臨床試驗手術現場。

腦智卓越中心研制的植入體。 　　受訪者供圖

超柔性電極僅約頭發絲1/100。

　　近期，我國首例侵入式腦機接口的前瞻性臨床試驗成功開展。這標志著中國在侵入式腦機接口技術上成為繼美國之后，全球第二個進入臨床試驗階段的國家。

　　該項研究由中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心，聯合復旦大學附屬華山醫院以及相關企業合作開展。

　　研發團隊通過動物試驗到人體試驗的遞進，確保了技術的成熟度、安全性和功能有效性，最終實現從實驗室到臨床的突破。

　　

　　一名因高壓電事故失去四肢的男性，在一場手術后，用腦海中的意念下象棋、玩賽車游戲，和普通人操作電腦觸摸板的速度相差無幾。

　　這不是科幻小說，而是近期真實發生在中國的醫學突破。

　　時間撥回到3年前。2022年，中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心研究團隊啟動了腦機接口系統的研發。當時，這還只是個實驗室的科研構想：能不能制造出一種足夠小的腦機接口系統，既能讀懂大腦的語言，又不打擾大腦的日常運轉？

　　研發從概念驗証做起，逐步推進至技術預研、產品開發和定型，每一步都充滿挑戰——

　　電極若粗硬，容易引發腦組織炎症甚至失效﹔手術若復雜，患者恢復期會很長，感染風險也高。

　　科學家們頂著數項挑戰，終於在2024年下半年，拿到了國內首個侵入式腦機接口的注冊型檢測報告。

　　到了2025年上半年，一名符合臨床標准的受試者——因事故而四肢截肢的37歲男性，成為這項系統的首位“真實用戶”。

　　實時的“腦語言翻譯器”

　　據中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心研究員趙鄭拓介紹，臨床試驗受試者的背景、選擇標准和術前准備經過了嚴格的科學和倫理考量。

　　“受試者是完全性脊髓損傷或雙上肢截肢患者。在選擇受試者時，我們會看他的運動功能障礙程度，優先考慮能通過腦機接口顯著改善生存質量的患者，還考量受試者有無其他嚴重疾病、大腦運動皮層是否完整等。”趙鄭拓說，“在為受試者進行手術前，我們採用了功能磁共振成像聯合CT影像技術，重構了受試者專屬三維模型與人腦運動皮層的詳細功能地圖，幫助確保植入位置的精確性。”

　　手術採用了一種顛覆傳統的“嵌入式”方法：不用整個打開顱骨，隻需要在大腦運動皮層上方的顱骨上“打薄”出一塊硬幣大小的凹槽用以鑲嵌設備，再在凹槽中打一個5毫米的穿刺孔，用鎢針將像兩根輕薄絲帶一樣的柔性神經電極從穿刺孔“埋入”腦組織中。

　　這個柔性神經電極實現了多項核心指標的突破。記者了解到，相比以往產品，如美國Neuralink的神經電極，它具有顯著優勢。首先在尺寸上，該神經電極截面積僅為Neuralink電極的1/7到1/5，是全球最小尺寸的神經電極，僅約頭發絲的1/100，這極大降低了植入創傷。再者，柔性指標上，電極柔性超過Neuralink百倍，讓腦細胞幾乎“意識”不到異物存在，最大程度上減少了對腦組織的損傷和炎症反應。

　　人腦每一秒鐘釋放出成千上萬的神經沖動，這些沖動編碼了人的意圖。過去，如何在毫秒級別內把這些信號實時提取、分析，並生成精確的電腦控制指令，是一個全世界都在攻關的難題。

　　腦機接口設備植入后，能否實時讀取腦神經信號並完成運動解碼，是腦機接口技術的關鍵環節。該系統需在十幾毫秒窗口期內完成神經信號的特征提取、運動意圖解析及控制指令生成全流程。

　　研究團隊的核心創新點，是自主研發的在線學習框架，它就像實時的“腦語言翻譯器”，可以根據不同時間段大腦信號的細微變化，不斷調整參數，逐漸“聽懂”用戶的意圖，實現真正的“人腦—機器”協同。

　　不僅如此，它還能做到“跨天穩定”。即使今天和明天的大腦活動模式有些許不同，系統也不會“罷工”，依舊能精准解碼。

　　重新找回“動手”的感覺

　　術后至今僅用2—3周的適應性訓練，受試者便實現了像正常人一樣打字、發短信、玩電腦游戲。

　　這位經歷重大事故的男子，在腦機接口系統的協助下，重新找回“動手”的感覺，一點點重建與世界的連接。

　　下一步，項目團隊還會嘗試讓受試者使用機械臂，使他可以在物理生活中完成抓握、拿杯子等操作。

　　后續還將涉及對復雜物理外設進行控制，例如對機器狗、具身智能機器人等智能代理設備的控制，從而拓展他的生活邊界。

　　據悉，該腦機接口系統有望在未來獲批注冊上市后幫助完全性脊髓損傷、雙上肢截肢及肌萎縮側索硬化症患者群體，通過腦機接口技術控制外部設備恢復運動功能，改善生存質量。

　　趙鄭拓說：“這次試驗不僅標志著中國成為第二個實現侵入式腦機接口臨床試驗的國家，也對國際同行釋放信號——中國團隊有很強的核心技術原始創新能力和臨床轉化能力，能獨立完成從研發到應用的閉環。”

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