国内外关于脑机接口的两条消息把这个介于“科技”和“科幻”之间的技术推上了风口。
1月30日，马斯克宣布，旗下的脑机接口公司Neuralink（神经链接）完成了首例人类大脑侵入式脑机接口植入手术。1月31日，首都医科大学宣武医院赵国光教授团队、清华大学医学院洪波教授团队宣布完成全球首例无线微创植入脑机接口NEO（Neural Electronic Opportunity）的临床植入试验。
贝壳财经记者经多方采访发现，目前脑机接口的实际应用主要在医疗领域，特别是在治疗癫痫中发挥了很大作用，同时，近些年算力的提升也为脑机接口的发展提供了更有力的工具。根据麦肯锡的测算，全球脑机接口医疗应用的潜在市场规模在2030年至2040年有望达到400亿至1450亿美元。但要达到“完全意念控制机器”或者“意识永生”，脑机接口还面临着基础理论上的根本性难题，离科幻电影中的场景还很远。
多位专家在采访中表示，目前我国在脑机接口领域掌握的技术并不逊色于马斯克，宣武医院与清华的脑机接口植入更比马斯克早3个月完成。赵国光教授团队成员在接受新京报贝壳财经记者采访时表示，“目前，国内大部分脑机接口是非侵入式的，我们则进行了突破，首次进行了侵入式脑机接口试验。相比马斯克将整个设备埋在颅内，我们的设备只有内机埋在颅骨内，电极覆盖在硬膜外，在保证颅内信号质量的同时，不破坏神经组织。”
侵入式脑机接口国内外均有突破 距离“意念控制”还有多远？
马斯克在社交平台发文称，脑机接口植入后的初步结果表明“神经元尖峰检测很有前景。”他表示，神经链接公司的首款脑机接口产品名为“心灵感应”，大脑植入设备后，只需通过意念就能控制手机、电脑，并通过它们控制几乎所有设备。这款产品的首批使用者将是失去四肢功能的人。“想象一下，斯蒂芬·霍金（通过脑机接口）的沟通速度也许能比打字员或拍卖师更快，这就是我们的目标。”
贝壳财经记者观察到，马斯克几乎每年都会在社交平台为自家公司造势，如2020年，马斯克演示在活猪脑内植入芯片并接收其脑电信号，2021年、2022年则演示了猴子通过“心灵感应”玩游戏、打字等。他曾在2020年的演讲中表示，神经链接公司的潜力几乎是无限的，未来脑机接口技术可以实现“意念控制、意识永生”等。
对于神经链接公司第一次长期植入的临床试验手术成功，国内脑机接口企业上海脑虎科技董事长兼CEO彭雷在社交平台发文称，祝贺Neuralink团队，第一次长期植入的临床试验手术成功，期待几个月康复训练后看到这位先驱者的试验Demo，估计会展示脑机接口对手机及电脑控制，对机械臂控制，以及语言输出这三个主要场景。
相比马斯克本次仅仅是公开了人体植入的消息，赵国光教授团队的进展更加具体并且已经看到了效果：2023年10月24日，两枚硬币大小的脑机接口处理器植入高位截瘫患者杨先生的颅骨中，3个月后，这只手套代替杨先生与大脑“失联”已久的右手，准确完成了抓握水瓶的动作。
事实上，赵国光教授团队在脑机接口上的研究可以追溯到2014年，和杜克大学医学院神经科学教授Miguel Nicolelis（米格尔·尼科莱利斯）合作的旨在帮助脊髓瘫痪患者重新站立行走的“重拾行走计划”。
米格尔在脑机接口领域有超过40年的研究经验，被誉为脑机接口的先驱。他曾在腾讯科学WE大会上接受过包括贝壳财经在内的媒体采访，并公开驳斥了马斯克脑机接口可以实现“意念控制、意识永生”的观点，“目前脑机接口技术最主要的应用领域是医院，可以帮助那些脑部受到损伤、用常规方法已经无法治愈的人们，实现一定程度的康复。该技术还会涉及一些其他应用，但这些应用都尚在初步阶段。
“不会有心灵感应，也不会有永生。作为这个技术的创造者，我认为像科幻电影或小说里提到的，通过脑机接口来实现意念控制是不可能的，没有任何科学依据。我非常遗憾马斯克给出了这样错误的说法，这种说法没有任何科学基础，这种情况也不可能发生。马斯克的说法更像是一种用来吸引眼球的营销手段。”米格尔对包括贝壳财经在内的媒体表示。
1月31日，知乎神经科学话题优秀答主、中国科学院大学模式识别与智能系统博士OwILite告诉贝壳财经记者，目前脑机接口的主要作用在帮助脑损伤、脊柱损伤患者康复，但这些应用的成本并不低，而且由于人脑与人脑之间差异很大，个性化定制要求太强，“深入到细节的话，很多人连一些常规的神经核团都没有或者不在对应的位置，也不影响正常生活，涉及大脑细微结构解剖，实际上没有一个标准脑的概念。”
在OwILite看来，目前脑机接口学科要实现工业应用面临控制理论的原则性限制与复杂性理论缺失两个根本性难题，“Neuralink有马斯克背书和资金投入，可以在既有技术路线上继续努力，但从马斯克这些年对该公司的态度上可以看出，他基本上已经放弃了原来宣传的目标，表达目的逐渐收敛到了康复设备上来。”
真正的临床应用脑机接口——治疗癫痫的RNS
贝壳财经记者多方采访发现，截至目前，脑机接口正在癫痫治疗领域大放异彩，真正在临床应用上造福了患者。
苗苗是一位癫痫患者，有时一小时发作两三次的癫痫让她根本无法正常生活，甚至损害了她的运动功能，令她无法走路。对此，苗苗的爸爸卖树凑了三万块钱，做了一个孤注一掷的决定——去北京。在首都医科大学宣武医院，苗苗成为了国内第二例接受国产芯片植入的癫痫患者。
这种让癫痫患者重获新生的技术，被称为RNS（反应性神经刺激）。苗苗植入的国产芯片，实际上就是脑机接口真正在临床上的应用，赵国光教授团队负责了这场手术的执行，这个故事收录在了纪录片《医者时代》里。
按照“脑网络”理论，癫痫是一个脑网络疾病，从一个局部的脑网络放电，播散到整个脑网络，引起神经的一些症状。而国产脑机接口神经刺激系统植入手术临床试验，是赵国光主导的一项创新性研究，人工智能芯片将被植入患者颅内，昼夜无间断监测脑电节律，一旦预测到即将发生的癫痫，即启动外源性干扰节律，直接阻断癫痫形成，这将直接从根源上为部分难治性癫痫患者打开一扇求生之门。
“我们有一位患有癫痫的患者，非常可怜，癫痫几乎一小时就要发作一次，直到我们将治疗癫痫的设备‘埋’了进去，患者就不再发作了。后来再次复诊时，她染着彩色头发、戴着耳环，非常开朗，好像变了一个人。另外一个癫痫患者，在进行康复训练后，不仅克服了自卑，还能够自己开直播挣钱维系家庭。所以，治愈一个生理疾病，对人的心理、生活品质乃至整个家庭都有帮助。”赵国光教授团队成员告诉贝壳财经记者。
中国信息通信研究院云计算与大数据研究所副所长闵栋告诉贝壳财经记者，除了治疗癫痫，脑机接口在康复领域也有临床应用，“例如首都医科大学附属北京天坛医院神经外科意识障碍病区面向意识障碍患者，采用脑机接口技术实现意识障碍的意识评估、诊断与预后预测，通过检测与神经调控，分析与解码脑网络活动特征，结合中枢与周围神经信号检测技术，联合多种特征信号类型使具有较高残余意识水平的患者通过混合人机交互方式实现外部设备控制，显著提高患者生活质量。”
赵国光教授团队成员告诉贝壳财经记者，他们针对脊髓瘫痪病人提供无创脑机接口服务，让他们进行运动想象，通过给患者戴上VR眼镜，让患者能“想象自己运动”，并通过脑机设备监测他想象中的运动是否正确，从而更好地激活康复训练。
上市公司药明康德内容团队发文认为，落脚中国，以单台脑机接口设备5万元售价计算（不考虑服务和其他耗材的销售），中国严肃医疗领域脑机接口潜在市场规模超过1000亿，其中难治性癫痫和脑卒中康复是最大的市场，也是目前临床上探索和应用相对成熟的领域。
被写入“未来产业” 脑机接口潜力几何？
在政策层面，脑机接口也被寄予了越来越多的重视。
1月29日，工信部等七部门联合发布《推动未来产业创新发展的实施意见》。该文件将脑机接口列为了“创新标志性产品”，意见表示，“突破脑机融合、类脑芯片、大脑计算神经模型等关键技术和核心器件，研制一批易用安全的脑机接口产品，鼓励探索在医疗康复、无人驾驶、虚拟现实等典型领域的应用。”
“脑机接口作为一个多学科交叉的前沿技术，近年来备受瞩目，我国‘十四五’规划中将脑科学与类脑研究列为国家战略科技力量，大力推动脑机接口技术科技前沿攻关。而《关于推动未来产业创新发展的实施意见》的提出对脑机接口技术和产业的发展无疑具有重要的推动作用和深远影响。”闵栋表示。
在他看来，政策层面的支持有助于吸引更多的科研机构和技术企业投入到这一领域，加速相关技术的研究与开发，这种“聚焦”，可能会带来重要的科学发现和技术创新，推动产业链的联动，为脑机接口技术的成熟奠定基础。政策中提到的鼓励在医疗康复、无人驾驶、虚拟现实等领域的应用，不仅推动产品从实验室到市场的转化，还会加速脑机接口技术在不同行业的应用探索，进一步拓展其应用和社会价值。同时，通过这种政策的推动，也会提高公众对这一技术的认识，当然与此同时其面临的一些伦理、安全等问题也会被关注。
目前，脑机接口产品按技术路线划分为侵入式和非侵入式。其中，侵入式脑机接口能够获得更清晰的脑电，但也受制于高风险、高技术难度和伦理考量，需要相应的医疗资质，非侵入式脑机接口产品的开发则相对更加容易，在未来可能面向的人群更广阔。
贝壳财经记者梳理发现，国内的脑机接口公司包括强脑科技、脑虎科技、博睿康科技等。其中，强脑科技主要开发非侵入式脑机接口产品，杭州亚残会上，中国代表团游泳队的徐佳玲作为最后一棒火炬手，就使用强脑科技的BrainCo智能仿生手点燃了火炬。该公司甚至还开发了面向C端普通民众的脑机接口产品，在2022年的一场展会上，贝壳财经记者就体验过其基于脑电波反馈研发的“智能安睡仪”。而脑虎科技和博睿康科技则面向医疗场景，能够从事侵入式脑机接口的研发，其中博睿康科技背靠清华大学神经工程实验室，积累了大量的技术储备和设备开发经验。
闵栋认为，从技术的角度，不论是侵入式还是非侵入式技术，其信号感知的准确性，信号的传输速度、数据处理的复杂度等都亟待攻克，“目前，我们对于人脑的理解仍相对肤浅，神经元机理等脑机制研究仍有待深入。”
面对这些难点和痛点，2023年9月，中国信通院云计算与大数据所牵头在人工智能医疗器械创新合作平台成立脑机接口研究工作组。更早前，人工智能医疗器械创新合作平台也在国家药监局、工信部、国家卫生健康委、科技部的指导下，由国家药监局医疗器械技术审评中心联合中国信通院等单位共同发起成立。
“我们脑机接口工作组旨在有效协调相关科研机构、临床机构、学术团体等各方资源开展科研合作、产业合作，实现资源共享。我们定期组织开展脑机接口医疗器械相关技术和产业现状摸底调研，找准技术和产业发展的堵点、痛点与难点问题。近期，我们也将在脑机接口系统算法性能评价、基于脑机接口技术的医疗器械通信性能测试方法、脑机接口用户个人信息保护等重点关注问题开展研究，支持新型脑机接口产品的研发、训练、测试和应用。”闵栋说。
根据中国信通院云计算与大数据研究所发布的《脑机接口技术在医疗健康领域应用白皮书（2023年）》，2013年至2022年医学领域脑机接口专利申请数量为1239件，中国是专利公开数量最多的国家，为602件，高于美国（195件）、韩国（119件）等其他国家。截至2023年一季度，全球脑机接口代表企业的融资已超过100亿美元。
“脑机接口技术的应用方向主要有医疗健康、娱乐、智能生活、教育、军事等。例如，脑机接口可以实现通过思维控制家中的智能设备，如灯光、电视、温控系统等，提升残疾人士或老年人的生活舒适度。在游戏和虚拟现实领域，脑机接口可以提供更加沉浸和直观的交互体验。当然，医疗领域是脑机接口技术最重要应用方向。在鼓励、推动技术和产业发展的同时，其安全性、准确性、可靠性以及用户的隐私保护等问题需要在发展的同时得到充分考虑。”闵栋告诉贝壳财经记者。
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新京报贝壳财经记者 罗亦丹
编辑 徐超
校对 柳宝庆
