CQ9电子脑机接口的现在与未来：临床医疗应用渐趋成熟 将与AI、人形机器人融合发展脑机接口（Brain-Computer Interface，BCI）是一种将人脑与计算机或其他外部设备连接起来的技术，通过捕捉和解读大脑活动，实现人脑与外部设备之间的直接通信和交互。

　　近年来，脑机接术发展迅猛。在国际上，马斯克旗下脑机接口公司Neuralink已为首位人类患者植入了大脑芯片，在国内，无线微创植入脑机接口（NEO）的首位临床受试者也在去年顺利完成手术。

　　在4月25日-29日召开的2024中关村论坛年会上，脑机接口的技术创新与应用成果备受关注。工信部等有关部门也计划推动脑机接口与人工智能、人形机器人等技术融合发展，加快关键核心技术与重要的应用产品攻关，将以工业、医疗、教育CQ9电子平台、消费电子等领域的产品和科研设备需求为导向，引导高校科研院所、科技企业和应用单位，形成创新联合体。

　　作为新质生产力的代表性领域之一，脑机接口是生命科学和信息技术深度交叉融合的前沿技术，也是未来产业发展的重要方向。

　　对于脑机接口的发展，从国家到地方都在持续扶持。国家各部委启动了很多政策，以扶持脑机接口的研究和产业，在行业准入和应用场景方面也给开了很多“绿灯”。其中，脑机接口在今年被工信部等七部门列为《关于推动未来产业创新发展的实施意见》的10大标志性产品之一。

　　近日浙商证券发布的《人脑与数字世界的融合未来——脑机接口行业报告》中引用中商情报网数据显示，2023年，全球脑机接口市场规模达到19.8亿美元，预计到2027年将达到33亿美元，7年间年复合增长率约为14%。这一数据不仅展示了脑机接术的快速增长，也预示着其在全球范围内的广泛应用前景。

　　在脑机接口创新发展与应用论坛上，工信部党组成员、无线电管理局局长谢远生表示，工信部高度重视脑机接口产业发展，接下来将加强脑机接口基础理论、信号采集、先进算法等前沿技术研发的能力，推动脑机接口与、人形等技术融合发展，加快关键核心技术与重要的应用产品攻关，稳步提升脑机接口芯片，关键元器件等基础工业能力水平。

　　与此同时，天津、湖南等多地在2024年地方政府工作报告中都提出将进一步布局脑机接口产业。北京市更是在本次论坛期间率先发布《加快北京市脑机接口产业发展行动方案（2024-2030）（征求意见稿）》，这一专项发展文件。

　　方案提出，到2026年，脑机接口核心关键技术实现突破，培育5家全国引领龙头企业、100家专精特新“小巨人”单项冠军，推动5项脑机接口医疗器械启动临床试验。建成1个特色脑机接口体验和展示中心，形成产教融合平台并培养1000人次。到2030年，产业规模达到3000亿，成为未来产业经济重要增长点。

　　清华大学长聘教授高小榕提醒，脑机接口未来如果真正实现了技术飞跃之后可能面临的安全问题，包括未来脑机接口是否会导致其他人更容易窥探使用者的隐私，使用脑机接口后，是否会导致意识控制，从而引发一系列法律问题。

　　“脑机接口的出现带来了很多的应用场景变化，尤其是对医疗仪器的使用监管形成挑战。比如侵入式脑机接口，把DBS（脑深部电刺激术）装进去之后，存在着药品处方和工具处方两种处置思路，通俗讲就是在接入脑机接口之后，是应该像药品一样完全交由患者自行处理，还是像工具一样接受医生的监管和调试，未来还需要进一步的讨论与规范。”高小榕说。

　　谢远生表示，工信部将坚持促进创新与防范风险相统一，完善多方参与，协同共治，高效互动的敏捷治理模式。从制度建设、标准规范、立法研究等方面，健全完善法律法规政策，在践行科技向善、技术发展的同时，加强脑机接口伦理指引，确保脑机接术的安全应用。

　　中国工程院院士顾晓松接受21世纪经济报道采访时指出，世界各国都在关注中国的脑机接口产业，中国目前正推动制定产品标准、行业标准、国家标准，并且正在推动制定国际标准。

　　天津大学副校长、脑机交互与人机共融海河实验室执行主任明东在接受21世纪经济报道记者采访时也强调，在脑机产业非常热闹的当下，从业者尤其要保持冷静、理性与客观的态度，不能提前透支社会对脑机产业的信心，防止泡沫化、炒作化，共同推动这一技术健康有序发展，沉下来做好基础原创的科研突破才是关键。

　　简单按照开颅与否来看，脑机接口分为侵入式与非侵入式两种。21世纪经济报道在会上了解到，目前侵入式脑机接口主要在医院临床使用，特别是用于治疗癫痫，该技术已经趋于成熟，并且已有成功的实际临床案例。而非侵入式的脑机产品，多用于改善心理疾病、睡眠或监测疲劳驾驶等的应用，被给予很高的商业化希望。

　　对于侵入式与非侵入式脑机接口各自的优缺点，中国科学院院士、神经外科医学家赵继宗在接受21世纪经济报道采访时表示，二者各有优势，“侵入式脑机接口将芯片直接贴在大脑皮层上，接收到的信号精度高，但需要开颅。虽然现在开颅可以通过微创手术实现，创口可能只有一两厘米，但放入的异物会导致免疫反应，时间长了电极会被包裹导致信号失效，也有可能有感染的风险。非侵入式脑机接口的电极在可穿戴的帽子上，信号强度不如侵入式的，但不用开颅。这两类技术都在各自克服自己的问题，不断向前发展。”

　　高小榕告诉21世纪经济报道，脑机接口大概也可以分为有创、微创和无创的技术路径，在有创方面，马斯克团队的全植入系统具有相对优势，具有相对优势。在微创方面，中国属于与国际并跑；在无创方面，国内开展的研究历史相对较长，属于国际第一梯队，甚至部分领域已经领先。

　　值得注意的是，今年论坛上的十项重大科技成果之一就是我国科学家自主研发的“北脑二号”，填补了国内高性能侵入式脑机接术的空白，并在国际上首次实现猕猴对二维运动光标的灵巧脑控。该技术难题的突破，为更自然、更灵活的新一代神经假肢的开发等临床应用奠定了基础。

　　“侵入式与非侵入式就像是桥和隧的问题，这两方面都有自己的短板。”明东告诉21世纪经济报道，从产业化进程上来说，非侵入式肯定是要早于侵入式的，主要就是安全、便携以及在使用人群都具有更加广泛的优势。从长远看信号采集质量的差距不是根本性问题，重点在于是否能够实现全脑的监测，这是一个非常重要的“硬骨头”的问题。

　　“过去十几年之中，非侵入式可监测的精度实现了大幅度跃升，信号质量的问题不是无法回答的问题，可以被材料技术、感知技术的进步协同推动。要冷静理性客观地看待侵入式和非侵入式两条路线，他们都在向着克服短板、发挥长处的方向改进，两者殊途同归，最终一定会顶峰相遇。”明东说。

　　在今年论坛现场，脑机接口产业联盟发布2024脑机接口产业创新十大案例，展示我国在脑机接术及产业应用方面的创新成果。

　　这十大案例中包括大脑360认知能力与心理健康脑电测训系统、面向工业安全的智能安全帽及人员安全实时监管数字平台、便携式脑机接口驾驶安全智能防控系统、高场强磁共振兼容蓝牙可感知脑起搏器、基于脑机接口的多模态可穿戴防晕车系统等，涵盖多个脑机接口核心器件、系统产品及行业应用。

　　《脑机接术发展与应用研究报告(2023年)》显示，脑机接口产业下游较明晰的应用方向不少于30种，主要分为医疗和非医疗两类。医疗仍是脑机接口当前主要产业化方向，下游企业中医疗方向占比56%，消费、工业、等非医疗企业占比44%。

　　顾晓松介绍，宇航员在太空中的一些通讯，正是借由脑机接口、前沿技术实现的。此外，医疗领域已经出现很多新的可穿戴式医疗设备，在神经情感功能调节方面，脑机接口也可起到很好的作用。

　　值得注意的是，脑机接口在医疗领域的实际应用案例已经出现。去年，首都医科大学宣武医院赵国光团队与清华大学洪波团队合作，将自主研发的半侵入式无线微创脑机接口植入到了高位截瘫15年的患者杨先生体内，他也成为了无线微创植入脑机接口（NEO）的首位临床受试者。

　　宣武医院院长赵国光介绍，在杨先生后脑上有一块微微鼓起的头皮，正是植入在其颅骨内部的脑机接口处理器的位置，而这两个处理器各有4个接触点，总共8个接触点，放置在支配杨先生右手的大脑运动区域上。植入颅骨下的NEO可读取杨先生大脑皮层发出的指令，比如当他想着“握住杯子”时，NEO就把这个指令所代表的脑电信号传递给计算机，再由计算机驱动气动手套，带动老杨的手部完成这一指令。经过一段时间的训练，现在杨先生已经可以拿起小半瓶矿泉水自主喝水了。

　　高小榕介绍，当下国内脑机接术在各个领域方面的应用都在持续探索中，而其进程可能会遵循医疗—健康—娱乐/元宇宙这样一种逐次发展的顺序。

　　谢远生表示，在脑机接口产业生态方面，工信部将以工业、医疗、、等领域的产品和科研设备需求为导向，引导高校科研院所、科技企业和应用单位，形成创新联合体，推动促进脑机接口成果转化的中试服务平台建设，打造技术研发、实验验证，产业化推广的良性循环。建设脑机接口开源社区，推动构建跨应用领域的数据库和算法库，加强数据和样本共享。

　　顾晓松告诉21世纪经济报道，脑机接口能否大规模商用的关键是成本要低，现在各个企业的成本投入和应用材料不同，而且不少设备和芯片的自主研发水平还有持续提升的空间。

　　高小榕认为，脑机接口代替手机的情况会出现在元宇宙大范围推广之际，但电极技术、芯片、算法、如何与AI交流等等都需要攻克技术难关，这些问题可能需要等到6G时代才能得到真正解决。

　　本次论坛上，与脑机接口同样火热的技术便是人工智能大模型。这也让人们对于这两项技术的结合应用产生好奇，高小榕看来，AI和脑机接口的互动是双向的，目前脑机接口很大一部分发展特别是算法的发展就是借助于AI技术的提升，让我们能够把脑电波信息提取出来。同时，脑机接口也能够促进AI的发展，比如脑电波的信息独特性也将进一步提升AI运转能力甚至影响演进方向。

　　明东表示，现在，脑机接口完整的知识体系、学科体系正在建立，天津大学也在考虑专门做单独的脑机接口人才培养体系。

　　“从知识体系上来说，这对我们的挑战非常大，因为它涉及的门类很多，我们的同学可能在脑机接口不同映射的领域中，有些偏微电子、集成电路，有些偏人工智能，也有偏医学临床应用，怎么让这些同学有一个共同的内核知识体系，同时也有自己的特色，我们正在思考。”明东说。