高位截癱患者僅憑意念，就可以操控輪椅在小區遛彎，指揮機器狗取回外賣——這不是科幻電影，而是近期我國科學家在侵入式腦機接口臨床試驗的重大突破。

中國腦機接口新突破

從二維屏幕拓展到三維物理世界

近日，中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心和國內科研機構及醫療單位合作開展的第二例侵入式腦機接口臨床試驗取得新突破，技術上實現了從二維的屏幕光標控制，到三維的物理世界交互的重大轉變。

接受本次腦機接口臨床試驗的是一位中年男性患者，由于一次不幸摔倒，他在2022年因脊髓損傷導致四肢癱瘓，經過一年多的康復，情況未有改善，僅剩頭頸部可以活動。2025年6月，患者植入了科研團隊開發的腦機接口系統。起初，該患者經過2到3周的訓練，能夠實現憑借意念對電腦光標、平板電腦等電子設備的控制。

為了進一步提高植入者對周圍環境的交互能力，研究團隊在此基礎上，通過更多新技術的引入，成功將腦機接口應用場景從二維屏幕拓展到了三維物理世界，例如憑借意念超低延遲操控輪椅、機器狗。

中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心研究員趙鄭拓介紹，這位患者可以將機器狗作為身體的延伸，通過意念控制它下樓取快遞，通過意念控制輪椅下樓遛彎等，大大豐富了他的生活。

侵入式腦機接口如何運作？

侵入式腦機接口是怎樣的一個設備？它是如何實現從植入者的“意念”轉變為外部機械設備的各種動作呢？

趙鄭拓介紹，腦機接口系統由前端的傳感器與后端的處理器兩部分組成。

前端傳感器是一根僅約頭發絲1/100粗細的線，將其中5至8毫米的長度植入大腦內部。后端處理器如一枚硬幣，它不需要整體貫穿顱骨，只需要在顱骨上“打薄”出一塊硬幣大小的凹槽用以鑲嵌設備。

專家稱，前端的傳感器相當于連接大腦的網線，負責連接到外部世界，上傳、下載各種信息，后端的處理器負責把大腦的微弱神經活動轉化為數字信號。這樣植入者就能通過意念來操控外部設備，輔助其生活。

我國科學家突破多項

腦機接口硬核技術

連續、穩定、低延遲的精準控制是這次發布的侵入式腦機接口系統的主要特點。為了實現這些目標，我國科學家突破了多項腦機接口的硬核技術：

首先，科學家研發出的神經數據壓縮技術搭配混合解碼模型，可讓腦控系統的整體性能提升15%-20%。

趙鄭拓講述，這位患者的應用場景為日常生活場景，患者心理、周邊環境等都會對其大腦活動產生一定干擾。“我們的信息處理技術，或稱解碼算法技術，可以在諸多變化與干擾因素的情況下，仍能精準提取最準確的信息。”

除此以外，科研團隊還攻克了“跨天穩定神經流行對齊”“在線重校準”等關鍵核心技術，使系統能在患者日常使用過程中，實時、無聲地微調解碼參數，讓植入者越用越順手。

與此同時，這套系統從信號采集到指令下發到外設的端到端延遲，也壓縮到了100毫秒以內，低于人體自身的生理延遲，這使得患者的控制體驗更加流暢，意念與動作幾乎同步。

目前，科研團隊還在研究更多應用場景，以適應植入者不同的需求。

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