近日,中国脑机接口(BCI)领域迎来历史性一刻。
我国首款全植入、全无线、全功能(简称“三全”)的脑机接口系统,已成功完成首例人体临床试验。
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最令人震撼的是,首位受试者——一位因车祸高位截瘫八年的28岁青年,不仅术后恢复良好,更在真实世界中上演了科幻电影里的情节:
他能完全通过“意念”刷B站、逛小红书;用意念操控光标,精准点击播放视频;甚至在双人对战游戏中,用“脑控”轻松“碾压”了前来探望、用手柄操作的脑机接口研发团队负责人。
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▷图注:脑虎科技创始人陶虎(右)与患者游戏对战
这一里程碑式的成果,由复旦大学附属华山医院与上海脑虎科技有限公司(NeuroXess)携手实现。它不仅标志着我国在脑机接口这一核心前沿技术领域,从“跟跑”迈向“并跑”甚至局部“领跑”,更是以一条更安全、更开放、更具人文关怀的技术路线,为全球无数神经功能障碍患者,点亮了“意念改变生活”的希望之光。
▍意念打游戏“碾压”创始人,国产“三全”脑机接口让科幻走进现实
“我跟他一起玩抢金币游戏,我用手柄,他用脑控——结果我真抢不过他!”脑虎科技创始人兼首席科学家陶虎教授笑着分享了这个让他“输得心服口服”的瞬间,“他的精度和反应速度,已经接近甚至超越常人。”
这一幕,生动诠释了此次技术突破的颠覆性。要知道,这位患者肩部以下完全无法动弹,过去八年,连滑一下手机都需要靠嘴叼着棍子完成。而现在,他不仅重拾了数字世界的娱乐与社交,生活自理能力也正在被“意念”重塑。
据介绍,该系统已经与小米智能家居全面打通。患者可以像使用遥控器一样,精细地用大脑意念调节空调温度、规划扫地机器人的路径、控制电视音量。“这不再是演示,而是真实的生活能力重建。”陶虎说。
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▷图注:脑虎科技全植入脑机接口临床受试者实现“意念操控”流畅完成网页浏览、精准点击与视频播放。
这一切的实现,都源于这款被称为“三全”的脑机接口系统。它到底“全”在哪?
首先是全植入。与传统设备需要外接线缆或体外挂件不同,这款产品将所有核心模块,包括电池,都完全植入体内。体表没有任何线缆或接口,从物理层面彻底根除了传统外露系统极易导致的感染风险,也让患者在外观上与常人无异,极大地保护了生活尊严。
其次是全无线。产品集成了无线供能与无线数据传输功能。这意味着患者在日常生活中,无需佩戴或连接任何外部装置,就能实现意念的实时交互。无论是休息、活动还是外出,都能摆脱线缆束缚,真正获得行动上的“无线自由”。
最后是全功能。它不仅仅是一个简单的信号采集器,而是集成了脑电采集、处理、无线数据传输、无线能量传输及可充电电池等全部功能的完整系统。更关键的是,基于自研的插件式脑机接口操作系统XessOs,产品展现出强大的开放性与扩展性。它能无缝连接气囊手套、智能轮椅、智能家居乃至人形机器人等多类物理设备,为患者构建起一个以用户意图为中心的“延伸躯体”生态。
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▷图注:脑虎科技自研的插件式脑机接口操作系统XessOs
临床数据显示,这位患者术后1天即转入普通病房,术后5天首次开机便成功实现意念操控。经过系统训练,其脑控解码速率达到了5.2 BPS(比特/秒),这一水平与国际顶尖水平相当。
从实验室的技术攻关,到临床场景的成功落地,我国全植入全无线脑机接口的突破,真正让“意念操控”从科幻走进了现实。
▍不把电池放脑子,中国版方案如何做到“人有我优”
在全球脑机接口赛道,马斯克的Neuralink无疑是最受瞩目的明星。那么,这套“中国方案”,与之相比有何不同?又在哪些方面实现了超越?
答案是:在完成与国际领先水平相当功能的同时,做得更安全、更开放。
最大的技术创新在于植入方案的设计。Neuralink将所有组件,包括处理器和电池,都集成在一个硬币大小的设备中,植入颅骨内。这种设计虽然集成度高,但将发热单元紧贴大脑,存在潜在的长期安全隐患。
而此次发布的中国方案另辟蹊径,创新性地将电池模块与主控设备分离,置于对温度更耐受的胸部皮下,仅将柔性的皮层电极贴附于大脑皮层。这一设计传承并优化了已在临床广泛应用数十年的脑深部电刺激(DBS)技术架构,其核心优势显而易见:
安全性显著提升。将主要发热单元远离大脑,极大地降低了对娇嫩脑组织造成热损伤的风险,为患者提供了更可靠的长期使用保障。
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▷图注:复旦大学附属华山医院院长毛颖教授向与会者展示国内首款内置电池的全植入无线脑机接口产品。
此外,手术范式也更为友好。Neuralink的植入需要借助其专门研发的全新手术机器人,手术复杂且推广门槛高。而新方案采用的是成熟的DBS手术流程,全国多数三甲医院的神经外科医生即可开展,这意味着技术更容易在临床上推广,惠及更多患者。
可以说,研发团队在追赶国际顶尖性能的同时,走出了一条“人有我优”的差异化路线,其背后是对技术伦理与患者福祉的深刻考量。“我们坚信,脑机接口不应是炫技的工具,而应是连接生命与希望的桥梁。”陶虎表示。
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▷图注:上海脑虎科技有限公司创始人兼首席科学家陶虎。
这项临床突破,不仅填补了国内全功能全植入脑机接口的技术空白,更验证了这条“更安全、更开放、更人性化”的技术路线的正确性。
▍从“静默读心”到“脑联网”,终极愿景是突破生存边界
如果说运动控制的重建是脑机接口迈出的第一步,那么语言解码和意识交互,则是通往人机共生未来的关键跃迁。
而在这条更前沿的道路上,中国团队已经占据了领先地位。
陶虎教授透露,在今年7月的另一例临床案例中,团队已经实现了全球首次解码速度达到常人两倍的实时、在线汉语言解码。
“我们不需要患者发声,哪怕静默状态下,也能从大脑直接提取语言意图,与AI进一步结合,每分钟输出300个汉字。”
这一“静默读心术”的突破,意义远超沟通本身。因为当前主流的AI大模型本质上都是“大语言模型”,这意味着未来患者只需在脑中构思语言指令,就能直接调用所有AI智能体,其想象空间是无穷的。
更进一步,研发团队已在上海与福建两地,成功实现了跨地域的“脑联网”:两位患者通过数字分身,以各自的声音或任意虚拟声线进行实时对话。陶虎预言:“从互联网到物联网,下一步就是脑联网——让大脑直接意念沟通。”
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▷图注:复旦大学附属华山医院毛颖/陈亮教授团队与脑虎科技团队就首例“三全”脑机接口临床试验进行深入研讨
当然,在风口之上,冷静的思考同样重要。复旦大学附属华山医院院长毛颖教授就发出了警示:“现在有上千家公司涌入脑机接口赛道,但最后能挤过临床应用这个‘瓶颈口’的,可能不到几家。”
毛颖教授强调,真正的挑战在于数据质量和伦理红线。过于泛化的头皮脑电数据远不足以支撑有效的模型训练,唯有术中贴附皮层的高信噪比信号才是“燃料”。为此,华山医院已牵头构建了名为“iBrain”的高质量脑电数据库。
展望未来,两位专家不约而同地将目光投向了更远的星辰大海。
陶虎认为,脑机接口不仅是医疗器械,更是人类掌握AI、突破物理极限的钥匙。“我们的五官四肢早已配不上860亿神经元的大脑。脑机接口,就是要绕过脆弱的肉体,释放大脑潜能。”他甚至畅想,在未来星际旅行中,通过脑机接口维持意识活跃,实现某种意义上的“永生”。
毛颖教授则从医学角度呼应:“过去百年,科技将人类寿命从30岁延长至80岁。下一个百年,脑机接口或许能让我们突破认知与生存的边界。”
从让截瘫青年重拾生活乐趣,到解码无声的语言;从构建脑联网的雏形,到畅想人类文明的未来。中国的脑机接口技术,正以“医疗刚需”为坚实锚点,扎实地迈向“人机共生”的广阔未来。
正如陶虎所言:“我们不是在制造一个设备,而是在搭建一座桥,连接人类最强大的器官与最广阔的未来。”
科技向善,每一次技术突破,都是对生命质量的极致守护。