中国脑机接口技术迎来关键性进展
作者 | 鲁镇西
2023年12月18日，国家药监局在北京召开脑机接口医疗器械工作推进会，会议听取了来自高校、科研院所、医疗机构及企业的意见与建议。此次会议的召开，标志着脑机接口技术已正式被纳入医疗器械监管体系，具备临床应用条件。
同一天，国内发布脑机接口应用的最新进展：第二例侵入式脑机接口临床患者成功实现高位截瘫状态下的意念操控轮椅、指挥机器狗等操作，为患者带来新的希望。
如果说首例临床应用的成功尚存偶然性，那么第二例的成功则表明当前所采用的技术路线已具备可复制性和大规模推广的潜力。尽管中国在该领域起步较晚，但近年来技术发展迅速，与国际领先水平的差距正逐步缩小。
01 脑机接口：一种新型的通信系统
脑机接口（Brain-Computer Interface, BCI）是一种在大脑与外部设备之间建立信息通路的技术，其本质是生物神经系统与计算系统之间的双向交互系统。该系统的典型应用者之一是已故物理学家斯蒂芬·霍金。
其工作原理基于大脑在思维活动中产生的生物电信号。通过脑机接口设备，这些信号被采集、解码，并转换为计算机指令，从而实现人与设备之间的直接通信。这一技术为瘫痪者提供行动能力、为失语者实现语音输出、为视障者带来感知功能的恢复提供了可能。
目前，脑机接口系统通常由脑信号采集、神经编解码算法、控制接口和反馈机制等模块组成。根据功能特性，可分为输出式、输入式和双向交互式三类。
输出式接口主要用于从大脑中读取信号并转化为外部控制命令，例如操控轮椅或假肢。输入式接口则通过外部刺激增强或恢复用户的感知能力。而双向交互式接口结合二者，进一步提升控制精度与用户体验。
依据信号采集方式，脑机接口又可分为侵入式、半侵入式和非侵入式。无论采用何种方式，系统的核心目标是构建一个完整的感知-调控闭环，实现人与设备的无缝交互。
在2013年前，脑感知与脑调控技术仍处于孤立发展阶段；2014年至2023年间，感知交互能力提升，调控开始形成闭环；自2024年起，感知、刺激与控制技术逐步融合，技术发展驶入快车道。
02 技术竞争格局中的中美博弈
自2018年起，中国在脑机接口领域的布局加速。这一赛道不可避免地与美国企业产生交集，尤其在关键元器件和核心技术方面。
从产业链来看，主芯片等上游技术仍以欧美企业为主导，中国企业在如博睿康等企业面临诸多技术与生产壁垒。中游环节的竞争格局类似，而下游应用层虽然有创新医疗、三博脑科、科大讯飞等本土企业参与，但整体进展受限于上中游的发展。
目前，美国在侵入式脑机接口技术上保持领先，而中国则在柔性电极和半侵入式技术路径上展现出独特优势。
在柔性电极领域，中科院团队研发出全球最小、最柔韧的神经电极，其截面积仅为美国Neuralink同类产品的1/5到1/7。该电极在脑组织中的侵入性大大降低。
此外，中科院深圳先进院与东华大学合作，开发出“神经蠕虫”动态电极。该电极细如发丝，具备柔性与拉伸性，能在大脑内自主调整方向，突破了传统“静态”电极的限制。
在植入技术方面，中科院半导体所开发出“神经触手”探针，通过内部微型液压系统，实现刚柔可调的植入方式。实验数据显示，该技术可降低74%以上的急性损伤，并显著减少慢性免疫反应。
尽管美国在系统集成与长期生物相容性方面仍具优势，但中国在柔性电极的动态性能和结构创新方面已形成独特竞争力。
在神经芯片与脑电采集设备方面，美国在整体集成与产品化上领先，中国则在特定算法与应用场景中表现不俗。
以Neuralink为例，其采用全侵入式电极，需移除部分颅骨，虽然性能强劲，但手术风险较高，且因安全问题在美国尚未获批人体试验。
半侵入式领域中，美国Precision Neuroscience和Synchron分别获得了短期商业化和临床试验许可。
国内方面，2023年6月，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心联合华山医院完成首例侵入式临床试验，标志着中国成为全球第二个进入侵入式临床阶段的国家；“北脑一号”于2023年10月启动百通道以上、高通量、无线全植入的半侵入式脑机接口临床试验。
其他如三博脑科、心玮医疗、翔宇医疗等也在夯实临床基础，推动技术落地。同时，国内多家企业如燧世智能、朋睿脑科等的脑机接口器械近期已获批使用。
例如，上海脑虎科技的256通道柔性电极阵列实现了4.15比特/秒的信息传输速率，性能已接近Neuralink的公开数据。
可以说，当前全球脑机接口领域，中美同处第一梯队，其他主要国家则处于追赶阶段。
03 政策推动下的中国脑机接口发展
中国脑机接口行业的快速发展，得益于政策层面的持续支持。2016年，脑科学与类脑研究被纳入国家战略；2018年，北京和上海分别成立脑科学与类脑研究中心。
2021年，人工智能与脑科学被明确为国家战略科技力量。次年，《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022—2026年）》提出加强脑机接口等多通道交互技术研究。
至2024年，《脑机接口标准化技术委员会筹建方案》明确三大工作方向：完善标准路线图、加快关键技术标准研制、推动标准实施。
2025年起，相关政策密集出台。《采用脑机接口技术的医疗器械：用于人工智能算法的脑电数据集质量要求与评价方法》为临床应用提供标准依据，而《神经系统类医疗服务价格项目立项指南》则明确了收费机制。
《关于推动脑机接口产业创新发展的实施意见》设定了2027年和2030年两个阶段性目标，并对产业发展进行了系统规划。
地方层面，上海、北京、江苏、安徽等多个省市也陆续出台配套政策，推动脑机接口产业链的建设。
在资本层面，尽管中国创业公司仍处于初创阶段，但整体增长迅猛，尤其自2021年起呈现爆发式发展。美国则仍以Neuralink为代表，在融资规模上占据优势。
据中国信息通信研究院统计，全球脑机接口产业链核心企业数量已超800家，主要分布于中美两国，形成全球两大产业中心。
从产业格局来看，中国以无创与有创技术并重，中小企业为主，产业集中在北京、广东、浙江、上海和江苏五地。
研发方向上，国内88%的企业选择无创路径，因其具备更高安全性、低研发门槛及快速商业化潜力，尤其契合老龄化社会的健康需求。
综合来看，中国脑机接口行业正以国家战略为引领，以产业聚集为支撑，加速技术落地和标准体系建设。未来，随着人工智能与生物医学的融合加深，该行业有望实现多维拓展，从规模扩张迈向高质量发展阶段。
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原文标题：意念控物成真？脑机接口新突破！