脑机接口服务患者:专业测评与高质量应用指南

2026-05-22阅读 0热度 0
脑机接口

北京天坛医院的一场手术直播,将全球目光聚焦于中国脑机接口的临床前沿。这并非普通外科手术,而是一次面向全国教学的半侵入式脑机接口植入示范。这场直播不仅为尚在探索阶段的多中心临床研究树立了规范化标杆,更将中国在高性能侵入式脑机接口这一硬核赛道上的真实进展,清晰地呈现在世界面前。

当国产脑机接口技术加速从实验室迈向病床,一系列核心问题亟待解答:中国在这一领域究竟处于什么位置?产业化的道路上面临哪些真正的难关?政策与资本该如何形成合力?而技术的伦理边界又该如何划定?围绕这些议题,证券时报记者近日专访了北京脑科学与类脑研究所所长、北京芯智达神经技术有限公司首席科学家罗敏敏。

作为“北脑”系列脑机接口产品的总设计师,罗敏敏带领团队在两年多时间里,完成了从研发到临床的关键跨越。全球首款百通道以上、无线全植入、准实用化的半侵入式脑机产品“北脑一号”已进入注册性临床试验;同时,团队布局的、能精准记录单个神经细胞电活动的高性能侵入式“北脑二号”也在同步推进。

在罗敏敏看来,脑机接口是一项典型的“慢科技”和硬工程。它的发展逻辑不在于炫技和竞速,而在于切实提升重症患者的生存质量。用他的话说:“我们的目标从来不是比谁更快、参数更高,而是让技术更安全、更稳定、更长久地帮到每一位需要的人。”

国产脑机接口不是国际竞品的复刻

证券时报记者:当前全球脑机接口领域热度空前,中美被认为是最主要的玩家。在您看来,我国在脑机接口领域,究竟处于“跟跑”“并跑”还是“领跑”状态?

罗敏敏:脑机接口的技术路线非常多元,很难用单一维度来评判。如果聚焦非侵入式领域,我国在论文数量、专利储备和企业数量上,确实具有优势。但若论及高性能侵入式脑机接口,则必须实事求是地承认,我们比美国和欧洲晚了15到20年起步,在基础研究积累、临床转化经验和高端人才储备上,差距依然存在。

不过,过去几年的进展令人鼓舞。在国家政策支持和产业界的共同努力下,中国在侵入式脑机接口领域的追赶速度非常快。无论是“北脑一号”代表的半侵入式路线,还是“北脑二号”对应的高性能侵入式路线,我们在核心部件、系统集成和临床应用等关键维度上,已经接近国际最先进水平。当然,从整体实力看,差距尚存。但随着支持力度的持续和行业的快速发展,这种差距正在快速缩小。

证券时报记者:既然我们在部分维度已接近国际先进水平,未来我国有没有希望在脑机接口领域树立全球标准的引领地位?

罗敏敏:我们所有工作的初衷,并非为了简单的“跟跑”或“领跑”。脑机接口本质上是一款服务于重症患者的医疗器械,它的核心使命是解决问题。这不是奥运赛场,追求那0.01秒的金牌式超越。我们的核心目标始终是让技术更好地服务患者、回馈社会。

当然,凭借中国人的勤奋、国家的重视以及我们在系统集成和临床应用上的快速发展,完全有机会在特定方面实现领先。但目光应该更远大——服务于全人类。我们更希望与全球科技界合作,共同满足患者的需求。

证券时报记者:业界常有脑机接口“南派”“北派”之说,您如何看待中国的产业格局?“北脑一号”和“北脑二号”的技术路线选择有何不同?与马斯克的技术路线相比,我们有哪些差异?

罗敏敏:所谓“派别”之分,更多是外界的划分。国内有实力推进脑机接口研发的机构,确实集中在北上广等地区。但不同机构选择不同路径,本质上是基于自身资源、能力和所瞄准的临床需求。有的侧重安全稳妥、快速落地,有的攻坚高性能、高参数,并无绝对优劣。对患者而言,“派别”从不重要,核心是“能否获益”以及“风险是否可控”。

北脑所和芯智达的定位很明确:专注于高性能、高稳定、高安全的侵入及半侵入式方案,以满足临床刚需。这也是我们选择“双路线并行”的核心逻辑。

早在2024年项目立项时,我们就明确了两条腿走路:“北脑一号”主打安全与快速落地,电极植入于硬脑膜外,不直接接触脑组织,其128通道的设计已达世界先进水平,目前已完成二十多例人体植入,安全性符合预期;“北脑二号”则聚焦性能突破,将电极直接植入脑组织以记录单神经元信号,其512通道无线全植入产品已完成研发,有线版在动物实验中已达到国际前沿水平。

与马斯克的Neuralink相比,最大的不同在于“双路线并行”策略。全球多数企业只聚焦单一路线,而我们希望通过“北脑一号”快速服务患者、积累临床经验,同时用“北脑二号”探索性能边界,满足更复杂的未来需求。并且,我们始终将“安全性”置于首位,例如“北脑一号”选择硬脑膜外植入,就是为了在保证性能的前提下,最大程度降低手术风险。

产业规模化需以安全为基础,破解算法与成本难题

证券时报记者:目前“北脑一号”3至4比特/秒的信息传输率,能支撑哪些实际功能?距离大众期待的灵巧操控还有多远?

罗敏敏:当前的速率已经能够实现有效的二维光标自由控制。患者可以玩一些简单游戏、控制电动轮椅、操作部分电子设备。一个令人振奋的案例是,首都医科大学宣武医院一位卧床六年的腰椎截瘫患者,通过“脑机接口+脊髓刺激+外骨骼”的组合方案,现在已经能拄拐行走数百米,并恢复了大小便的自主控制,连主治医生都称之为“奇迹”。

但客观来看,人类自然运动时的神经信息传输率高达每秒50比特以上。要实现三个手指独立操控机械手弹钢琴,或者进行自由对话,全球技术都还有巨大的鸿沟需要跨越。完成一个训练过的固定动作(如拿杯子喝水)相对容易,但执行一个从未训练过的精细新动作,目前尚无可能。从光标控制到自由灵巧操控,中间的技术挑战比想象中要大得多。

证券时报记者:“北脑一号”已进入多中心注册临床阶段。在您看来,从临床成功走向规模化应用,最大的挑战和风险是什么?成本又该如何控制?

罗敏敏:高科技公司在早期研发阶段可以不计成本,但一旦走向产业化,成本控制就成为关键。实际上,脑机接口规模化的瓶颈最重要的不在硬件。像电极材料、芯片这些,成本是可计算、可预测的。真正棘手的问题在于人脑的动态特性——走路、说话甚至呼吸都会导致颅内电极记录的信号发生漂移。这是行业共性挑战:今天为患者优化好的解码参数,一个月后性能可能就下降了。目前服务少量患者,可以派工程师逐一调整参数,但如果未来面对成千上万的患者,这种模式显然不可行。

因此,算法的升级迫在眉睫。必须朝着更智能、能动态自适应调整的方向发展,提升其跨个体、跨时间的稳定性。这是整个行业下一步必须突破的重点。

另一个关键点是“解码算力”的落地。目前患者数据多上传至云端进行计算,再将参数传回。随着患者数量增加,云端压力将呈指数级增长,不可能为每个家庭配备一台高性能计算机。因此,开发专用的、便携式的脑机接口解码设备,实现自动、低能耗、实时的本地化解码与参数动态调整,是破解规模化瓶颈的另一把钥匙。

对于患者,还需要澄清一个关于“成本”的认知:植入脑机接口并非“一键康复”。植入后,无论是意念控制训练还是康复锻炼,都需要一个不短的过程。目前来看,持续三个月乃至更长的康复训练期是常见的,这期间的时间、精力和照护成本,患者和家庭需要有充分的准备。

借力政策东风,但要避免行业虚火

证券时报记者:脑机接口已成为资本风口,但“虚火”和泡沫化的担忧也不绝于耳。您如何看待资本对行业的作用?如何引导行业健康发展?

罗敏敏:随着脑机接口产品日益深入地走向临床,并加速迭代与产业化,其对资本的需求规模确实在不断扩大。市场对这一新兴领域也展现出极高的热情。

引入资本不仅能助力提升产品性能,还能推动一些此前因资金不足而无法开展的工作。例如,在脑机接口专用芯片的研发上,资本投入有望推动技术突破,实现更高的系统集成度和更低的能耗。以我们团队为例,起步阶段的资金投入仅为国际同行的1%到2%。

如何用好社会资本?目标必须明确:资金应该投向解决真问题和硬科技上,比如研发专用芯片、提升算法硬件化能力等。资本应当助力长周期、高门槛的深度创新,让患者真正受益,而不是制造短期的概念泡沫。

证券时报记者:北脑所和芯智达的发展,得到了哪些具体的政策支持?您认为未来政策还需要在哪些方面发力?

罗敏敏:我们非常感谢北京市政府的大力支持。芯智达获得了北京市国资的坚定背书。特别是在2024年经费普遍紧张的时期,北京市政府拿出4亿元支持我们的研究,这份信任和支持,既让我们感动,也让我们深感责任重大。

目前的政策支持主要体现在三方面:一是直接的经费支持;二是平台建设,例如建设智慧产业园,聚集科研机构、医院和相关企业,形成良好的创新生态,提供人才、技术、场地等全方位支撑;三是协调服务,在临床试验审批、动物资源获取等方面,政府给予了大量高效的协调帮助。

展望未来,政策可以在三个方向进一步发力:首先是审评审批的优化。作为创新三类医疗器械,希望能与国家药监局建立更顺畅的沟通机制,在确保安全的前提下,加快审评进程。其次是医保准入的支持。产品获批后,能否尽快纳入医保,直接关系到患者的可及性和负担能力。最后是人才政策的完善。需要吸引更多神经科学、工程、临床医学等跨领域的高端人才投身于此,解决当前的人才短缺问题。

实现健康人“能力增强”仍然遥远

证券时报记者:脑机接口产业的发展伴随着对伦理和隐私的深切关注。北脑所在数据保护和伦理规范方面有哪些具体举措?未来能否为全球提供可参考的伦理框架?

罗敏敏:脑数据是人类最高级别的隐私,我们对它的保护是极其严肃和严格的。首先,数据管理以医院为主导,所有采集都必须严格执行知情同意原则,确保患者本人完全知情并同意。其次,所有数据都会进行彻底的匿名化处理,剥离任何可能识别患者身份的信息。最后,数据存储采用最高安全标准,并定期进行网络安全测试,严防数据泄露。

海量、跨患者的脑电数据是提升解码算法精度的关键。我们会在严格保护隐私的前提下,推动数据的合规使用, solely用于临床治疗改善和算法优化,绝不允许滥用。基于这些实践,我们希望能逐步形成一套完善的伦理规范,未来为全球脑机接口领域提供一个可参考的中国框架。

证券时报记者:未来,脑机接口是否会从“治疗疾病”走向健康人的“能力增强”?比如实现“超人”般的记忆或感知?

罗敏敏:这是科幻作品中最迷人的设想,但实现起来依然非常遥远。现阶段手术的创伤和成本,决定了健康人群不会将其作为选择。但从长远技术演进看,随着手术安全性极大提高、功能持续增强,尤其是当脑机接口与神经调控技术深度融合,形成完整的“感知-解码-调控”闭环时,其应用范畴将发生质变。患者不仅能用它解码意图,甚至能在意图产生前就对大脑进行干预调节。

在这种情况下,脑机接口系统的适用范围有望急剧拓展,功能增强或许会成为未来产品的一大卖点。可以猜想,在未来的某个时间点,为健康人提供“能力增强”可能成为现实。但至少在未来的5到10年内,我们的重心必须回归医疗本质:将成熟、安全、有效的技术,交付给那些最需要的患者。让他们能够自己吃饭、自己行走、自己控制轮椅——这比任何炫酷的“超能力”都更具有现实意义和人文温度。

归根结底,脑机接口的发展方向,在于回归医疗本质、守护生命质量。需要用长期主义的心态做硬科技,以临床需求为导向打磨产品,以开放合作的精神共建标准,最终让这项技术真正成为普惠、安全、可靠的生命科技。

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