当前，脑机接口技术以其创新性、横向性、前沿性，正在成为未来产业发展的重要力量。那么我国的脑机接口技术取得了怎样的进展呢？脑机接口行业代表着怎样的竞争环境？未来的发展趋势将是什么？听听中国科学院院士、国家神经疾病临床研究中心主任赵继宗在央视财经频道《中国经济讲堂》节目中的详细讲解。中国科学院院士、国家神经疾病临床研究中心主任赵继宗表示：（资料图）“什么是脑机接口？”日本脑机接口计算机的发展历史并不长。 1999年，神经工程研究所清华大学首次开展无创脑机接口临床研究。 2013年，针对ALS患者的无创脑机接口临床试验开始。王佳是一名严重的ALS患者。 2019年，他戴着非侵入性脑机接口设备在电视节目中“读”了一首诗。事实上，他已经无法动弹或说话了。此时，他正对着屏幕，用头配合屏幕上的拼音，通过机器说话。什么是脑机接口？它是在人或动物大脑与外部设备之间建立直接连接通道，进行大脑与设备之间的信息交换。当人类和动物进行动作时，大脑中存在一个信息交换回路。例如，如果我的手接触到尖锐或热的东西，我会立即将其移开。因为？首先，我感觉我的手发炎了。该信息被传输至 b雨，它会立即做出反应并告诉你把手拿开。这会产生一个循环。如果来自大脑的信号直接传输到外部设备，例如计算机，而不经过这个循环，那么它就成为脑机接口。脑机接口并不是一个专门的领域；它们是多学科创新和跨界创新的结合。这是创新的结果。为什么这么说？让我们从一种称为脑机接口的新事物的到来开始。脑机接口诱发的大脑活动的主要形式是脑电图。脑电图是1924年由德国医生汉斯·伯杰发现的。他是第一个通过放置在头皮上的电极系统记录人脑中电信号活动的人。 1929年，他出版了开创性的著作《人类脑电图的用途》，为现代脑机接口技术奠定了理论基础。技巧。 1973年，美国计算机专家雅克·维达尔（Jacques Vidal）首次提出脑机接口的概念。作为一名计算机科学家，他试图将人脑的想法与计算机结合起来。在那里，他建造了世界上第一个非植入式脑机接口系统，用于收集脑电波并将其输入计算机。他进行了一项实验，受试者戴上电极帽，电脑屏幕上会显示一个迷宫。受试者一边用头脑思考一边穿过迷宫，结果成功了。雅克·维达尔也用这种方法成功地移动了他脑中的电脑光标。人类对神经科学的不断认识和发展促进了脑机接口技术的不断进步。 2025年4月30日，在对象位于上海的住处，对象通过脑机接口连接。玩一场言语赛车游戏。 （新华社发）《当前脑科学的四种类型》目前，脑机接口的技术路线大约有四种，不得不说，每种技术都有各自的优缺点。第一种是非侵入式、非侵入式脑机接口技术，在患者头皮表面放置一个电极帽，通过电极帽提取脑电波信号，输入计算机。优点是只需要戴上帽子，缺点是帽子上的电极发出的信号很多都是不特定的，所以空间上信号的分辨率不高。醋。就像在体育场看足球比赛，人们在欢呼时很难听清楚。第二种是侵入式脑机接口技术，通过手术将电极植入人脑中，以获得高质量的脑电波信号。人类学。侵入式脑机接口技术需要开颅手术。大脑的外部有四层包围：最外层是头皮，第二层是颅骨，第三层是硬脑膜，第四层是包围大脑的软脑膜。侵入式脑机接口技术涉及直接在头部钻孔并将电极插入大脑皮层。虽然它的优点是能够准确提取每个神经细胞的信号，但缺点是开颅手术中不可避免地会出现感染和伤口出血。此外，由于电极插入大脑皮层，随着时间的推移，会发生免疫反应，导致电极卷曲并扰乱信号传输。第三类是介入脑机接口技术。 2025年6月，全球首个介入脑机接口在人体测试成功。试验由杜教授主持南开大学人工智能学院安峰团队。它采用微创介入方法，通过血管穿刺将支架电极引入颅内血管壁，实现脑电信号采集和无线传输。测试显示，因中风瘫痪的患者已经康复，失去了抓握上肢和行走的能力。第四类是微创或半创脑机接口技术。也就是说，电极插入颅骨和硬脑膜之间，而不是直接插入大脑皮层。它的优点和缺点介于侵入式和非侵入式BCI技术之间。 “神经系统疾病治疗的突破” 脑机接口技术广泛应用于医疗领域。它引起了神经系统疾病的治疗和康复的重要变化。世界上大约有 34 亿人口患有此病多种神经系统疾病，如中风、儿童脑损伤、阿尔茨海默病、癫痫和自闭症。这些疾病给社会和医疗系统带来了巨大的负担，更重要的是，它们导致残疾和死亡。例如，阿尔茨海默氏病会导致患者出现明显的记忆丧失、性格改变以及无法与家人沟通。帕金森病患者的主要症状是手颤抖、动作缓慢、肌肉僵硬和嗅觉丧失。据统计，2024年，全球有超过1000万人患有帕金森病，而中国是该病发病率最高的国家。另一个例子是 ALS，其症状包括全身骨骼肌萎缩。骨骼肌包括我们日常身体运动、面部表情甚至呼吸所依赖的肌肉。因此，严重的ALS会导致患者呼吸困难。电流目前，这些神经系统疾病尚无良好的治疗方法，并且很难通过常规治疗来治疗其后遗症。因此，脑机接口技术为这些神经系统疾病的治疗提供了新的可能性。 “脑机接口将进入临床治疗阶段” 2025年上半年，北京、四川、上海、山东等省市相继公布脑机接口产业行动计划，各地医院也宣布脑机接口进入临床治疗阶段。我们重点关注一下北京天坛医院脑机接口的临床治疗情况。我民族脑计划是一项名为“脑科学与类脑启发研究”的国家重大科技专项。其实施设计包括在北京和沙建设脑科学研究中心和脑启发研究中心。nghai，分别称为“北脑”和“南脑”。 “北脑”主要负责脑机接口设备的研发，包括电极、芯片、解码算法、系统软件等，实现脑机接口的实现。作为“北脑”共建者之一，北京天坛医院与北京脑科学与脑启发研究中心等多家国家重点科研机构合作，共同建立了全国首个具有脑机接口的临床室和转化室。 2025年3月20日，北京天坛医院，我们完成了北尾一号的首例安装，患者左脑半球严重出血。脑溢血一年后，患者右肢偏瘫。他继续进行了五个月的康复训练，但没有任何进展。患者来京就诊在得知“北植一号”项目的招聘信息后，进行了ndergo种植手术。北脑一号是一种半侵入式智能脑机接口系统，植入患者大脑皮层硬膜外膜内。来自大脑皮层的脑电图信号被无线传输到计算机系统。计算机快速计算和解码脑电波信号。脑电信号经过解码和分类后，实时发送到屏幕。患者利用他们的大脑和计算机运动想象力来控制计算机光标并完成各种指令。可以看出，患者在进行手术时的反应时间非常快，精度非常高。经过近6个月的训练，患者右侧肌肉的运动表现明显改善。据患者本人介绍，他以前走路一瘸一拐，花了两个半小时才到附近的超市。现在我可以步行去超市仅仅一个多小时。第二位患者是一名50岁男性，右侧中风，左侧半身不遂、麻木已有两年。 “北脑一号”也于2025年5月20日移植，得益于医生的个性化训练方法，他在提高身体灵活性、行走更加顺畅、能自己抱包子、吃包子等方面取得了很大进步。患者的身心发生了显着的变化，对未来的生活充满了希望。 “北脑一号”具有以下优势：一是频道数量达到128频道。其次，“北脑一号”采用了自主研发的高密度柔性电极，可以贴合大脑皮层，采集大脑皮层的信号变化。脑电信号的解码质量也很高：基本是实时传输，10毫秒内响应。第三，使用半侵入性硬膜外设计，可以降低手术风险感染大大减少。北脑一号电极安装在硬脑膜外，不直接接触神经组织，安全。它们具有非常高的耐用性和稳定性。 “北脑一号”由我国自主研发，从主机系统、线圈和天线设计、外机、软件和信号解码算法的设计、制造和集成。北京市2025年共完成5例“北脑一号”移植，临床试验结果积极。到2026年底，“北脑”技术公司将能够支持每年数百套半侵入式智能脑机接口系统的生产。预计到2030年“北带一号”可以获得第三类医疗器械注册证。一旦获得该注册证书，即可在日本三甲医院进行量产并大规模推广有可能。 “全球脑机接口领域竞争激烈” 进入21世纪以来，脑机接口技术发展迅速。全球脑机接口市场目前价值数十亿美元，预计到2030年将突破百亿美元。各国对脑机接口领域的研究经费不断增加。例如，美国提出，到2026年脑机接口投资总额将达到50亿美元，中国初期投资为30亿元人民币，后续融资可能达到数百亿元人民币。韩国计划投入4000亿韩元（约合人民币21亿元）的研发资金。日本计划每年投资3600万美元，运行该项目10年。美国、英国、澳大利亚有多个与脑机接口技术相关的科研部门tralia、加拿大、日本等国家。 2025年3月25日，陆俊峰教授（左）和吴劲松教授在复旦大学附属华山医院手术室进行日本首例侵入性脑机接口手术临床试验。 （新华社）2025年3月，复旦大学附属华山医院完成国内首例侵入性脑机接口前瞻性临床试验手术。截肢者被植入世界上最小的柔性神经电极（只有人类头发的百分之一大小）两三周后，计算机光标现在可以通过控制大脑来玩国际象棋和赛车游戏。这意味着日本成为继美国之后全球第二个在侵入式脑机接口领域进入临床试验阶段的国家。 2025年12月17日，侵入式脑机接口临床试验取得新进展。四肢瘫痪拍拍颈脊髓损伤患者通过意念自主控制智能轮椅和机器狗，实现持续、稳定、低延迟的控制。信息产业脑机接口分为三个主要部分。首先是上游产业。它涉及脑机接口设备的设计和制造，包括电极、芯片等。第二个是中间产业，涉及数据和信号的收集、协调、分析和破译。第三个领域是加工工业或应用领域。其主要应用在医疗保健领域，如偏瘫、截瘫和ALS患者的治疗，同时也正在扩展到药物解毒和抑郁症的治疗。此外，脑机接口技术在教育、智能机器人、工业安全、道路安全、游戏、军事航天等领域具有广泛的应用潜力。如果迪下游产业分布从上到下分析，上游产业约占8%，中游产业约占37%，下游产业约占55%。脑机接口领域已广泛形成全球竞争格局。其中，中国和美国是主要参与者。目前，全球有800多家脑机接口技术公司，其中美国有300多家，我国有近200家。美国在原始颠覆性创新和尖端侵入式脑机接口技术方面具有领先优势，在技术探索和资本关注方面具有一定优势，尤其以马斯克创办的Neural Connection公司为代表。相比之下，中国的发展体现出更强的战略意图和系统部署。我国无创脑机接口技术的应用迭代非常迅速，尤其是在脑机打字和大脑状态分析等碎片化领域。然而，产学界之间的研究改革效率仍有很大改进空间。总体而言，日本目前在非侵入式脑机接口技术方面处于世界领先地位，在侵入式脑机接口技术方面与其他国家基本持平。 “提供脑机接口的中国方案”虽然我国在脑机接口领域起步较晚，但整体发展势头非常快。 2021年，我国启动了对中国大脑计划的调查。 2023年，我国成立了工信部领导下的脑机接口产业联盟。随着政策支持力度的加大，脑机接口产业正进入黄金发展时期，国家高层规划部署加速脑机接口领域也在不断加强。 2025年7月30日，工业和信息化部等七部门联合公布了《关于促进脑机接口产业创新发展的实施意见》。 2025年9月，国家食品药品监督管理局发布首个脑机接口医疗器械术语标准，为产品研发和临床应用提供规范指导。工业和信息化部在2025年工博会“十五五”规划中明确将脑机接口列为面向未来的新型工业路径。那么我国脑机接口领域亟待解决的问题有哪些呢？应该做什么？首先，我们需要多中心、大样本的研究。需要更多的科研机构、企业和专家参与其中这是一项研究，因为少数甚至数十次手术尚未证明脑机接口系统的作用。另一个非常重要的问题涉及脑机接口的健康经济学。即实施脑机接口项目需要多少钱，与传统的康复项目相比有什么区别和好处？虽然安装脑机接口装置的手术并不复杂，但训练需要专门的人才。目前，我们称他们为临床脑机接口工程师。在患者培训过程中，工程师要一点一点地教患者。这不是简单的运动康复，需要患者和技术人员之间的不断合作。目前，这项工作主要由计算机工程师完成。未来需要组建新的团队。这些临床脑机接口工程师也需要掌握一些医学知识，成为专家跨境复杂康复。其次，应制定开展临床试验的短期和长期计划，同时注重科学传播。目前，北京天坛医院已建成全国第一家医院。每天都有很多患者来到脑机接口诊所咨询。我们发现大多数患者并不真正了解脑机接口是什么。他们常常认为，如果安装了脑机接口装置，那么明天他们就能够移动和说话了。事实上，脑机接口与阿司匹林完全不同。如果发烧了，喝这个可以退烧。需要一个恢复过程。此外，并非所有患者都适合脑机接口手术。因此，应大力推广脑机接口的一般科学知识，让更多患者了解这一发展。三、建议提供针对偏瘫、截瘫和 ALS 患者的脑机接口专门治疗方案，因为目前尚无合适的治疗方法。脑机接口可以开辟新的治疗途径并减轻他们的身心痛苦。到目前为止，世界上许多国家都进行了脑机接口的研究，尤其是美国，拥有大量的案例和各种类型的脑机接口解决方案。然而，关于脑机接口，目前还没有制定医学指南或计划。在脑机接口的临床研究过程中，我们应该不断积累中国的经验，未来向国际社会呈现中国的脑机接口实施方案。原标题：《马斯克先生的脑机接口公司不断前进，但中国的脑机接口技术有多强大？》栏目主编：龚丹云 文字编辑：徐悲 来源：作者：赵继宗
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