·“到現在為止，腦機接口在市場上還沒有形成一款爆款產品，能夠把它的必要性、獨特性和超越性體現出來。但是我們現在看到了一個契機，對于一些過去束手無策的重大腦部疾病，如漸凍癥、失語、重度截癱等，腦機接口為它們帶來了曙光。我預判3-5年內，大家能夠看到腦機接口在重大腦疾病治療方面發揮重要作用。”

2024年11月6日，癱瘓四年多的小董大腦里植入了一個腦機接口，幫助他實現了自主喝水的動作。那是一個硬幣大小的設備，植入于頭皮下方的顱骨中，負責采集腦膜外大腦信號。使用時，他需要將磁吸線圈吸附在頭皮外面。磁吸線圈的另一端連接著手機大小的體外機，負責供電、傳輸信號。戴在手上的氣動手套和體外機相連，接收來自大腦的指令。

小董接受的腦機接口手術是一項臨床試驗，由上海復旦大學附屬華山醫院的神經外科團隊完成植入手術，植入腦內的產品——NEO系統由博睿康醫療科技（上海）有限公司（以下簡稱“博睿康”）與清華大學生物醫學工程系洪波教授團隊合作開發并自主制造。博睿康是國內腦機接口企業發展現狀的縮影——經過十多年的研發，它們的產品進入臨床驗證，但距離產業化仍有一段路要走。

馬斯克曾描繪數字永生的圖景，賦予腦機接口無限想象。但對于更多腦機接口企業來說，現在還遠未到考慮宏大目標的時候。正如博睿康創始人胥紅來在接受澎湃科技采訪時表示，在他看來，腦機接口最終是制造業，在這個領域內創業，考慮的是如何在一段時間內讓技術產生價值。

與數字永生相比，治療疾病距離腦機接口產業更近。深圳微靈醫療科技有限公司（以下簡稱“微靈醫療”）創始人李驍健告訴澎湃科技，腦機接口真正的發展在應用端。但到目前為止，產業生態尚未建立起來，腦機接口企業的首要任務是跑通應用場景。

在不同的技術點上努力

腦機接口（Brain-Computer Interface，BCI）是一種在大腦與外部設備之間建立信息交互的技術，它將大腦的電信號轉化為計算機或其他設備可以理解的指令，從而實現對外部設備的控制。目前，腦機接口沒有標準的分類。美國硅谷神經科技公司Twibetu,Inc.創始人兼CEO郭亮在其著作《腦機接口：從科幻到現實》中介紹，腦機接口可以分為非侵入式和侵入式兩種實現系統，前者將神經電極貼在頭皮表面，后者通過外科手術植入腦內。據前瞻研究院發布的《2025年腦機接口產業藍皮書》，非侵入式腦機接口的研發占比達75%。

博睿康的技術路線是從非侵入式走向半侵入式。所謂半侵入式，即通過手術布置電極，但電極并不刺入大腦皮層，而是像貼片一樣，粘在顱骨下、皮層上方。如果不那么細致地區分植入位置，這也是侵入式腦機接口的一種。

胥紅來說，在他們的實踐中，非侵入式腦機接口信號弱，侵入式腦機接口信號強，“采集難度是變低的”。他解釋，信號源在大腦內，頭骨是個絕緣體，很多有效信號經過頭骨，或擴散，或消失。如果把大腦信號比作音樂，“非侵入式腦機接口是隔著墻聽音樂，半侵入式腦機接口是坐在觀眾席上聽，侵入式腦機接口則是站在樂器旁邊。”

博睿康腦機接口產品，左為植入體，右為植入后與體外機相連的形態，圖片由曹年潤拍攝

侵入式腦機接口也有不同的技術方案。“大家在不同的技術點上努力，各有利弊。”李驍健告訴澎湃科技，目前各家公司采用的植入方案的區別在于植入電極的形態和植入方式不同。例如，馬斯克的Neuralink采用的是柔性微電極陣列——從形態上看是一堆直徑不到發絲1/10的細絲，為了將這些細絲植入大腦，他們開發了一款類似縫紉機的手術機器人。

Neuralink植入體。圖片來源：Neuralink官網

“但在美國，馬斯克的方案比較小眾，主流的方案是硬針電極。”李驍健說，被視為Neuralink潛在競爭對手之一的美國Paradromics公司所采用的就是硬針電極，當地時間2025年2月12日，該公司宣布獲沙特阿拉伯Neom投資基金（Neom investment Fund）的投資，將在Neom（沙特阿拉伯西北部的發展中地區）建立一個新的臨床研究中心，并在中東和北非開發腦機界面療法。

微靈醫療所采用的是高密度柔性網狀薄膜電極陣列，“Neuralink也是薄膜電極，只不過把它撕成了絲，而我們沒有把它撕成絲，而是設計成了網狀結構。”李驍健解釋。在植入位置上，Neuralink將柔性電極扎入腦組織，而微靈醫療選擇將網狀薄膜電極陣列貼附在硬腦膜下的皮層表面。

微靈醫療的高密度柔性網狀薄膜電極。圖片來源：微靈醫療

李驍健表示，他的技術路線沿襲自他曾求學的美國西北大學學派，即優先保證安全穩妥。“現在做薄膜電極陣列的工藝仍面臨耐久性的挑戰，電極在腦內如不通電，理論壽命估計可達十年；但實際應用中，腦機接口需要通電進行采集信號，還要給電刺激，所以電極容易損壞——導線在絕緣層內容易脫離斷裂。扎入腦組織的電極損壞后需要取出，存在一定的風險，取出時腦組織有二次損傷，同一腦區域就不能再作為靶點了。貼附于腦皮層表面的薄膜電極可以避開這個問題，如果使用壽命到了，可以把它撕下來，再貼一個新的，實現對同一腦區的重復利用。理論上來說，貼附在表面的電極壽命也會更長一些，由于不會破壞血腦屏障，排異反應也會更小。”

上海腦虎科技有限公司（以下簡稱“腦虎科技”）開發了利用蠶絲蛋白包裹，輔助植入的柔性電極，用一層蠶絲蛋白生物材料對柔性電極外部做暫時的硬化，其硬度介于腦組織和腦血管之間，使其能夠刺入腦部，但是避開血管，刺到目標位置后，蠶絲蛋白材料可控降解，電極被放置在定點位置。

腦虎科技陳列的植入式腦機接口系統示意圖，圖片由曹年潤拍攝

另一個差別是通道數，即大腦內信號的記錄點位數量，“能夠記錄到信號的有效點位越多，對大腦意圖的解析、病灶的確認、病情的診斷會更加準確。”腦虎科技創始人兼首席科學家陶虎解釋。Neuralink的腦機接口有1024通道，腦虎科技最高是256通道，微靈醫療最高有128通道，博睿康則只有8通道。

從技術上說，提高通道數不容易。“一個難點在于做芯片。通道數越高，芯片的功耗越大，植入體的體積非常受限，植入體內不能有太高的溫升。控制溫度和空間的情況下，更多的通道數更耗電。做全植入的無線通訊設備，通道數太高的話，數據量太大，無線傳輸的帶寬就高，芯片的功耗也會增大。”李驍健解釋，“高通道的電極制作不是大問題，用微機械加工技術能夠做到。”

胥紅來坦言，8通道是他們目前被質疑最多的技術點。在他看來，通道數并不是越高越好，“Neuralink的1024個點，能夠產生有效信號的大約有10%-20%。我們的8通道都是有效點位。按我的理解，馬斯克的腦機接口是個很好的科學研究工具，但考慮到成本和可能的風險，并不是一個理想的醫療器械產品。”

胥紅來是從系統平衡的角度來考慮腦機接口的性能的：“腦機接口系統的參數比較多，很多是相互制約的，如果只優化單個參數，做到100分，整體并不能達到100分，如果每個參數都優化至80分，整個系統有可能達到90分。”

至于未來技術路線是否走向完全侵入式，胥紅來的回答是：要從解決實際問題出發，“要看你想解決什么問題，它對信號、算力、數據采集等的要求是什么。”但他們確有提高通道數的計劃，下一版的腦機接口要做到64通道，以支持手指運動的精細解碼。

供應鏈之困

腦機接口是一個新興產業，各項底層技術未臻完善，各環節缺乏成熟的供應商。“腦機接口產業發展太初期了，產業生態還沒有建立起來。目前國內有材料的供應商，如做電極的絕緣膠等，但連零部件級別的供應都還沒有。”李驍健說。

腦機接口產業鏈。圖片來源：華安證券研究所

因此在某種程度上，國內的腦機接口初創企業不得不自己開發全鏈條的技術。“國內做植入式腦機接口的企業都是這樣。”李驍健說，微靈醫療自主開發了高密度柔性網狀薄膜電極陣列，與之相對應的芯片，電子植入體的封裝以及對無線通信和供電裝置等，構建了一個全植入式腦機接口臨床研究定制平臺，為有需求的研究機構、醫院提供定制服務。也就是說，他們自己成為了研發和生產供應商，“可以提供零部件，也可以定制整個腦機接口系統。”李驍健說，類似的定制服務在美國很普遍，例如Precision Neuroscience只做電極，電子植入體由另外的公司供應。

“有些技術其實不算難，像Neuralink那樣的芯片，國內不是不能做，只不過需求量太低，國內的供應商沒空做。”李驍健告訴澎湃科技。

在胥紅來的感受里，近年來的供應鏈是越來越完善的。他回憶，大約2004年，主流的腦電設備是傳統的大型有線設備，一家美國公司開發出了一款無線設備，他的老師決定去購買，但是這家公司不愿意將產品賣給中國。于是老師考慮自主研發，但在當時的條件下，任務艱巨。“如果用最原始的技術來做，我們要做的系統電阻與電阻之間的精度要小于萬分之一，國內沒有這樣精度的元件的供應鏈，按照這個思路做是死胡同。”胥紅來說。

胥紅來記得，他曾跑遍全中國做腦電的企業，尋找合作的機會，但這些企業的技術方案都是基于傳統模擬電路的方式，研發工程師的思路固定。由于技術路徑差距大，當他們提出按照自己的方法做時，每一家企業都搖頭。而現在，他們已經能夠找到專業的供應鏈。

這一方面得益于從非侵入式到半侵入式的技術路線。2012年博士畢業后，胥紅來在江蘇常州創立博睿康，研發非侵入式腦機接口產品，2015年成功實現產品化，用作科研工具，現已實現商業化盈利。走通非侵入式的技術路線后，胥紅來發現他們已經建立起核心的工程師團隊，能在國內找到很強的供應鏈，企業運營管理完善，并有足夠資金。于是在2021年，獲得由紅杉中國領投的過億元B輪融資后，他們開始嘗試做侵入式腦機接口。“從非侵入式到侵入式，很多技術環節、操作都有相似性。”胥紅來說，“另一方面，人工耳蝸的產業化，把國內的很多供應鏈帶起來了，哪怕國內供應鏈沒有，國外也愿意賣給你，整個配套的產業鏈都發展起來了。” 

腦虎科技同樣自研了全鏈條的技術，陶虎提供了另一個側面的解釋：“腦機接口本身是接口，但我們做的是腦機接口的接口——電極跟芯片之間的接口，芯片跟算法之間的接口，算法跟無線帶寬的接口，整個傳輸跟功耗的接口，只有把這些都做好，最后才會形成一個產品形態。如果里面有一些環節，甚至大部分環節都不是你自己定義或控制的話，你就得做很多的妥協，有些妥協是沒辦法接受的。所以我們選擇把全鏈條技術掌握在自己手里。好在已有的國家自主可控的制造技術已經可以滿足我們對腦接口的需求。”

不止一位受訪者提到，腦機接口是一個軟件硬件協同的平臺，需要超級硬件、芯片制造和封裝等底層技術的支撐。而國內腦機接口企業都是初創企業，很難以一己之力承擔底層技術的突破。如果國家有共性的平臺，可以縮短從研發到產品的過程。

國家和地方已經意識到需求的存在。2023年2月，中國信息通信研究院牽頭，聯合幾十家腦機接口領域高校、科研機構、企業共同發起成立腦機接口產業聯盟，致力于共同推進腦機接口產業發展、需求與架構、標準、產品、解決方案及應用推廣，促進產業生態的發展。

政策層面，2025年1月7日，北京出臺《加快北京市腦機接口創新發展行動方案（2025-2030年），提出到2027年，產出一批重大原創性成果，突破腦機接口電極、芯片、編解碼算法等關鍵核心技術的任務；到2030年，初步形成腦機接口產業生態。

2025年1月10日，上海市科學技術委員會印發《上海市腦機接口未來產業培育行動方案（2025-2030年）》，明確提出加速腦機接口產品化，培育腦機接口產業鏈主體，開展柔性電極、低功耗神經信號采集及刺激芯片、醫療級植入式電池、植入式硅膠、饋通等關鍵材料與零部件研發；還提出構建共性技術研發服務平臺，如腦機接口柔性電極微納加工平臺、高質量腦電數據集與開放共享平臺等。

跑通應用

“大家逐漸認識到，腦機接口真正的發展在應用端。”李驍健說道，“現在主要的任務是把應用場景先跑通。這樣能夠從應用端刺激需求，從而牽引產業鏈發展，建立起產業生態閉環。”

郭亮在書中介紹，由于非侵入式腦機接口的電極佩戴方式相對方便，它主導了腦機接口的早期發展，已經有很多商業化的嘗試，針對的應用場景主要是消費級的電子游戲控制、注意力調節、睡眠監測和反饋等，另外也有給癱瘓或殘疾病人定制的控制計算機或輪椅的系統。

在澎湃科技的采訪中，幾家侵入式腦機接口企業的應用策略都是先落地科研，再瞄準醫療。“我們的非侵入式設備首先在科研市場應用，這是我們最擅長的領域，我們自己就是用戶，了解用戶的需求。”胥紅來說，“我們后來在做三例植入式腦機接口時，能夠與國內的臨床大專家合作，一定程度上也是因為之前在科研領域的積累。例如華山醫院過去用過我們的腦電設備，認可我們的技術實力，后來才愿意使用我們的植入設備做臨床試驗。”

在醫療這個應用場景中，腦機接口處在臨床驗證階段，距離大規模應用還有一段距離。“到現在為止，腦機接口在市場上還沒有形成一款爆款產品，能夠把它的必要性、獨特性和超越性體現出來。但是我們現在看到了一個契機，對于一些過去束手無策的重大腦部疾病，如漸凍癥、失語、重度截癱等，腦機接口為它們帶來了曙光。我預判3-5年內，大家能夠看到腦機接口在重大腦疾病治療方面發揮重要作用。”陶虎說。

陶虎認為，現在所處的階段已經是一個重大的突破，“之前，國內團隊大多是在動物身上做腦機接口實驗，當來到人體臨床試驗階段，就證明它的安全性已經得到充分驗證，接下去要做的是提高有效性和本身的性能，已經算走出了很大一步。”

李驍健介紹，腦機接口在醫療領域的應用有兩大分類，一是運動與通訊型，Neuralink所做的腦控、視覺重建屬于通訊型，為癱瘓病人做的腦機接口是功能替代體。另外一類是治療型，通過神經重塑到功能重建的信息閉環，做癲癇、精神疾病、腦損傷等的康復。

按照這個分類，博睿康的產品屬于治療型腦機接口。胥紅來告訴澎湃科技，目前他們開發的首款產品針對脊髓損傷導致的四肢癱瘓患者，三例臨床試驗中，除了功能替代之外，已經顯示出神經修復的功能。另一款產品針對難治性癲癇的臨床試驗，已經開展了8例，另外他們還希望做出針對中風偏癱的康復、難治性抑郁癥的產品。

李驍健表示，微靈醫療目前達到植入醫療器械級別的腦機接口，技術定位是運動與通訊型，定制平臺能夠做治療型的，但需要醫工深度融合來推進臨床。李驍健曾在2023年提出，計劃在未來5年推動其腦機接口系統應用于運動和視聽覺失能患者，未來8-10年內推動應用拓展至精神健康疾病和其他重大腦疾病的診療。李驍健告訴澎湃科技，其計劃在未來的幾個月內開啟全植入式腦機接口系統的臨床試驗。

腦虎科技的腦機接口也屬于通訊型。近日，其腦機接口在華山醫院先后開展高精度實時運動解碼和實時漢語言解碼臨床試驗研究，成功實現了“腦控”智能設備和“意念對話”。

在醫療場景中，腦機接口作為一項前沿技術，瞄準的是絕癥或難治性疾病，他們是一小群患者，但熱切渴望著技術進步帶來的曙光。峰瑞資本的一份研報指出，由于疾病的嚴重性，患者對手術風險的接受度較高，因而構成侵入式腦機接口的潛在市場。

四年前，小董出了一場車禍，致其癱瘓。他記得自己完全醒來時，人已經在重癥監護室。他想起身，但做不到，全身上下只有頭會晃兩下，兩個胳膊能微微動一下，眼睛能張開、閉上。但是整整一個月，淤血充斥在他眼睛里，如果不聽聲音，他分辨不出站在面前的是男性還是女性，于是連眼睛也不想睜。

小董對澎湃科技說，住院的日子里，他的大腦一片空白，不敢相信自己遇到了這樣的意外。他記得住院的第20多天，他問他的主治醫生，他還有希望站起來嗎？主治醫生對他說，你這一輩子想站起來是不可能了，以后只能靠輪椅。“我當時心里徹底崩潰了。那段時間，我心里只有一個死。”他說，他感受到一種很重的壓力，不想吃飯也不想喝水，最輕的時候，體重只有58斤。他當時所在的醫院為他提供了心理咨詢服務，在心理醫生和其他醫護人員的共同支持下，小董逐漸緩過神來。

隨后的兩年里，他按部就班地進行康復訓練，以防止肌肉萎縮，避免腿部血栓造成二次手術。兩年后，他幾乎花光了積蓄，在醫院買了一個輔助走動的支具，又在網上買了一輛小腳踏車，回家康復。那時他開始在網上搜索脊髓損傷相關的信息，也加入了一些病友群，相互交流可能的方案和靠譜的醫院。從2022年開始，他去廣州嘗試過神經修復治療，也去江西做過干細胞治療。沒有錢，就貸款去治，但都沒有效果，“心里很喪氣”。

他的癱瘓給家庭造成了嚴重的打擊：他有兩個孩子，年齡大的那個才上初中，爸媽都已經70多歲，沒有工作能力。他出事之后，家里沒有有能力掙錢的人了。“家里負擔特別重，邁不開步。”小董說，只有看到兩個孩子，他才燃起生的希望。

2024年6月，他看到中央電視臺的節目《開講啦》，洪波教授在節目里講述了癱瘓14年的老楊在北京宣武醫院植入腦機接口的案例——他已經能夠自己喝水，抱自己的孫子。小董回憶，看到這期節目后，他興奮得兩天都睡不著覺。“我感覺自己突然間到了天上，我心里有一種動力，說不出來那種感受。你明白我意思嗎？比給我1000萬還高興。”

之后，他在網上四處搜集信息，報名參加臨床試驗。2024年9月28日，博睿康的工作人員聯系他，告訴他初步符合臨床試驗條件。又經過一些評估，2024年11月6日，他在上海復旦大學附屬華山醫院完成手術。傷口愈合、拆線后約五天，他開始做腦機接口訓練，根據電腦上給出的指令做動作。

腦機接口訓練的第三天，他能戴著手套將圓筒和木塊拿起來，到第九天，他突然將更滑的圓球拿起來。不過之后他并不是每一次都能將圓球拿起來，又訓練了很多次之后，他才慢慢能穩定地拿起圓球，動作也越來越輕松。到第二十天左右，他能將杯子拿起來，自主喝水。如今這些動作他脫離機械手套也能完成，“只是徒手喝水比較累，動作更慢一點。”

小董感覺到，植入腦機接口之后，他身上每天都有微小的變化發生。手術之前，他的兩只手基本一點勁都沒有，連牙刷都拿不起來，手術之后，他感覺兩只手的力度在慢慢增加。他對大小便的感知也有了變化，現在他能感覺到自己在排尿，2月25日，他會自主排便了。過去他胸部以下沒有知覺，分界線處像有一根綁著石頭的繩子緊緊勒著，現在這根繩子在慢慢地向下移。對于這些變化，小董顯得很有耐心：“變化總是有個過程，你要說裝上腦機接口一下就能跑能跳，也不現實。以后我的腿能動一下，我都很滿足了。那就說明我的神經已經通了，站起來的可能性更大了。”

胥紅來告訴澎湃科技，未來三年內，他們的目標是完成針對癱瘓和難治性癲癇這兩個適應癥的多中心注冊臨床試驗，拿到審批標準最嚴格的三類醫療器械證。這也是其他侵入式腦機接口企業的必經之路和共同面臨的挑戰。

參考資料：

１.    華安證券：《醫療器械專題之腦機接口：中國腦機接口行業發展與展望》，https://mp.weixin.qq.com/s/PA0lSH8YgeUkRUVRgdPirQ

２.    峰瑞資本：《從腦機接口，看腦科學發展》，https://36kr.com/p/3081626103019655?channel=wechat

３.    前瞻研究院，《2025年腦機接口產業藍皮書》

４.    郭亮，《腦機接口：從科幻到現實》

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