科學研究、科技發明，要追求知識和真理。但只有當科學技術發展真正服務于人、造福于人，才能真正推動社會進步和發展。我們對腦機接口科學研究的投入和期盼，源于從“科幻”到“現實”的驚喜，也源于人們對美好生活的向往和需要。

全國首例“侵入式腦機接口臨床轉化應用研究”中，志愿者張大伯用意念操控機械手，寫下“浙江大學”“腦機接口”八個漢字。浙大二院供圖

時間來到2025年，曾經只在科幻電影里出現的“腦機交互”場景，正以人們從未想過的速度走進現實：

就在6月，馬斯克創立的美國神經連接公司Neuralink再度宣布重大進展：成功幫助漸凍癥患者開口說話；

中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心等，成功開展了中國首例侵入式腦機接口的前瞻性臨床試驗，這標志著我國在侵入式腦機接口技術上成為全球第二個進入臨床試驗階段的國家；

第十屆中國（上海）國際技術進出口交易會上，多項腦機接口首發成果向人們直觀展示這項前沿技術……

一時之間，“腦機接口”成為熱詞。這項顛覆性技術，就像科學汪洋中的陣陣海浪，不斷拍打著人們的好奇心——腦機接口究竟是什么？它距離應用還有多遠？

令人興奮的是，在腦機接口領域半個多世紀的研究歷程中，不乏中國科學家的身影。日前，記者走訪多地學者，在一次次的腦力激蕩之中，近距離解讀腦機接口。

讀懂大腦

“我們能讀懂自己的大腦嗎？”復旦大學神經調控與腦機接口研究中心主任王守巖，習慣用這樣的開場白介紹腦機接口。因為半個多世紀前，正是這個疑問，促使人們踏足腦機接口領域。

人類的大腦，就像是一臺精密的儀器，有著860多億個神經元。它日夜不休地運轉，掌管行為、認知、感知、情緒和生理功能。一旦這臺儀器“失控”，人們將面臨著行動、意識、精神等方面的種種危機。“如果能夠建立一條大腦與外界的通路，那么，我們就能讀懂大腦，進而調控大腦。”王守巖說。

出于“讀懂大腦”的迫切需求，上世紀50年代，人們開始嘗試用各種方式“走進”自己的大腦，腦控技術應運而生。“通俗地說，腦控就是用機器連接大腦，把神秘的大腦信號，翻譯成人們能夠看得懂的命令，來控制計算機等外部設備。”王守巖說，無獨有偶，幾乎同一時間，控腦技術也同步出現了。“如果說前者是從大腦到機器的信號傳輸，那么后者就是將外部信號傳向大腦，比如用聲、光、電等手段刺激大腦，調控神經功能。”他說。

腦控與控腦，打開了大腦信號向外界輸出和外界刺激向大腦輸入的兩條通道。在腦機接口理念出現的半個多世紀里，全球的科學家們都在這兩條通道上競相奔走。他們比拼的，是“讀腦”與“寫腦”的速度和精度。今天，“讀腦”與“寫腦”的融合——腦機交互技術正在成為探究大腦秘密、精準調控大腦功能的“新武器”。

作為國內最早開展侵入式腦機接口臨床轉化研究的神經外科專家，浙江大學腦醫學研究所所長張建民認為，作為一個尚屬年輕的領域，腦機接口的發展歷程可以簡單概括為：1950年至1998年的早期階段和1999年至今的興起階段。“分界點，就是獲取大腦神經細胞信息的技術手段的革新。”他解釋，在早期階段，科學家們只能用單一的電極獲取單點或少數幾個點的腦電信號；到了上世紀90年代中期，多通道電極設計的出現，“讀腦”有了質的飛躍，實現了同時記錄大腦多個神經元信號。

在張建民的電腦上，有一條螺旋上升的曲線圖，形象地展示了腦機接口技術興起階段的快速發展。“因為獲取腦電信號技術的不斷迭代，以及對腦網絡認識的深入，腦機接口從動物實驗，再到臨床試驗階段，是以‘加速度’的形式遞進。可以說，我們正越來越懂自己的大腦。”

意念近在眼前

近日，浙大二院聯合南湖腦機交叉研究院，浙江大學腦機智能全國重點實驗室、生儀學院，成功完成全國首例閉環脊髓神經接口植入手術。圖為患者術后重新站立行走。浙大二院供圖

意念一詞的具象化，出現在2014年的巴西世界杯。開幕式上，一位截癱的巴西青年身披“機械戰甲”，用意念開出了世界杯的第一球。那一刻，全球觀眾感受到了腦機接口的魅力。

“用意念操控假肢，不是天方夜譚。”張建民篤定地說，近十多年來，從浙江大學團隊在腦機接口領域的兩場臨床研究，可以窺見中國科學家“捕捉”意念的歷程。

2012年，浙大二院“癲癇中心”與浙江大學求是高等研究院一起成功申報國家863課題，正式開啟了浙江大學腦機接口團隊的臨床轉化應用研究。2014年，團隊給一位難治性癲癇患者的大腦皮層植入電極，以明確癲癇病灶部位。經醫院倫理委員會批準，并經患者及家屬知情同意，在不影響病人監測的情況下，團隊用分線器將監測的腦電分出一路，連接到腦電信號分析儀。

“捕捉”意念的過程，就是這樣開始的——當患者做出“石頭”的手勢，很快，機械手也跟著模仿相同手勢；患者接著做出“剪刀”和“布”的手勢，機械手也一一對應……

這三個分別不到一秒的過程，其實暗藏乾坤。患者顱內植入電極后，計算機也連上了一只機械手。團隊成員讓患者重復三個簡單的手勢，電極開始采集三個手勢對應的神經元活動信息。神經外科專家通過解析這些腦電波信號，再與工程學專家合作，將解碼后三個手勢的腦電信號轉譯成計算機能夠讀懂的“語言”，用以控制機械手。

醫生與工程學專家反復調試訓練、捕捉信號、解析信號、轉譯信號，控制機械手的程序不斷得到優化。機械手的模仿，便是電極捕捉人類活動信號后，傳輸到電腦，再由電腦轉譯并命令機械手的過程。三個手勢中，人類手勢與機械手手勢的吻合度高達80%。

2014年8月，這項名為“半侵入式腦機接口臨床轉化應用研究”的成果，在國內首次實現了“用意念操控”假肢。

當然，機械手光能模仿還不夠。“人們孜孜不倦‘捕捉’意念的目的，是為了讓意念控制下的假肢造福運動功能受損的人群。”浙大二院神經外科副主任醫師蔣鴻杰告訴記者。

如何以意念操控，彌補肢體殘障人士的運動功能？團隊被外界熟知的成果，便是于2019年完成的全國首例“侵入式腦機接口臨床轉化應用研究”。

“‘侵入式’，意味著比2014年的‘半侵入式’更進一步，電極真正植入了大腦的功能區，信號捕捉更精準。”浙大二院神經外科副主任、功能神經外科帶頭人朱君明主任醫師解釋，一字之差，對外科手術和腦電波讀取都提出了更高要求。

這例“侵入式腦機接口臨床轉化應用研究”的志愿者張大伯，是一名高位截癱患者。讓機器臂與他的意念吻合，凝聚著團隊的心血。2019年，兩片僅為4×4毫米的Utah陣列電極，被植入張大伯左側大腦的運動功能區，這里控制著他右側肢體的運動。每片電極上，密布著近100個電極點。“這些密密麻麻的小黑點，足以監測到超過100萬個神經元的放電狀況，堪稱臨床研究成功的‘無名功臣’。”蔣鴻杰說。

當硬件架設完成后，團隊成員請張大伯高度集中注意力，只想一件非常簡單的事：移動我的右手。雖然，高位截癱的他并沒能真正移動他的右手，可是他左側大腦運動功能區的神經元細胞卻開始“忙碌”起來。

這個訓練的過程，持續了三四個月，神經外科醫生從電極捕捉到的百萬個神經元中層層篩選，鎖定最為活躍的神經元群體——它們“掌管”張大伯移動右手的動作。這些神經元釋放的腦電波被提取后，進而經工程學專家解碼、并翻譯成電腦語言，再反饋到機械臂上，設置成專門“移動右手”的程序。與2014年的“半侵入式腦機接口臨床轉化應用研究”不同，這一次，機械臂要牢牢“記住”這些固定的程序。

于是，充滿科幻色彩的一幕發生了。病床上的張大伯，依然無法移動他的雙手。但他只是想象著移動自己的右手，一旁的機械臂便取代了他無法動彈的右手，完成了他的想法。

在這樣的設想下，這支機械臂越來越聰明，能夠完成多維度的右手運動。從2019年開始，張大伯的意念不僅能驅動機械臂移動，還能“命令”它拿起可樂送到嘴邊，并讓自己喝下。2024年，張大伯還用機械臂寫下了“浙江大學”“腦機接口”八個漢字。

兩個“從零起步”的臨床研究，將“意念”呈現在了人們的眼前。今天，全國多地的腦機接口團隊已經頻繁展現意念操控的臨床研究。這些充滿奇幻色彩的畫面，令人們愈發期待這項前沿技術的落地。

采訪中，多位專家表示：腦機接口值得期待。雖然尚有很長的路要走，但毋庸置疑，我們正在一步一步接近這個目標。

鏈接未來

當人們仍在感嘆“意念操控”的奇妙時，科學家們早已不滿足于此。

“腦機接口終歸要從尖端的科學理論，走向實際應用。”北京天壇醫院神經外科學中心常務副主任曹勇介紹，在腦機接口理論研究、動物實驗、臨床研究不斷成熟的基礎上，我國的腦機接口領域已經“水到渠成”地開始思考如何轉化的問題。

中國科學院院士、北京天壇醫院神經外科專家趙繼宗團隊正在進行腦機接口設備植入手術。 岳樸 攝

5月，首都醫科大學附屬北京天壇醫院腦機接口臨床與轉化病房揭牌。曹勇介紹，這個病房由研究型與臨床型兩個部分組成，近期將開始同時接收參與腦機接口臨床研究的患者和神經外科患者。“柔性管理，是為了獲得更多的臨床數據和樣本，幫助臨床醫生更多地理解人類的大腦，進而為治療腦部疾病打下基礎。”他相信，包括抑郁癥、帕金森病、漸凍癥等在內的神經系統疾病，在未來都能依靠腦機接口技術得到改善。

采訪中，曹勇表示，腦機接口技術在國內的飛速發展，離不開政府部門的頂層設計。這些年，依托于北京市打造的“北腦一號”智能腦機系統，醫院在腦機接口的臨床研究、人才培養等方面都做了不少嘗試。

張建民也表達了同樣的觀點。“腦機接口行業既是國家前沿科技的高地，也是臨床的現實需求。”他說，目前癲癇、帕金森病等腦部疾病的發病率仍在上升，嚴重影響人們生活，腦機接口技術一旦走向臨床，將改變傳統藥物、手術等治療方案，以調控大腦的形式真正提高患者的生活質量。

預計今年之內，浙江大學團隊聯合公司研發的一款用于治療難治性癲癇的“閉環神經刺激器”有望完成三期臨床試驗。這款于2012年開始研發、具有自主知識產權的產品，改變了傳統的單向調控大腦神經的模式。“對癲癇患者而言，發病只是偶爾的狀態。他們在90%的時間里，都與正常人無異。”張建民說，以往持續、開放式的電刺激，并不能真正改變患者的大腦狀態。閉環，意味著大腦與機器之間，一來一回，預警和刺激抑制能夠有效幫助“溝通”，進而控制癲癇發作。

當腦機接口成為熱詞，萬眾期待之中尚有難點。在王守巖看來，國內腦機接口的技術已經比肩國際，但在“軟實力”層面仍有提升空間。“Neuralink讓漸凍癥患者‘開口說話’，借助了人工智能技術的介入，這又一次提醒我們，腦機接口領域是一個高度交叉學科。”他說，目前，腦機接口已經涉及電子、信息、計算機、神經科學、臨床醫學、材料學等多個領域。未來，腦機接口的領域還將更廣。

基于這個認知，多位專家呼吁，學科之間、機構之間應該打破“壁壘”，通力合作，才能讓這項前沿技術為人類帶來無限可能。

正如半個多世紀前，腦機接口概念剛被提出時，科學家們暢想著將大腦與計算機相互連接；今天，這項顛覆性的技術，何嘗不是搭建了一條通道，讓我們與未來相連呢？

記者手記

廣闊前景 值得期待

13年前，我從浙江大學獲得一個重要采訪線索：求是高等研究院腦機接口團隊發布重要成果，成功破譯猴子大腦神經信號。

采訪時，一只機械臂神奇地模仿一只猴子的四種手部動作，令人驚嘆。當時，腦機接口尚屬陌生概念，我用電影《阿凡達》中的科幻場景描述“意念”，編輯給稿件取了一個前衛的標題《用意念操控假肢》。

如今，“用意念操控假肢”已成為一個相對常見的場景，它出現在重大體育賽事的開幕式上，也出現在各種新聞報道的畫面之中。十多年來，從動物實驗到步入臨床試驗階段，腦機接口的飛速發展，可謂水到渠成。

這不僅因為，它聚焦生命健康領域的重大難題，為攻克癲癇、帕金森病、漸凍癥、抑郁癥等疾病帶來實實在在的成果。這也因為，計算機、神經外科、材料學、工程學、臨床醫學等學科快速發展，為腦機接口的基礎理論、應用落地都提供了學科交叉的厚實土壤，給了我們面向技術前沿的底氣。

可以說，腦機接口的未來，是學科融合、產業融合的未來，它的廣闊前景值得我們期待。

相關報道****醫保鋪路 臨床破局

要讓腦機接口產品真正“接”入生活，不只是技術突破的單一問題。“產品是否能廣泛應用”“醫院能不能開單”“患者愿不愿意買單”……這些交織在技術、醫療、民生層面的問題，都亟待解決。

有人形容，這是一條從硬件到服務、從信號解碼到康復方案的全鏈條路徑。今年3月，國家醫保局發布《神經系統醫療服務價格項目立項指南》，首次為腦機接口相關服務的定價提供了政策框架。隨后，湖北、浙江等地紛紛公布腦機接口相關醫療服務價格項目。醫保專業人士表示，醫保定價不僅涉及價格問題，也是一次前瞻性的鋪路動作，它將大大縮短腦機接口產品落地的時間。

浙江公布的醫療服務價格項目，包括侵入式腦機接口置入費、取出費，以及非侵入式腦機接口適配費等3個獨立收費項目，其中侵入式腦機接口置入費涵蓋了開顱手術、電極定位、信號調試全流程；非侵入式腦機接口適配費則主要針對腦電帽校準、參數優化等反復操作。3個收費項目已于今年6月1日起執行。

值得注意的是，當前醫保定價僅涉及醫療服務環節，并不包含腦機接口產品本身的費用。

去年底，國家醫保局在《康復類醫療服務價格項目立項指南（試行）》中明確提出“加強人工智能技術在康復領域的應用”，并設定2025年短期目標：AI輔助康復收費全國落地。這一導向為聚焦康復場景的腦機接口技術提供了更清晰的落地路徑。

記者檢索發現，目前全國擁有醫療器械注冊證的腦機接口產品一共有三款，分別來自于山東、湖南的兩家公司，均以“腦機接口康復訓練系統”相關名稱注冊。

有統計顯示，當前我國腦機接口產業大部分企業的研究方向是幫助腦卒中、脊髓損傷等患者恢復運動和感覺功能，提高康復效果，布局的也多為非侵入式技術，因為這類產品的風險等級較低，且與AI輔助診斷產品類似，以“輔助治療”為核心適應證。

在浙江，相關產品也已進入臨床階段，服務對象為腦卒中、偏癱患者。每一個家庭都可能面臨“如何幫助患者康復”的現實難題。傳統康復手段中，被動訓練效果有限、住院康復成本高昂、居家康復條件不足，是患者和家庭共同的痛點，而腦機接口技術為這些困境提供了破局之道。

在博靈腦機（杭州）科技有限公司的實驗室，相關產品已服務于這樣的志愿者群體。這家由創新醫療集團與浙江大學科研團隊聯合創立的公司，其核心技術理念是“用大腦意圖驅動康復”：通過腦機接口設備采集患者的運動神經信號，經算法分析識別大腦對手部、手臂等部位的運動意圖，再將這些意圖轉化為對康復設備的控制指令。這種“主動—反饋”的訓練模式，能有效刺激中樞神經系統的重塑，讓患者從“被機器帶動”轉變為“主動控制機器”，康復效率和神經功能恢復效果顯著提升。

這種技術邏輯在預臨床階段已展現出顯著成效。以上肢康復為例，志愿者穿戴上“高精度神經信號采集臂環”，系統會基于采集到的肌肉點信號，識別大腦的運動意圖，再由機械臂提供輔助力，幫助改善上肢力量、關節活動度、協調性及運動控制能力。數據管理功能還能記錄訓練數據，為醫生調整方案提供依據，讓康復更精準。

由此帶來的預臨床結果很可觀：試驗組患者的Fugl-Meyer評分（評估運動功能的核心指標）訓練后較訓練前提升近一倍，顯著優于僅使用傳統康復手段的對照組。

不過記者也發現，在醫保定價與企業探索為產業注入動力的同時，腦機接口真正規模化落地仍面臨多重壁壘。

從臨床看，不少醫院的腦機接口臨床實驗尚未達到規定病例數，尤其是侵入式技術因涉及開顱手術，需大量數據驗證安全性與有效性；非侵入式腦機接口產品則可能存在硬件注冊與軟件合規脫節的情況。以某款用于孤獨癥的非侵入式產品為例，其硬件雖持有注冊證，但配套軟件未獲認證，因“軟硬件一體化使用”的屬性，難以被認定為標準腦機接口產品。

此外，衛健部門的技術規范待完善、技術倫理與患者接受度等問題同樣不可忽視。例如腦機接口涉及神經信號采集，需要建立嚴格的數據隱私與倫理審查機制。

盡管挑戰重重，采訪中臨床醫生與研發企業均表示，這些都阻擋不了技術向前的步伐。未來，隨著非侵入式與侵入式腦機接口技術的迭代及產品系列化推進，這項“黑科技”終將走進更多家庭，讓“用大腦控制設備”從科幻想象變成生活日常。

（本文作者 潮新聞記者 陳寧 朱平 張苗）

來源: 浙江日報