腦機接口：?從頂層設計到成果轉化

作為國際科技創新發展的熱點領域，腦機接口技術在神經系統疾病治療、患者康復和生活質量改善等方面展現出巨大應用潛力，對推動人類健康事業發展具有重要意義。

近年來，人工智能、神經科學、計算電子等技術的突破性進展，正推動腦機接口這一革命性的人機交互技術邁向新的高度，使其成為引領新一輪科技革命和產業變革的關鍵驅動力。 作為國際科技創新發展的熱點領域，腦機接口技術在神經系統疾病治療、患者康復和生活質量改善等方面展現出巨大應用潛力，對推動人類健康事業發展具有重要意義。

加強頂層設計

面向世界科技前沿與國家戰略需求，北京市在腦機接口等領域前瞻布局重大專項研究。據北京市發展和改革委員會相關負責人介紹，北京支持重點企業、研發機構、高校院所開展產學研協同創新攻關，在腦機接口等領域承擔并實施一批國家科研任務，突破多項關鍵核心技術。

“北京腦科學與類腦研究所的成立旨在服務國家需求，突破關鍵核心技術。”北京腦科學與類腦研究所所長羅敏敏表示，該所的成立是北京市對接“國家科技創新2030重大項目—腦科學與類腦研究”和建設國家實驗室的重要舉措。

據悉，該所成立于2018年3月，北京市政府與中國科學院、北京大學、清華大學、北京師范大學、中國醫學科學院、中國中醫科學院等7家單位簽署共建協議，采用“1+3”模式，聯合首都醫科大學附屬北京天壇醫院、首都醫科大學宣武醫院、首都醫科大學三博腦科醫院等三家臨床機構共同建設“腦科學與腦機接口”北京市重點實驗室。

“腦機接口是典型的跨學科復雜集成系統。”北京芯智達神經技術有限公司業務發展總監李園表示，北京市在臨床資源、人才儲備、監管體系等方面具有顯著優勢。“我們依托北京豐富的臨床資源，已與三家高水平醫院建立合作關系，這些醫院具備開展相關手術的資質和能力。北京市完整的產業鏈條為腦機接口技術研發提供了有力支撐。”

北京市充分發揮跨學科科研與臨床資源優勢，啟動“智能腦機系統增強計劃”，由北京腦科學與類腦研究所牽頭，于2023年3月成立北京芯智達神經技術有限公司，聚焦高通量全植入腦機接口這一國際前沿領域，以工程化方式快速推進研發。

“腦所主要開展基礎科學研究，芯智達則致力于將成熟技術轉化為市場產品，重點解決工程化問題。”李園告訴記者。2025年1月，北京市發布《加快北京市腦機接口創新發展行動方案（2025-2030年）》，依托市醫藥健康統籌聯席會，全面支持腦機接口等新興產業發展。

加速成果轉化

“我們致力于打造集腦科學基礎研究、創新合作、成果轉化于一體的科研創新基地。”羅敏敏表示。

從技術研發到產品落地再到臨床應用，腦機接口技術的突破是科學家、企業和醫療機構協同創新的成果。科研團隊負責柔性電極研發、解碼算法開發等基礎研究，企業開展產品測試和技術迭代，醫療機構篩選適配患者并負責臨床方案的設計實施，最終實現產品的安全植入和臨床應用。

目前，芯智達成功推出“北腦一號”和“北腦二號”兩套智能腦機系統，均達到世界領先水平。 “北腦一號”是全球首套實現百通道以上、高通量、無線全植入、準實用化的半侵入式腦機系統。針對重大腦疾病和腦損傷導致的運動、言語功能障礙，搭建肢體癱瘓主動式康復訓練和言語障礙患者輔助溝通交流等多種腦機接口臨床應用場景。經過一年多的研發攻關，目前已進入臨床驗證階段。

2025年年初以來，“北腦一號”聯合北京大學第一醫院、首都醫科大學宣武醫院以及首都醫科大學附屬北京天壇醫院開展臨床驗證，已完成5例患者植入手術，為脊髓損傷、腦卒中、漸凍癥患者開展運動、言語功能的替代和康復治療。臨床數據顯示，言語障礙患者術后實現近百個中文詞匯解碼輸出，脊髓損傷高位截癱患者成功實現隔空操控機械臂和電腦光標控制，并初步顯現康復效果。

李園介紹，除了電極性能外，該系統還實現了三項核心技術突破：一是研制出高集成度微型主機，實現大通量、低功耗信號處理；二是新一代無線短距通信技術，完成低功耗、高帶寬數據傳輸；三是研發出高實時性、高準確性、多場景編解碼算法。

“北腦二號”是侵入式腦機系統，基于高通量柔性微絲電極采集腦內大規模神經元放電信號，聚焦動態精準運動控制、認知恢復與增強等功能。目前，“北腦二號”1024通道有線版已在動物實驗中實現意念抓取運動目標的突破性成果，臨床應用的微型無線全植入產品正在加速研發中。

“下一步，我們將完成‘北腦一號’智能腦機系統的正式注冊臨床試驗，持續優化技術并拓展應用場景。預計2028年可實現產品上市，為更多患者帶來福音。”李園表示。