腦機接口助你“心想事成”

用意念操控機械臂寫字，通過腦電波遙控指揮無人機……這些過去只出現在科幻電影裏的場景，正在腦機接口技術的發展和應用中逐步走進現實。

腦機接口，顧名思義，是在人腦與外部設備之間建立直接的通信通道，它像是架設在大腦與機器之間的“橋樑”，不僅推動人機交互方式的演進，也為腦科學研究和神經系統疾病的治療開闢了新路徑。

“這項技術具備顯著的創新性、交叉性與前沿性，是推動多學科融合發展的重要引擎。”腦機接口產業聯盟秘書長李文宇表示，近年來，我國腦機接口創新生態不斷完善，技術持續深入迭代，產品服務供給日益豐富，正向着規模化方向大步邁進。

康復訓練有了“讀心術”

腦機接口這項神奇的技術是如何運作的？

具體來説，當大腦在思維活動時，神經元會放電形成腦電波，腦機接口通過識別腦電波特徵直接讀取大腦意圖，並轉換成控制指令或輸出信號，從而實現對外部設備的控制或與外部設備的交互。

在技術路徑上，目前腦機接口分為侵入式（有創）和非侵入式（無創）兩大方向——非侵入式腦機接口，是在頭皮表面使用電極、傳感器等設備，獲取大腦活動信息；侵入式腦機接口，則是通過在大腦皮質植入電極，可實現更高精度、更復雜的神經控制功能。

當前，非侵入式腦機接口技術相對成熟，在腦卒中運動康復、腦健康檢測等領域已取得積極進展，發展勢頭良好。

“再試一次，集中注意力想着‘向前走’……”近日，河南翔宇醫療設備股份有限公司舉辦了一場腦機接口新品體驗活動，伴隨工作人員的引導，體驗者王先生頭戴腦電採集設備，僅靠意念操控，身下的下肢外骨骼機器人便開始緩慢行走。

“以前在網上看到腦機接口相關信息，總覺得很遙遠，今天親身體驗才發現，它好像擁有‘讀心術’一般，能讓‘心想’變為‘事成’！”今年58歲的王先生因中風導致下肢行動不便，體驗過外骨骼機器人後難掩激動。

翔宇醫療腦科學實驗室產品總監夏黎君告訴記者，腦機接口應用於康復已有多種範式，通過即時採集穩態視覺誘發電位、事件相關電位等腦電信號，經過算法處理後驅動外部設備，形成“腦電採集—信號分析—運動反饋”的閉環系統。“每一次成功的訓練都在促進神經功能重塑，這為脊髓損傷或中風的患者提供重新動起來、站起來的可能。”

夏黎君介紹，翔宇醫療的腦機接口技術已應用於認知言語訓練、運動康復、神經調控等多種場景，自主研發的多通道無線腦電採集裝置，信號準確率超92%。記者瞭解到，目前國內已有多家企業取得腦機接口運動康復設備的醫療器械註冊證，用於腦卒中患者的康復訓練，取得較好療效。

與此同時，我國在侵入式腦機接口多條技術路線也取得長足進步，相繼進入臨牀試驗階段。

在浙江大學醫學院附屬第二醫院，一位77歲的高位截癱患者通過腦中想象，驅使機械臂成功寫下了“浙江大學”4個字，這項成就得益於5年前專家團隊在患者腦中植入的兩塊微型芯片，它能精準解碼神經信號，實現“腦控”寫字，與常人的反應速度相差僅0.2秒；在首都醫科大學宣武醫院，四肢癱瘓14年的楊先生實施無線微創腦機植入手術後，不僅能用意念操控外骨骼手套完成抓握動作，甚至可以獨立拿起水瓶喝水。

“在醫療健康領域，腦機接口技術目前雖存在不同技術路線，但未來它們有望殊途同歸。”翔宇醫療董事長何永正説，“無創技術正不斷逼近有創效果，有創技術則持續減少創傷，大家的最終目標是一致的。”

用意念開啓智慧新生活

隨着腦機接口技術的飛速發展，其在非醫療領域的應用場景也在不斷擴展。

駕駛員頭戴腦機接口設備，僅憑一個意念，車窗便流暢地自動打開。

“我們藉助腦機交互技術，實現了對車內部分裝置的精準控制，系統響應延遲低於0.2秒。”近日，在吉林省長春市的一處試驗場內，來自吉林大學仿生科學與工程學院的科研人員正在對測試數據進行分析。記者瞭解到，通過佩戴特製的腦電波監測設備，駕駛員大腦產生的神經信號能被精準捕捉並轉化為指令，實現開啓車窗、播放音樂等操作。

在牀上躺着不動，周圍的電器隨着大腦的意念變化而自動運作——在Xmuse腦電波儀的助力下，這一場景如今已成現實。以“放鬆關燈，眨眼變色”為例，用户戴上設備後，可以用意念調節房間燈光亮度，甚至關燈。

這款由福建企業盈趣科技生產的腦控智能家居產品從外觀上看，酷似頭戴式耳機。盈趣科技總裁助理陳建成説，設備依靠監測腦電波，記錄大腦皮層的微小電信號，反映神經元活動狀態，同時捕捉微動作，判斷使用者當前所處的狀態，讓空間內的智能家居為使用者服務。

在腦機接口核心器件方面，我國也取得了一系列具有代表性的階段性成果。

元思（青島）科技有限公司內，一位體驗者頭戴輕盈頭環，緊盯計算機屏幕十幾秒，其身旁的無人機便應聲起飛，依次穿過兩道高低不同的拱門。

元思科技創始人兼首席科學家王文愷解釋説，腦機接口的前端是連接大腦與機器的“第一道門”，其信號採集的質量直接決定了大腦指令能否被精準“翻譯”，這是決定應用成敗的關鍵。

“我們通過材料層創新確保採集數據的‘純淨度’，再借助低功耗通信系統實現高效傳輸，這正是解決方案的核心優勢。”王文愷表示，這套擁有完全自主知識產權的技術體系，已形成涵蓋高精度腦電採集系統、多模態神經電信號算法的完整佈局，成功實現了從實驗室研發到終端應用的高效技術轉化。

“目前，我國腦機接口在軟件、關鍵算法、典型應用等方面均取得了一定的創新性突破。”腦機交互與人機共融海河實驗室執行主任明東説，腦機接口走向更廣泛的應用，還需要不斷探索創新，並通過實踐來檢驗成效。

發展“路線圖”已明確

近年來，國家在政策層面給予了腦機接口產業大力支持。

今年7月，工信部等7部門聯合印發《關於推動腦機接口產業創新發展的實施意見》（以下簡稱《意見》），確定了腦機接口產業發展“路線圖”。意見提出，到2030年，腦機接口產業創新能力顯著提升，形成安全可靠的產業體系，培育2至3家有全球影響力的領軍企業和一批專精特新中小企業。

業內人士分析稱，《意見》的出台將促進腦機接口產業生態完善，提升國際競爭實力，同時推動多領域應用落地，有益增進民生福祉。

標準對於產業發展十分重要。國家藥監局日前批准發佈《採用腦機接口技術的醫療器械 術語》行業標準，這是我國第一部腦機接口醫療器械標準。該標準明確了腦機接口醫療器械的基本概念，涵蓋範式類型、信號形態等核心術語，為產品研發、生產檢驗以及監管，提供了統一權威的“通用語言”。

“除了‘術語’這份標準外，目前還有3項腦機接口醫療器械標準已通過快速程序立項和制定，包括‘閉環植入式神經刺激器’‘用於人工智能算法的腦電數據集’以及‘運動意圖編解碼性能’等。”中國食品藥品檢定研究院械標所副所長鄭佳介紹。

為搶抓腦機接口發展機遇，今年以來，多地出台了專項政策對腦機接口領域予以支持。《上海市腦機接口未來產業培育行動方案（2025—2030年）》，以醫療級場景為核心，重點推進侵入式、半侵入式腦機接口技術產品落地應用；《北京腦機接口創新發展行動方案》計劃到2030年，腦機接口生態初步形成，並將打造1到2個腦機接口產業發展集聚示範區。

“這些政策共同構成了從技術研發、產品上市到市場應用的完整支持閉環，讓我們這樣的創新企業能更清晰地規劃未來。”王文愷告訴記者。

李文宇認為，整體來看，中國腦機接口產業正處於技術探索期與商業化前期並存的階段，科研機構和高校在算法、硬件和信號處理等底層技術上持續突破，同時已有部分醫療康復和消費電子產品開始落地。“可以説，腦機接口正處在從實驗室走向產業化的關鍵窗口期，技術大規模應用正一步步接近‘臨界點’。”