāng)前的腦機(jī)接口技術(shù)仍處于十分早期的階段，并且在技術(shù)和倫理上面臨著諸多挑戰(zhàn)。

按照信息流動(dòng)的方向，腦機(jī)接口可以分為將大腦信號(hào)發(fā)送出去以控制外部設(shè)備的輸出式，以及接受外部信息并將其傳入大腦的輸入式。而根據(jù)植入方式的不同，腦機(jī)接口又可以分為侵入式、半侵入式和非侵入式三種。

侵入式腦機(jī)接口（Invasive BCI）通過(guò)手術(shù)，把傳感器植入進(jìn)大腦內(nèi)部，從而獲得最清晰的大腦信號(hào)。半侵入式腦機(jī)接口（Partially Invasive BCI）安置于頭骨之下，但不進(jìn)入大腦組織，在提供相對(duì)較好信號(hào)質(zhì)量的同時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)也較低。人工耳蝸就是一種應(yīng)用十分廣泛的半侵入式腦機(jī)接口，醫(yī)生通過(guò)外科手術(shù)，把電極陣列植入患者的耳蝸里，代替受損的聽(tīng)覺(jué)結(jié)構(gòu)工作。當(dāng)聲波被捕捉后，人工耳蝸會(huì)將其轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，刺激耳蝸神經(jīng)，使大腦接收到聽(tīng)覺(jué)信息，最終使聽(tīng)力損失者重新獲得聆聽(tīng)世界的能力。

非侵入式的腦機(jī)接口只需要戴在頭上，使用起來(lái)最為安全，但接收到的信號(hào)強(qiáng)度不如前兩者，非常依賴現(xiàn)今的算法來(lái)實(shí)現(xiàn)有效的信號(hào)解析。傳統(tǒng)的非侵入式腦機(jī)接口設(shè)備都比較重，不適合長(zhǎng)期佩戴，而且還需要在人的頭皮上涂上導(dǎo)電膠，或是鹽水溶液來(lái)進(jìn)行信號(hào)耦合，不僅涂起來(lái)非常麻煩，用完了之后洗澡也很難洗掉。

一種傳統(tǒng)的非侵入式腦機(jī)接口設(shè)備

無(wú)論侵入式還是非侵入式腦機(jī)接口的技術(shù)路線，它們最終要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是一樣的，都是讀取和解碼大腦的信號(hào)，在兩種路線上都有不少團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行研究。之所以會(huì)有區(qū)別，主要是讀取大腦信號(hào)的效率不同。

一個(gè)完整的腦機(jī)接口系統(tǒng)中，通常包含了腦信號(hào)采集、信號(hào)預(yù)處理與解碼分析、控制接口、外部設(shè)備與神經(jīng)反饋（生物反饋）幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，腦信號(hào)的采集和分析是其中最重要的環(huán)節(jié)。大腦中的神經(jīng)元放電通常以毫伏級(jí)甚至微伏級(jí)信號(hào)存在，不同腦區(qū)、不同類型的神經(jīng)元的突觸也有不同的放電模式，相互之間存在大量串?dāng)_和關(guān)聯(lián)，想要“讀”出這些微弱的信號(hào)，需要極高的靈敏度和抗干擾能力強(qiáng)的電極，對(duì)硬件工藝的要求極高。

把人的大腦比作會(huì)議室，侵入式腦機(jī)接口就好比是在會(huì)議室內(nèi)部放了個(gè)竊聽(tīng)器，你可以很清楚地聽(tīng)到誰(shuí)在說(shuō)話，說(shuō)了哪些內(nèi)容，但被發(fā)現(xiàn)的“風(fēng)險(xiǎn)”也最大。半侵入式就好比是在窗戶或墻上打了個(gè)孔偷聽(tīng)，被發(fā)現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)變小了，但也能大概清楚里面的人在討論什么話題。非侵入式就相當(dāng)于在隔壁的房間里聽(tīng)，雖然被發(fā)現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)最小，但除非會(huì)議室里的人在吵架或者講話聲特別大，否則很難聽(tīng)清楚具體在講什么內(nèi)容。

美國(guó)：硬核攻關(guān)、審慎落地

以馬斯克Neuralink、Synchron為代表的歐美科技企業(yè)，在侵入式和半侵入式的技術(shù)路線上投入的資源最多。侵入式腦機(jī)接口雖然風(fēng)險(xiǎn)大，但并不存在什么“政策性”的困難，美國(guó)FDA對(duì)這一類技術(shù)有著比較清晰的審批路徑，侵入式腦機(jī)接口也更容易獲得臨床試驗(yàn)資源，并且在硅谷和華爾街也不缺大型風(fēng)投、政府和行業(yè)巨頭的注資（比如馬斯克的個(gè)人資金、頂級(jí)VC等）。而一旦在康復(fù)醫(yī)療、假肢控制等領(lǐng)域取得突破，就可以形成核心專利和臨床標(biāo)準(zhǔn)，擁有極高的技術(shù)壁壘和市場(chǎng)價(jià)值，是美國(guó)科技界比較熟悉的“高風(fēng)險(xiǎn)+高投入+長(zhǎng)周期”的發(fā)展模式。

2019年，Neuralink開始在動(dòng)物上進(jìn)行腦機(jī)接口設(shè)備的測(cè)試。2021年，Neuralink把一塊芯片植入到了猴子的大腦里，并成功讓猴子通過(guò)“意念”玩上了簡(jiǎn)單的電子游戲。侵入式腦機(jī)接口的缺點(diǎn)是伴隨較高的醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)，所以在進(jìn)行大規(guī)模的人體試驗(yàn)前，還需要先在猴子等靈長(zhǎng)類動(dòng)物的身上做試驗(yàn)，積累經(jīng)驗(yàn)改進(jìn)技術(shù)以證明其安全性。

Neuralink展示的猴子用腦機(jī)接口玩游戲的視頻

但在猴子上進(jìn)行試驗(yàn)存在局限性，因?yàn)楹镒硬粫?huì)說(shuō)話，無(wú)法清晰地表達(dá)自己的想法，即使腦機(jī)接口設(shè)備捕捉到了腦電波信號(hào)，團(tuán)隊(duì)也無(wú)法準(zhǔn)確地定位這個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的是什么功能，最終還是需要在人身上進(jìn)行大規(guī)模的臨床測(cè)試。為了降低風(fēng)險(xiǎn)，Neuralink研發(fā)了超薄的柔性電極，以減少對(duì)腦組織的損傷和手術(shù)后的炎癥反應(yīng)，這個(gè)“電極”其實(shí)是一條比頭發(fā)絲還要細(xì)的線，肉眼很難分辨，需要在顯微鏡或高倍鏡頭下才能清晰地看到。而每個(gè)“絲線”上又布置了多個(gè)金屬通道，從而實(shí)現(xiàn)高密度的數(shù)據(jù)采集或刺激。

Neuralink團(tuán)隊(duì)的“絲線”

這個(gè)電極本身是非?！按嗳酢钡?，一般的醫(yī)生很難完成這么高難度的植入手術(shù)。為了提高手術(shù)的效率，Neuralink又研發(fā)了一臺(tái)高精度的植入手術(shù)機(jī)器人，利用顯微外科技術(shù)在避開血管的同時(shí)，把電極精確植入到特定的腦區(qū)，達(dá)到相對(duì)微創(chuàng)的手術(shù)效果。在2023年，Neuralink獲得了美國(guó)FDA的部分臨床許可，被允許招募人類志愿者進(jìn)行臨床研究和測(cè)試。

Neuralink的手術(shù)機(jī)器人

而另一家美國(guó)企業(yè)Synchron走的則是半侵入式路線，通過(guò)把一個(gè)帶有微電極的“支架”（Stent）經(jīng)由血管導(dǎo)管送入腦血管運(yùn)動(dòng)皮層附近的靜脈中，電極貼附于血管壁，以采集或刺激臨近皮層的神經(jīng)信號(hào)。相比于傳統(tǒng)的開顱手術(shù)，使用這種血管內(nèi)植入的方式創(chuàng)口更小，手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)也相對(duì)更低，同時(shí)也能采集到比純粹非侵入式更精細(xì)的信號(hào)。

Synchron的腦機(jī)接口“支架”

Synchron從2022年開始進(jìn)入臨床試驗(yàn)，讓患者通過(guò)腦機(jī)接口控制iPhone、iPad等移動(dòng)設(shè)備。2024年7月，Synchron宣布其腦機(jī)接口技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了與Apple Vision Pro頭顯設(shè)備的連接，讓患者可以直接用意念操縱Vision Pro，10月份Synchron官宣了和蘋果公司的合作，旨在幫助癱瘓患者重新獲得對(duì)日常設(shè)備的控制能力。

美國(guó)在侵入式腦機(jī)接口上投入更早，Neuralink、Blackock Neurotech、Synchron等公司都深耕大腦皮層或血管內(nèi)植入技術(shù)，以獲得更高精度、更高帶寬的神經(jīng)信號(hào)，同時(shí)憑借著美國(guó)自身在芯片設(shè)計(jì)制造、材料科學(xué)和電子工程領(lǐng)域的技術(shù)積累，開發(fā)出了許多高集成度、低功耗的芯片，在一些核心零部件上具有優(yōu)勢(shì)。

舉個(gè)例子，Neuralink在去年進(jìn)行的臨床試驗(yàn)中，使用的腦機(jī)接口設(shè)備包含了1024個(gè)電極。而在同年5月，Neuralink的另一家競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手Precision Neuroscience宣布其采用不同的技術(shù)路徑，成功在人腦上放置了4096個(gè)電極，并且打破了去年2048個(gè)電極的最高紀(jì)錄。對(duì)于腦機(jī)接口技術(shù)來(lái)說(shuō)，更多的電極數(shù)量通常意味著更高的“分辨率”，能記錄或刺激更多的神經(jīng)元群體，從而帶來(lái)解碼精度或復(fù)雜性的提升。這些更高效、更精密的核心零部件設(shè)備，也是美國(guó)腦機(jī)接口相關(guān)科技企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力所在。

中國(guó)：規(guī)?；卣?、嘗試前沿

在馬斯克創(chuàng)立Neuralink之前，國(guó)內(nèi)外就已經(jīng)有許多與腦機(jī)接口相關(guān)的科技企業(yè)和研究團(tuán)隊(duì)了。和美國(guó)相比，中國(guó)團(tuán)隊(duì)更多是以更安全的非侵入式路線為主，并且會(huì)更加注重將腦機(jī)接口技術(shù)與健康管理、教育訓(xùn)練等實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景相結(jié)合。

成立于2015年的BrainCo強(qiáng)腦科技是這一領(lǐng)域的佼佼者之一，創(chuàng)始人韓璧丞是哈佛大學(xué)腦科學(xué)中心博士。強(qiáng)腦科技曾經(jīng)面向TO C和TO  B市場(chǎng)，推出過(guò)頭戴式舒壓系統(tǒng)和智能安睡儀，用來(lái)幫助使用者進(jìn)行正念冥想練習(xí)，達(dá)到放松身心的效果，監(jiān)測(cè)睡眠狀態(tài)以改善睡眠質(zhì)量。

不過(guò)BrainCo也曾面臨公眾對(duì)其技術(shù)倫理的質(zhì)疑，在2019年的時(shí)候，浙江金華一所學(xué)校使用了公司的“智能頭環(huán)”來(lái)監(jiān)控學(xué)生上課時(shí)的注意力集中情況，此舉引發(fā)了廣泛的隱私侵犯擔(dān)憂。盡管腦電波監(jiān)測(cè)作為評(píng)估注意力的一種手段具備科學(xué)依據(jù)，但這個(gè)事件也凸顯了腦機(jī)接口技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中必須解決的重要問(wèn)題——如何平衡技術(shù)創(chuàng)新與保護(hù)個(gè)人隱私之間的關(guān)系。在輿論壓力下，這個(gè)項(xiàng)目最終被叫停。利用腦電波來(lái)評(píng)估注意力集中程度確實(shí)有其科學(xué)基礎(chǔ)，但如何平衡技術(shù)創(chuàng)新與個(gè)人隱私保護(hù)之間的關(guān)系，也是整個(gè)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)必須直面的一個(gè)倫理挑戰(zhàn)。

強(qiáng)腦科技的智能仿生手能檢測(cè)佩戴者的神經(jīng)電和肌肉電信號(hào)，識(shí)別運(yùn)動(dòng)意圖，并將其轉(zhuǎn)化為實(shí)際動(dòng)作

侵入式和非侵入式的路線總的來(lái)說(shuō)并沒(méi)有高下之分。和侵入式的腦機(jī)接口相比，非侵入式雖然獲取到的大腦信號(hào)質(zhì)量更差，但勝在能獲取到的樣本數(shù)量更多。從目前階段來(lái)看，侵入式腦機(jī)接口需要做手術(shù)，能拿到的患者樣本太少，并且大部分的患者都是有相應(yīng)疾病的人，從這些患者身上獲取到的數(shù)據(jù)，并不一定在健康的人身上也適用。而非侵入式腦機(jī)接口可以做更廣泛的大樣本實(shí)驗(yàn)，從上百、上千甚至上萬(wàn)個(gè)正常人身上讀取腦電波數(shù)據(jù)，雖然獲取到的信號(hào)質(zhì)量不高，但如果樣本量夠多，結(jié)合當(dāng)下的深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)等前沿技術(shù)，未必就不能“大力出奇跡”，實(shí)現(xiàn)有效的應(yīng)用開發(fā)。

但正如浙江金華叫停課堂上的“注意力頭環(huán)”一樣，想要獲取大量的腦電波數(shù)據(jù)推進(jìn)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，也會(huì)面臨和隱私有關(guān)的爭(zhēng)議。和許多創(chuàng)業(yè)公司一樣，不少和腦機(jī)接口相關(guān)的企業(yè)，都在努力讓這一技術(shù)找到具體的應(yīng)用場(chǎng)景，但“拿著錘子找釘子”并不是一條容易走的路。

從技術(shù)原理上說(shuō)，腦電圖是評(píng)估睡眠分期的黃金標(biāo)準(zhǔn)之一，戴在頭上的腦電波頭環(huán)可以直接檢測(cè)和睡眠相關(guān)的活動(dòng)，捕捉不同睡眠階段特有的腦電模式，從而提供更為精確的睡眠結(jié)構(gòu)分析，其準(zhǔn)確率能達(dá)到智能手環(huán)設(shè)備的一倍以上，但又有多少消費(fèi)者愿意為了這更高的準(zhǔn)確率，而買一個(gè)智能頭環(huán)呢？在電商平臺(tái)上，相關(guān)的智能頭環(huán)價(jià)格基本都在一千以上，并不算便宜。想要讓這些前沿技術(shù)商業(yè)化落地，或許還需要找到更多能吸引消費(fèi)者的“實(shí)用場(chǎng)景”。

雖然中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)在過(guò)去更多走的是非侵入式腦機(jī)接口的技術(shù)路線，但在近年來(lái)，也有不少機(jī)構(gòu)和團(tuán)隊(duì)在加大對(duì)侵入式、半侵入式腦機(jī)接口技術(shù)路線的研發(fā)力度，在國(guó)家層面也出臺(tái)了相應(yīng)的規(guī)范性文件。2024年1月，工信部等七個(gè)部門印發(fā)《關(guān)于推動(dòng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》，將腦機(jī)接口列為未來(lái)產(chǎn)業(yè)中的創(chuàng)新產(chǎn)品，要求制定專項(xiàng)政策文件，形成完備的未來(lái)產(chǎn)業(yè)政策體系。2月份科技部發(fā)布《腦機(jī)接口研究倫理指引》與《人—非人動(dòng)物嵌合體研究倫理指引》，為腦機(jī)接口研究提供規(guī)范性政策文件和法規(guī)的指引。隨著相關(guān)技術(shù)和科研基礎(chǔ)設(shè)施的逐漸成熟，中國(guó)在侵入式和非侵入式的路線上也取得了不少進(jìn)展，雖然整體水平與Neuralink、Synchron等美國(guó)科技企業(yè)相比稍遜一些，但在某些特定應(yīng)用場(chǎng)景下，也已經(jīng)能展現(xiàn)出比較良好的效果。

據(jù)公開報(bào)道，2024年Neuralink完成了兩次人體腦機(jī)接口芯片植入手術(shù)，首例患者患者諾蘭·阿博（Noland Arbaugh）在接受手術(shù)一個(gè)月后，可以通過(guò)意念控制電腦鼠標(biāo)，玩在線游戲、下國(guó)際象棋，并在社交平臺(tái)上發(fā)帖互動(dòng)。但隨后出現(xiàn)了問(wèn)題，部分電極線脫落，導(dǎo)致有效電極數(shù)量減少，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失并影響了傳輸效率，Neuralink通過(guò)修改算法，提高了對(duì)神經(jīng)信號(hào)的敏感度，改善了信息解碼技術(shù)，恢復(fù)了設(shè)備的部分功能。

Neuralink宣布完成首例腦機(jī)接口人體植入手術(shù)

第二例患者阿利克斯（Alex）在接受手術(shù)后，已經(jīng)可以使用意念操作CAD軟件，并且玩諸如《反恐精英2》等電子游戲。Neuralink通過(guò)優(yōu)化手術(shù)流程，減少手術(shù)期間的大腦運(yùn)動(dòng)、減少植入物和大腦表面間的間隙、增加植入深度，避免了上一例部分電極線脫落問(wèn)題的發(fā)生。

而差不多是與Neuralink同一時(shí)期，國(guó)內(nèi)也進(jìn)行了多次腦機(jī)接口的臨床試驗(yàn)。2023年10月，清華大學(xué)與首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院合作，進(jìn)行了全球首例無(wú)線微創(chuàng)腦機(jī)接口臨床試驗(yàn)，幫助幫助了一位癱瘓長(zhǎng)達(dá)14年的患者恢復(fù)執(zhí)行簡(jiǎn)單動(dòng)作的能力。最近的一次是在2024年11月，由清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系教授洪波帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)與復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院攜手合作，將一個(gè)類似硬幣大小的體內(nèi)機(jī)精確地植入患者顱骨外表面，并成功采集到了來(lái)自大腦感覺(jué)運(yùn)動(dòng)區(qū)域的神經(jīng)信號(hào)。這位38歲的患者因?yàn)橐粓?chǎng)車禍導(dǎo)致癱瘓已有四年之久。術(shù)后第三天，他便能夠在輔助條件下離開病床并坐上輪椅；一個(gè)月后，這名患者更是能夠通過(guò)自己的意念控制手臂，完成諸如拿起杯子喝水這樣簡(jiǎn)單的動(dòng)作。

患者通過(guò)腦機(jī)接口控制外骨骼喝水

中國(guó)團(tuán)隊(duì)采取的無(wú)線微創(chuàng)植入腦機(jī)接口NEO系統(tǒng)由博瑞康研發(fā)，屬于“半侵入式”的技術(shù)路線，把電極放置在大腦硬膜外層，不像Neuralink的侵入式腦機(jī)接口那樣需要將電極植入腦組織，降低了手術(shù)和術(shù)后并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)。而無(wú)線的設(shè)計(jì)也減少了對(duì)體外設(shè)備的依賴，提高了患者的舒適度和日常生活的便利性。

而在侵入式腦機(jī)接口的技術(shù)路線上，近期也有國(guó)內(nèi)團(tuán)隊(duì)取得了進(jìn)展。

2024年8月，腦虎科技聯(lián)合華山醫(yī)院神經(jīng)外科毛穎、陳亮教授團(tuán)隊(duì)順利完成意念合成運(yùn)動(dòng)臨床試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了高精度實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)解碼，幫助一位21歲病灶在大腦運(yùn)動(dòng)區(qū)附近的癲癇患者實(shí)現(xiàn)了用意念“腦控”玩乒乓球、貪吃蛇等游戲，使用微信、淘寶、小紅書等APP，并且可以用意念控制智能輪椅和智能家居，大幅提高了其日常生活的基本行動(dòng)能力。

而在同年12月，腦虎科技與華山醫(yī)院吳勁松教授團(tuán)隊(duì)及上?？萍即髮W(xué)李遠(yuǎn)寧教授團(tuán)隊(duì)合作，針對(duì)漢語(yǔ)這一復(fù)雜語(yǔ)言進(jìn)行了國(guó)內(nèi)首例高通量植入式柔性腦機(jī)接口實(shí)時(shí)合成漢語(yǔ)言的臨床試驗(yàn)，在世界上首次實(shí)現(xiàn)了漢語(yǔ)實(shí)時(shí)編解碼。漢語(yǔ)因其獨(dú)特的聲調(diào)系統(tǒng)和圖形化表達(dá)方式，使得其產(chǎn)生的信息轉(zhuǎn)換涉及更多的腦區(qū)，解碼難度遠(yuǎn)高于英語(yǔ)等字母語(yǔ)言。為此，研究團(tuán)隊(duì)專門開發(fā)了適合漢語(yǔ)特征的神經(jīng)編解碼機(jī)制和信息處理手段。結(jié)果顯示，在術(shù)后七天內(nèi)，受試者可以實(shí)現(xiàn)142個(gè)常用漢語(yǔ)音節(jié)71%的解碼準(zhǔn)確率，單音節(jié)解碼時(shí)延小于100毫秒，首次同時(shí)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)解碼和實(shí)時(shí)漢語(yǔ)解碼。

技術(shù)創(chuàng)新背后的多維挑戰(zhàn)

腦機(jī)接口融合了心理學(xué)、材料科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、計(jì)算機(jī)工程、醫(yī)學(xué)、機(jī)器人等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)和技術(shù)，得益于近年來(lái)不同領(lǐng)域的協(xié)同進(jìn)步，腦機(jī)接口技術(shù)有了迅速的發(fā)展。神經(jīng)科學(xué)的進(jìn)步，使得科學(xué)家們能夠更深入地理解大腦的構(gòu)造和神經(jīng)信號(hào)的工作機(jī)制。新型柔性電極、生物兼容材料以及微納制造技術(shù)的出現(xiàn)，讓傳感器的安全性和可靠性得到了顯著提升。同時(shí)，深度學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的迅速發(fā)展，也為準(zhǔn)確解析復(fù)雜的腦電信號(hào)提供了強(qiáng)有力的工具。

但總的來(lái)看，無(wú)論是中國(guó)還是美國(guó)，目前對(duì)腦機(jī)接口的研究還是處在一個(gè)比較“初級(jí)”的階段，雙方都有許多困難和挑戰(zhàn)需要克服，這些既有技術(shù)層面的挑戰(zhàn)，也有非技術(shù)性的挑戰(zhàn)。

一個(gè)主要的技術(shù)難題是當(dāng)前科學(xué)界對(duì)于大腦工作機(jī)制的理解還不夠全面，這限制了我們準(zhǔn)確解碼大腦信號(hào)的能力。雖然已有實(shí)驗(yàn)展示了患者通過(guò)腦機(jī)接口設(shè)備實(shí)現(xiàn)打字、上網(wǎng)或控制機(jī)械臂等功能，但這些操作通常依賴于大腦發(fā)出的明確“刻意”的指令。而在日常生活中，人類的動(dòng)作往往是自發(fā)而非刻意的，并且常常會(huì)同時(shí)進(jìn)行多項(xiàng)任務(wù)，這對(duì)現(xiàn)有的腦機(jī)接口技術(shù)提出了更高的要求。如何更自然地捕捉和解釋這種非刻意及多重任務(wù)處理時(shí)產(chǎn)生的腦部活動(dòng)，已經(jīng)成了下一階段腦機(jī)接口技術(shù)需要攻克的難題。

除此之外，在非技術(shù)層面，中美兩國(guó)也各自面臨著許多挑戰(zhàn)。

2022年，美國(guó)農(nóng)業(yè)部調(diào)查了馬斯克的Neuralink公司。為什么美國(guó)農(nóng)業(yè)部要插手腦機(jī)接口技術(shù)的研究？因?yàn)檗r(nóng)業(yè)部懷疑馬斯克有虐待猴子的嫌疑，幾只參與實(shí)驗(yàn)的猴子在手術(shù)后出現(xiàn)了死亡的情況。對(duì)此，馬斯克的回應(yīng)是，這些猴子本身就是患病的，已經(jīng)快要死了，所以才被挑選出來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的，但農(nóng)業(yè)部仍然懷疑是馬斯克的手術(shù)導(dǎo)致了猴子的死亡，違反了《動(dòng)物福利法》。

2023年，美國(guó)交通部又調(diào)查了馬斯克的Neuralink公司。為什么交通部要插手腦機(jī)接口技術(shù)的研究？因?yàn)樗麄兘煌ú繎岩神R斯克運(yùn)輸?shù)暮镒涌赡苁强股啬退幉≡w。馬斯克挑選用來(lái)做實(shí)驗(yàn)的猴子都是患病快要死的，交通部認(rèn)為馬斯克可能在未采取適當(dāng)防護(hù)措施的情況下運(yùn)輸有病的猴子，可能存在公共健康風(fēng)險(xiǎn)。

雖然美國(guó)FDA對(duì)腦機(jī)接口技術(shù)有著完善的醫(yī)療器械審批和監(jiān)管的通道，也有來(lái)自DAPRA、NIH的科研資金支持，使得高門檻的科研項(xiàng)目能獲得長(zhǎng)周期、可持續(xù)的研發(fā)投入，風(fēng)險(xiǎn)資本也更愿意承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)，但也免不了受到一些技術(shù)層面之外的阻力。美國(guó)政府的監(jiān)管權(quán)力分散在不同聯(lián)邦機(jī)構(gòu)、州政府部門甚至地方機(jī)構(gòu)的手中，缺乏統(tǒng)一的跨部門協(xié)調(diào)機(jī)制，一旦遇到新技術(shù)或者跨學(xué)科領(lǐng)域，就很容易出現(xiàn)“多頭執(zhí)法”的現(xiàn)象。一旦多個(gè)部門都介入調(diào)查或?qū)徟?，企業(yè)就不得不需要在不同的時(shí)間點(diǎn)、不同系統(tǒng)中提交相似或重復(fù)的文件與報(bào)告，拉長(zhǎng)了流程周期，也增大了溝通成本。

相比之下，中國(guó)則采取了一種從市場(chǎng)需求出發(fā)，以規(guī)?；卣雇苿?dòng)前沿技術(shù)研發(fā)的發(fā)展路徑。國(guó)內(nèi)的研究團(tuán)隊(duì)通常更側(cè)重于場(chǎng)景化落地，開發(fā)非侵入式腦機(jī)接口產(chǎn)品以積累市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)與資金。結(jié)合元宇宙、VR/AR及腦健康的創(chuàng)新應(yīng)用，并利用國(guó)內(nèi)完善的電子產(chǎn)業(yè)鏈和巨大的消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)快速迭代和降低成本，帶動(dòng)行業(yè)規(guī)模整體增長(zhǎng)。但這也在一定程度上導(dǎo)致了市場(chǎng)上腦機(jī)接口產(chǎn)品“同質(zhì)化”的問(wèn)題，許多非侵入式腦機(jī)接口產(chǎn)品大多以“電子產(chǎn)品”、“健康管理設(shè)備”的身份進(jìn)入市場(chǎng)，缺乏統(tǒng)一的的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)審核門檻，產(chǎn)品良莠不齊，侵入式腦機(jī)接口所需的試點(diǎn)臨床和審批機(jī)制仍在摸索當(dāng)中，行業(yè)法規(guī)還有待進(jìn)一步完善。

在腦機(jī)接口技術(shù)上，中美兩國(guó)呈現(xiàn)出不同的發(fā)展路徑，但這兩者并不存在孰優(yōu)孰劣的問(wèn)題。因?yàn)?，?duì)于真正想要在腦機(jī)接口領(lǐng)域長(zhǎng)期突破的國(guó)家或企業(yè)來(lái)說(shuō)，最終兩者都需要兼顧：既要有核心技術(shù)層面的創(chuàng)新來(lái)打牢根基，也需要找到合適的市場(chǎng)場(chǎng)景來(lái)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

腦機(jī)接口技術(shù)正處在一個(gè)關(guān)鍵的發(fā)展節(jié)點(diǎn)上，它既承載著改善無(wú)數(shù)人生活質(zhì)量的美好愿景，同時(shí)也面臨著諸多亟待解決的問(wèn)題。隨著腦機(jī)接口技術(shù)的不斷演進(jìn)，其帶來(lái)的挑戰(zhàn)也在日益顯現(xiàn)，這些挑戰(zhàn)不僅限于技術(shù)層面，還涵蓋了倫理、法律、社會(huì)接受度等多個(gè)維度。在這個(gè)復(fù)雜且多維的過(guò)程中，保持開放的心態(tài)顯得尤為重要。我們需要鼓勵(lì)大膽的科技創(chuàng)新，同時(shí)也不能忽視倫理道德的重要性。推動(dòng)科研成果向?qū)嶋H應(yīng)用轉(zhuǎn)化固然重要，但傾聽(tīng)公眾的聲音、重視他們的反饋同樣不可小覷。當(dāng)所有利益相關(guān)方能夠攜手共進(jìn)時(shí)，我們或許將能見(jiàn)證一場(chǎng)由腦機(jī)接口引發(fā)的深刻變革。

本文系觀察者網(wǎng)獨(dú)家稿件，文章內(nèi)容純屬作者個(gè)人觀點(diǎn)，不代表平臺(tái)觀點(diǎn)，未經(jīng)授權(quán)，不得轉(zhuǎn)載，否則將追究法律責(zé)任。關(guān)注觀察者網(wǎng)微信guanchacn，每日閱讀趣味文章。