電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李彎彎）腦機(jī)接口技術(shù)是大腦和外部設(shè)備之間的橋梁，利用多個(gè)零部件和復(fù)雜的算法，分析大腦信號(hào)并提取大腦運(yùn)作模式，然后由一個(gè)設(shè)備進(jìn)行記錄和解析。這使人類有能力在不受身體限制的情況下直接控制機(jī)器。

最初，腦機(jī)接口的開發(fā)是為了幫助癱瘓者利用他們的思維來(lái)控制輔助設(shè)備。越來(lái)越多的科技創(chuàng)業(yè)公司以大腦為研發(fā)目標(biāo)，最終目的是將人腦與計(jì)算機(jī)界面連接起來(lái)。

腦機(jī)接口的發(fā)展現(xiàn)狀

近幾年，腦機(jī)接口已經(jīng)成為全球研究最熱門的方向之一。在國(guó)外，2016年7月，美國(guó)埃隆·馬斯克成立Neuralink公司致力于研發(fā)超高帶寬的腦機(jī)接口系統(tǒng)。

2019年4月，美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校在志愿者大腦運(yùn)動(dòng)腦區(qū)植入電極，完成了解碼腦電波、在大腦中直接合成語(yǔ)音等工作；2019年10月，法國(guó)通過(guò)硬膜外皮質(zhì)腦電（ECoG）與無(wú)線傳輸操控外骨骼，幫助癱瘓病人成功實(shí)現(xiàn)緩慢行走與暫停等動(dòng)作。

在國(guó)內(nèi)，浙江大學(xué)最早成立了侵入式腦機(jī)接口研究團(tuán)隊(duì)，主要聚焦感知—運(yùn)動(dòng)環(huán)路，遵循從單向到雙向再到閉環(huán)、從大鼠到猴子再到臨床的研究路線，形成了一批具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)的標(biāo)志性成果。

比如，2014年9月，浙江大學(xué)完成了國(guó)內(nèi)首例以臨床病人意念控制機(jī)械手的研究，準(zhǔn)確穩(wěn)定地記錄到病人運(yùn)動(dòng)決策及運(yùn)動(dòng)精細(xì)控制的腦部表征數(shù)據(jù)。2020年1月，浙江大學(xué)發(fā)布了國(guó)際首例高齡志愿者臨床侵入式3D運(yùn)動(dòng)控制閉環(huán)腦機(jī)接口系統(tǒng)，以72歲高齡志愿者腦控機(jī)械手完成了喝水、進(jìn)食、握手等動(dòng)作。

持續(xù)性的研究進(jìn)展讓腦機(jī)接口的應(yīng)用更具可能性。2022年6月中旬，一項(xiàng)來(lái)自東南大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究表明，科學(xué)家利用非侵入式的腦機(jī)接口，實(shí)現(xiàn)了用意念控制超材料，并將意念遠(yuǎn)程傳輸。意念控制是影視作品中經(jīng)久不衰的經(jīng)典場(chǎng)景。

從中國(guó)武俠劇中的御劍飛行，到電影《阿麗塔》中人機(jī)融合極為普遍的未來(lái)世界，無(wú)不折射著人類對(duì)通過(guò)機(jī)器拓展能力邊界的期待。

腦機(jī)接口技術(shù)讓意念控制不再止于想象、科幻。據(jù)了解，作為生命科學(xué)和信息技術(shù)交叉融合的前沿顛覆性技術(shù)，腦機(jī)接口歷經(jīng)近50年發(fā)展，已經(jīng)走過(guò)科學(xué)幻想和概念驗(yàn)證階段，正逐漸通過(guò)臨床研究應(yīng)用于癲癇等腦部疾病治療，以及讓視障人士重返光明，讓殘障人士、癱瘓病人重新獲得運(yùn)動(dòng)能力等。

日前，從中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所獲悉，該所研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新研發(fā)新型植入式水凝膠電極，實(shí)現(xiàn)了大鼠腦信號(hào)長(zhǎng)期實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)，為診療腦部病變提供新思路。將這種水凝膠電極植入大鼠腦部不同區(qū)域，實(shí)現(xiàn)對(duì)大鼠腦信號(hào)連續(xù)2個(gè)月實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)，獲得大鼠清醒、睡眠、疼痛等狀態(tài)下腦信號(hào)信息，初步實(shí)現(xiàn)了大鼠腦信號(hào)與生理狀態(tài)的關(guān)聯(lián)分析。

合作團(tuán)隊(duì)利用光遺傳神經(jīng)調(diào)控技術(shù)對(duì)大鼠右腦運(yùn)動(dòng)皮層神經(jīng)調(diào)控，進(jìn)而控制軀體與前爪運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)皮層神經(jīng)信號(hào)監(jiān)測(cè)與肢體運(yùn)動(dòng)行為的關(guān)聯(lián)。

張強(qiáng)表示，該技術(shù)在治療偏癱和半身不遂等疾病方面具有潛在應(yīng)用價(jià)值。相關(guān)研究成果已經(jīng)在2023年1月國(guó)際刊物《先進(jìn)材料》上刊發(fā)。下一步團(tuán)隊(duì)將重點(diǎn)圍繞腦神經(jīng)信號(hào)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)與調(diào)控技術(shù)開展研究，向診療腦部病變和神經(jīng)退行性疾病的方向努力。

腦機(jī)接口的發(fā)展趨勢(shì)

隨著腦機(jī)接口在技術(shù)上的不斷突破，當(dāng)前腦機(jī)接口正呈現(xiàn)出幾個(gè)明顯的發(fā)展趨勢(shì)。

一是資本正在瘋狂投入該賽道，腦機(jī)接口將迎來(lái)蓬勃發(fā)展期。

在過(guò)去不久的12月份，就有多家腦機(jī)接口企業(yè)完成融資。12月28日，腦虎科技NeuroXess完成數(shù)億元人民幣A輪融資。腦虎科技成立于2021年11月，是一家國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的通過(guò)柔性腦機(jī)接口技術(shù)來(lái)保護(hù)及探索大腦的生命科技公司。

腦虎科技聚焦最具想象空間的侵入式腦機(jī)接口設(shè)備研發(fā)。公司自主研發(fā)微創(chuàng)侵入式高通量柔性腦機(jī)接口技術(shù)，打破國(guó)外技術(shù)壟斷，并在柔性電極、生物材料、芯片設(shè)計(jì)、核心算法、數(shù)字腦庫(kù)、植入方式、臨床應(yīng)用及生態(tài)建設(shè)等多環(huán)節(jié)全面領(lǐng)先。

12月28日，腦機(jī)接口技術(shù)研發(fā)公司階梯醫(yī)療宣布完成數(shù)億元A輪融資?；谠诔嵝陨窠?jīng)界面領(lǐng)域的積累，階梯醫(yī)療于2021年8月由腦機(jī)接口、神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的數(shù)名科學(xué)家聯(lián)合創(chuàng)立?，F(xiàn)階段階梯醫(yī)療的超柔性電極技術(shù)，已實(shí)現(xiàn)清醒獼猴在體長(zhǎng)期埋植，針對(duì)多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的臨床科研試驗(yàn)也在推進(jìn)中。

12月15日，腦機(jī)接口創(chuàng)企Synchron宣布完成7500萬(wàn)美元融資，投資者包括亞馬遜創(chuàng)始人杰夫·貝索斯(Jeff Bezos)、微軟聯(lián)合創(chuàng)始人比爾·蓋茨(Bill Gates)旗下投資公司。Synchron是埃隆·馬斯克（Elon Musk）所創(chuàng)Neuralink的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手之一。

Synchron專注于為癱瘓患者恢復(fù)某些機(jī)體功能，利用腦機(jī)接口(BCI)設(shè)備Synchron Switch，患者可以僅憑思維移動(dòng)屏幕上的計(jì)算機(jī)光標(biāo)。這種腦機(jī)接口設(shè)備可以在微創(chuàng)手術(shù)中通過(guò)頸靜脈植入大腦運(yùn)動(dòng)皮層表面的血管，過(guò)程類似于插入冠狀動(dòng)脈支架。而Neuralink等公司使用的是侵入性更強(qiáng)的技術(shù)，包括穿透頭骨。

Synchron的首席執(zhí)行官Thomas Oxley表示：“永久植入式腦機(jī)接口產(chǎn)品的首次患者植入是腦機(jī)接口領(lǐng)域的一個(gè)重要里程碑，我們正在為美國(guó)500萬(wàn)癱瘓患者推進(jìn)我們的解決方案。”

成立于2016年的Synchron過(guò)去幾年不斷取得突破。2016年，該公司使用其產(chǎn)品Stentrode制作了第一個(gè)來(lái)自羊血管內(nèi)的血管ECoG的大腦記錄；兩年后，Synchron展示了如何通過(guò)血管實(shí)現(xiàn)局部的大腦刺激，而不需要開腦手術(shù)；2021年，該公司展示了兩個(gè)植入支架的人類如何能夠控制外部設(shè)備，僅通過(guò)使用他們的思想來(lái)開發(fā)電子郵件通信、短信以及網(wǎng)上銀行。

二是腦機(jī)接口產(chǎn)品已經(jīng)在人體試驗(yàn)中取得成功，預(yù)計(jì)接下將會(huì)有更多跨越性的突破。2022年5月，Synchron在美國(guó)的一項(xiàng)臨床試驗(yàn)，招收了第一位病人，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)成功，該公司的植入物有望獲得監(jiān)管部門批準(zhǔn)，用于截癱者和經(jīng)歷癱瘓的人的商業(yè)使用。

12月15日，腦機(jī)接口平臺(tái)技術(shù)企業(yè)博?？到胀瓿蓴?shù)億元C輪融資。博?？祫?chuàng)始人兼CEO黃肖山表示，公司戰(zhàn)略和核心思路始終明確，一是要將腦機(jī)的技術(shù)做強(qiáng)，提高腦機(jī)接口系統(tǒng)的信息傳輸率；二是提升技術(shù)的基礎(chǔ)上，在多個(gè)場(chǎng)景里開展落地應(yīng)用。

小結(jié)

當(dāng)前腦機(jī)接口的發(fā)展仍處于早期階段，還有很多問(wèn)題有待解決，不過(guò)可以看到過(guò)去這些年，國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)不斷取得突破，這些進(jìn)展給腦機(jī)接口未來(lái)在更多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用帶來(lái)了更大的可能性。在這樣的背景下，資本瘋狂進(jìn)入該領(lǐng)域，而這將會(huì)給企業(yè)提供強(qiáng)大的發(fā)展動(dòng)力，期待接下來(lái)腦機(jī)接口將會(huì)在企業(yè)和資本的共同努力下取得更大的突破。