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今天,上海新虹橋研創中心成為全國各地腦機接口企業和科研團隊的“秀”場。一些企業舉行新品發布會,多個科研團隊參加腦機接口競技賽,還有眾多企業在展區亮相,展示我國科研人員投身這一未來產業的階段性成果。
12月4日至5日,以“腦聯世界·智匯上海”為主題的2025腦機接口大會在“腦智天地”腦機接口未來產業集聚區舉行。這個集聚區位于閔行區新虹橋國際醫學中心,毗鄰復旦大學附屬華山醫院虹橋院區。依托華山醫院神經外科的臨床資源優勢,市科委和閔行區政府正在集聚區建設概念驗證、檢測認證、中試加工等專業平臺,引育國內外優秀團隊和企業落戶發展,助力上海打造具有全球影響力的腦機接口創新策源地和產業高地。
癱瘓者“腦控”輪椅和機器狗
腦機接口技術分為侵入式、非侵入式兩大類。侵入式技術通過神經外科手術,將電極等信號記錄裝置植入大腦皮層,進行高通量的神經信號采集。與侵入式相比,非侵入式技術的風險更低,但功能比較有限,產品形態通常是穿戴式設備,將采集腦電信號的電極附著在頭皮上。2025腦機接口大會上,上海企業發布了多項達到國內和國際領先水平的侵入式產品。
“您是怎么讓輪椅轉彎的?”“我想讓它往哪里轉,它就往哪里轉。”階梯醫療播放的一段視頻,展示了64通道腦機接口系統在臨床試驗中取得的“腦控”效果。植入這款侵入式產品后,老人能自由操控輪椅,如圍著小區花壇轉圈,用公司首席產品官張世強的話說:“無他,惟腦熟爾。”植入這款產品的癱瘓病人還能“腦控”機器狗,讓它馱著所購物品從戶外進入臥室。
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老人植入64通道腦機接口系統后,能自由“腦控”輪椅。
據介紹,階梯醫療研發的新一代產品——256通道腦機接口系統即將進入臨床試驗。與64通道系統相比,它可以采集到更多的腦電信號,進一步增強癱瘓病人操控外部設備的能力。公司預測,患者植入這款產品后,“腦控”手機和電腦的速度將接近常人,能流暢控制五軸機械臂,初步控制具身智能機器人。將它與專用人工智能模型融合使用,還可以為失語癥患者重建語言功能。
階梯醫療由中國科學院腦智卓越中心兩位科學家創立。憑借超柔性電極技術,公司研發的電極尺寸約為發絲的1/100,在柔性、尺寸、生物相容性、通道密度等方面處于國際領先水平。
公司發布的另一款產品是深腦神經刺激系統。與植入癱瘓病人大腦的“腦控”設備不同,深腦神經刺激系統是一種“控腦”設備,植入后以電刺激為主,腦電信號采集為輔。它面向帕金森病、癲癇、難治性抑郁等慢性難治性疾病,已在老鼠、猴子和人體上完成初步功能驗證。
推進盲人復明技術臨床轉化
“我們公司準備落戶腦機接口未來產業集聚區。”明視腦機創始人、中國科學院自動化研究所副研究員劉冰告訴記者。新品發布會上,明視腦機展示了視覺重建演示系統。只見攝像頭捕捉到的原始圖像經過數據解碼,轉換為各個物體的黑白色輪廓圖像,這些圖像和原始圖像呈現像素一一對應關系。劉冰解釋說,黑白色輪廓圖像是盲人植入腦機接口設備后,看到的世界。“我們的目標,是讓全盲人士獲得相當于0.1的視力。”
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劉冰博士在2025腦機接口大會上演講。
在腦機接口讓盲人“復明”這條賽道上,馬斯克創立的Neuralink公司已取得突破。公司研發的“盲視”設備完成了動物實驗,被美國食品藥品監管局認定為“突破性設備”。“盲視”不走眼部修復路線,而是直接作用于大腦的視覺皮層,通過刺激皮層使盲人產生視覺感知。
明視腦機的研發思路與Neuralink一致,也是繞開眼部組織,向大腦的視覺皮層輸出神經電生理信號。近日,這家企業宣布在全球范圍首次實現了對“復雜圖形+多種顏色”視覺重建的功能交互驗證。在武漢同濟醫院開展的臨床研究顯示,對枕葉視覺皮層進行顱內腦電記錄和電刺激,讓患者的視覺感知從簡單光點升級為復雜圖形,還獲得了色彩感知。
談及這一突破,劉冰說:“我們證明了通過腦機接口,在視覺皮層重建有意義的視覺信息是可行的。下一步,我們將全力推進技術的臨床轉化。”落戶未來產業集聚區后,明視腦機有望與華山醫院神經外科合作,推進臨床試驗;計劃明年與上海市醫療器械檢驗研究院合作,開展在研醫療器械型檢。
這家企業還將享受到集聚區的專項政策。據了解,閔行區制定的腦機接口專項政策聚焦培育產業集群、支持技術和產品創新攻堅,做好全周期生態支撐保障三個方面,為企業提供全方位的“真金白銀”支持,打造“頭部引領、初創集聚”的良好生態。
腦電大模型升級非侵入技術
在非侵入式路線上,巖思類腦研發的“基于腦電大模型的腦機接口系統”大幅提升了“腦控”精度。上個月舉行的一場中國象棋大賽上,參賽選手頭戴巖思類腦非侵入式腦電帽,用意念完成了每一步落子。
腦電帽采集到的腦電信號信噪比低、易受干擾,如何實現精準落子?巖思類腦首席科學家、中國科學院上海微系統所研究員李孟說,腦電大模型可以增強腦機接口的解碼能力。這家入駐未來產業集聚區的企業與華山醫院合作,將顱內腦電信號大數據與科研團隊的算法優勢相結合,已開發出參數量達到50億的腦電大模型,創造了腦機接口領域的世界紀錄。
李孟認為,隨著非侵入式技術性能的不斷提升,非侵入式腦機接口將為消費電子、智能家居、元宇宙等萬億級市場提供全新的交互方式,也將在康復醫療行業推廣應用。
今天舉行的腦機接口競技賽,就比拼了這種未來人機交互方式的現階段水平。這項全國性大賽設置了情緒感知、疲勞監測、腦控機械臂、腦控賽車4條賽道。在腦控機械臂和腦控賽車現場,記者看到,來自各個高校院所和企業的參賽選手頭戴腦電帽,聚精會神地“腦控”機械臂和賽車,比拼準確性和速度。
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科研人員頭戴腦電帽,參加腦控賽車比賽。
來自韶腦科技的選手鄭思羽告訴記者,腦控機械臂比賽要求各個團隊“腦控”機械臂,把桌面上4種顏色的木塊夾起來,放到與其顏色相同的4個垃圾桶里。“這場比賽有三個考點:算法支撐的腦電解碼能力、機械臂路徑設計水平、腦電采集設備的抗干擾能力。”據介紹,韶腦科技研發的腦電采集康復訓練設備去年獲得了上海首張腦機接口醫療器械注冊證,已進入全國近30家醫院,用于腦卒中患者的康復訓練,幫助他們重塑神經系統。
“目前,上海在腦機接口領域取得一系列階段性突破,誕生了多項有里程碑意義的成果。”市科委副主任屈煒說,全球首個植入式腦機接口GCP(臨床試驗質量管理規范)臨床試驗、國內首個侵入式腦機接口系統注冊前瞻性臨床試驗、全球首個實時漢語解碼IIT試驗(研究者發起的臨床試驗)、國內首個腦脊接口IIT試驗相繼開展,有3款侵入式產品已進入國家創新醫療器械特別審查程序。同時,多款非侵入式產品已應用于腦卒中患者運動功能康復,抑郁癥、焦慮癥等疾病篩查和失眠輔助等領域,展現出良好潛力。
原標題:《盲人看到圖形和顏色,癱瘓老人“腦控”輪椅,上海腦機接口大會帶來科技曙光》
欄目主編:黃海華
作者:解放日報 俞陶然





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