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• 发布时间：2025-12-31 12:11:42
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作为新质出产力的代表性范畴之一，脑机接口是生命科学及信息技能深度交织交融的前沿新兴技能，也是将来财产成长的主要标的目的。

近来，海内外于脑机接口临床实验方面进展几次：上周，由埃隆 马斯克创建的美国神经毗连公司（Neuralink）展示了首例脑机接口植入患者意图念下棋、玩游戏的视频。一两个月前，清华年夜学医学院洪波传授团队公布，他们与首都医科年夜学宣武病院、北京天坛病院互助，经由过程半侵入式脑机接口，别离帮忙高位截瘫患者实现了自立脑控喝水，以和用脑电勾当节制电脑光标挪动。

这是否象征着脑机接口作为一种全新医治手腕将很快普和？这一前沿技能间隔“科幻照进实际”毕竟还有有多远？本报记者就此专访了洪波传授。

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首都医科年夜学宣武病院赵国光团队正于举行NEO植入手术。

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无线微创植入脑机接口NEO体系和其体内的设计合成图。

■本报记者 许琦敏

继1月尾公布经由过程无线微创植入脑机接口（NEO）帮忙15年没法糊口自理的脊髓毁伤患者实现自立脑控喝水后，近两个月来，清华年夜学医学院生物医学工程学院长聘传授洪波正领导团队为患者制订下一阶段的痊愈与练习方案。

2023年10月，洪波传授团队与首都医科年夜学宣武病院互助，将自立研发的半侵入式无线微创脑机接口植入到了第一例受试患者体内。颠末3个多月的痊愈练习，全身瘫痪15年的老杨实现了自立脑控喝水，手臂也变患上有力。一岁年夜的小孙女坐于他的膝盖上，老杨可以或许用手臂围抱。

去年12月，洪波团队又结合首都医科年夜学从属北京天坛病院，将NEO乐成植入另外一位高位截瘫患者小白的颅内。上个月，这名患者实现了用脑电勾当节制电脑光标挪动。

“欣喜的效果让患者对于脑机接口孕育发生了更多期待，此刻咱们最年夜的压力及挑战是后续怎样让患者于医学上更多获益。”从事神经工程研究30多年、投身脑机接口20多年，洪波对于这个范畴有着清楚而深刻的熟悉。于他看来，脑机接口火遍全世界的暗地里，仍面对着诸多科学与财产上的难题，“没有哪一个技能是一招全能、一劳永逸的，脑机接口于人脑与电脑之间架起了信息桥梁，但这仅仅是第一步”。

紧盯“上临床”

走出“半侵入”立异路

海内比Neuralink更早开展植入颅内的临床实验，患上益在从研发之初就以“上临床”为方针。半侵入式脑机接口可以本身怪异上风，于脑机接口范畴盘踞一席之地。

“我很是感激今朝接管NEO植入的两位患者，由于他们于没有先例的环境下，选择信托咱们。”洪波传授说，为了这份信托，团队也要尽最年夜努力。

全世界脑机接口范畴有一个共鸣，那就是“临床运用必然是脑机接口成长的年夜势所趋”。自2017年公布进军脑机接口范畴起，马斯克就将脑机接口用在人类患者作为方针。

“侵入式脑机接口用在人类患者，要获得国度卫生羁系部分的临床许可，门坎很是高。”洪波说，纵然像Neuralink如许的顶尖企业，也破费了数年时间才得到FDA的临床批件。是以，他重复思考斟酌，但愿找到一条可能的捷径，让脑机接口既能获取及传输更清楚的旌旗灯号，又迅速到达临床运用的门坎。

2004年，从事无创脑电研究的洪波来到美国霍普金斯年夜学医学院做拜候学者，并接触到了手术中颅内脑电记载及植入式脑机接口。2005年回国后，经由过程与年夜量临床大夫的交流，他逐渐孕育发生了开发半侵入式脑机接口的设法。2013年，他发表了关在半侵入式脑机接口的第一篇论文。彼时，马斯克还有没有进入脑机接口范畴，世界上也还有只有侵入式及非侵入式两种脑机接口类型。

假如把人脑想象成一个鸡蛋，颅骨就比如蛋壳，于颅骨下包裹年夜脑的硬脑膜近似蛋壳膜，脑构造就如卵白蛋黄。“假如于颅骨外探测脑电旌旗灯号，虽然最安全，但旌旗灯号质量必定是最低的；假如将电极插入脑构造中，旌旗灯号固然最佳，却不成防止会带来毁伤的危害。”洪波终极想出了把电极放置于颅骨内、硬脑膜外的方案——这就比如把耳朵贴到集会室的墙上听屋内子扳谈，效果必定比于年夜楼外要好许多，同时也不会打搅到屋内子。

于开发半侵入式脑机接口的电极时，洪波团队从临床运用与将来贸易化的角度出发，采用微创植入、无线充电及无线传输旌旗灯号等技能手腕来加以实现。团队只利用今朝国度药监部分答应持久植入人体的质料目次上的质料，例如铂铱合金、钛及硅胶等来开发植入体内的器件，以此减小“上临床”的难度。

正由于有着明确的方针，NEO才能顺遂取患上医疗器械型检陈诉，并经由过程病院的伦理审查，比Neuralink更早开展临床试验。

固然，只管于旌旗灯号质量与人体创伤之间取患了一个相对于均衡点，半侵入式脑机接口也并不是“包打全国”，它有本身的合用规模。洪波告诉记者，NEO对于年夜脑皮层浅表层细胞旌旗灯号的通报与网络比力擅长，而对于年夜脑皮层较深处的细胞旌旗灯号处置惩罚就不如植入式脑机接口。“可是，只要于必然规模内，咱们可以借助旌旗灯号处置惩罚及呆板进修技能，来挖掘这部门旌旗灯号于临床上的最年夜潜力，从而造福病患。”

摸索临床运用

需脑科学“前锋开路”

当新的医治方式为原本治愈无望的患者燃起但愿，他们会提出更多需求。然而，对于在临床上刚起步的脑机接口而言，摸索出切实有用的医治方案，还有有赖在脑科学基础研究的冲破

于拔取临床受试患者时，洪波团队起首思量脊髓毁伤致使高位瘫痪的病人。

我国有数百万因脊髓毁伤而高位截瘫的患者。首例植入NEO的老杨，就因车祸致使脊髓毁伤，瘫痪15年，糊口没法自理。于脑机接口植入以前，团队担忧的是会否造成传染、电极及体内机等可否正常运转。如今，这一切已经顺遂过关。

于老杨的脑后，只有一块微微兴起的头皮，注解他已经植入了NEO。天天，他城市来到搭建于家中的事情室，经由过程无线遥控器打开脑机接口，再戴上气动手套，最先两小时的痊愈练习。

洪波先容，植入颅骨下的NEO可读取老杨年夜脑皮层发出的指令，好比当他想着“握住杯子”时，NEO就把这个指令所代表的脑电旌旗灯号通报给计较机，再由计较机驱动气动手套，动员老杨的手部完成这一指令。

颠末3个多月的练习，老杨的双手从头变患上有力了，还有慢慢恢复了对于冷热的感知。这于已往，对于老杨而言，是彻底不成思议的，由于不管冷热，在他都只有一种觉得——刺痛。

洪波注释，这些脑电旌旗灯号于被NEO读取的同时，也会向下通报到脊髓神经毁伤处，同时气动手套动员肢体有响应动作的回合时，响应的电旌三木SEO-旗灯号也会向上反馈到脊髓神经毁伤处，“经由过程一次次神经电旌旗灯号的刺激，原本已经毁伤或者者断开的神经回路可能会逐步重修起来”。

跟着受试者手部勾当的逐渐恢复，研究团队的压力也愈来愈年夜。“当患者看到了但愿，就会希冀下一步的改善，但作为全新的临床实验，咱们必需衡量实验危害与患者的康健收益。”洪波吐露，团队一直于研究及会商老杨下一步的痊愈与练习方案。

对于在患者而言，当看得手指变矫捷、手臂逐渐恢复力气，就会燃起“站起来”的期待。洪波坦言，从今朝全世界已经知的科研成果来看，这个方针还有没法做到。

脑机接口虽然看起来神乎其神，但它还有只是一种沟通人体与计较机的中间装备，至在能用这类装备告竣某种医治目的，还有患上依赖人们对于神经科学的深切相识。好比，经由过程脑电装备练习手部动作，那是由于科学家已经对于响应的神经回路有了相称清楚切当的研究。“但是，站立与走路所触及到的神经环路及收集，远比抓握要繁杂患上多。”洪波说，一般患者很难理解这些深层因素，当指望没法实现，可能就会孕育发生生理落差。

2023年12月，36岁的小白于北京天坛病院接管了NEO植入手术。已经高位截瘫5年的他，是NEO的第二例受试者，今朝正于训练经由过程意念挪动电脑屏幕上的光标：脑子里想着“握拳”，光标就往下；想着“抬肘”，光标就朝上走。颠末不停训练，小白逐步把握了意图念节制光标的技巧。

“虽然同是高位截瘫，但每一个患者体内的神经毁伤环境各不不异，植入脑机接口以后的痊愈效果也会有较年夜差异。”洪波吐露，研究团队预备先完成3至5例NEO植入，从而将年夜范围临床实验所需的硬件参数及软件算法确定下来，并成立起科学合理的入组尺度及临床尽头，再根据药监部分的规范开展年夜范围临床实验，以期可以或许得到统计学上的显著疗效，为NEO申请三类医疗器械许可证奠基基础。“假如一切顺遂，这将是世界上该范畴首个获批的植入医疗器械。”

新一代人机界面

架起人脑与AI间的桥梁

学术界与工业界的慎密联合，将鞭策脑机接口于将来从临床走向平凡人的糊口。也许再过20年，作为新一代人机界面，每一个人都能拥有脑机接口。

脑机接口的鼓起，好像一晚上之间将人们带进了将来世界，科幻影戏中的读心术、超能力，甚至数字长生，恍如已经触手可和。

脑机接口架起了人脑及人工智能（AI）之间的桥梁，作为下一代人机界面的新桥梁，“也许再过20年，每一个人都能拥有脑机接口，植入它就比如今天做个简朴的医美手术。”洪波猜测，脑机接口会像手机同样，转变人类社会的将来形态。

但他同时提示，科幻与实际之间还有有相称年夜的差距，脑机接口的想象空间很是广漠，但要一步步实现，还有需年夜量的科研、临床与财产的投入。

于工程上及手术上的安全性获得证实以后，怎样利用好脑机接口，则是一个开放式命题。马斯克就曾经提到，Neuralink的下一个方针是开发有望恢复视觉功效的脑机接口Blindsight，纵然患者掉去了双眼及视神经，Neuralink也能帮忙他重见光亮。

洪波坦言，2016年据说马斯克参与脑机接口范畴，心里为之一惊——本钱的气力是强盛的，调动资源的能力也远远凌驾一个科研团队。他认为，马斯克于工程及贸易上的能力很是硬核，Neuralink研发的“心灵感到”产物所采用的技能与设计，以和手术呆板人都表现出极强的工程能力，“做患上很是美丽”。

不外，颠末这几年的努力，洪波感觉脑机接口是一片极其广漠的六合，“只要认准一个标的目的，做到最佳，也能为中国于这个范畴中成立起本身的怪异职位地方”。

只管洪波一直苦守于试验室，但他造就的学生中，已经降生了两个创业团队：一个于北京从事脑电相干算法研究，另外一个则于上海张江专注在脑机接口前沿器件的财产化。此次植入患者颅内的NEO，就来自上海这家企业。

“学术界与工业界的慎密共同，于脑机接口范畴是尤为主要的。”洪波说，脑机接口要进入临床用于人身上，对于整个出产系统的要求极高，例如必需于GMP干净车间出产、履行严酷质量节制、颠末年夜量尺度化测试，满意国度对于在植入式器械查验的几十项要求，这些只有企业主体才能完成。

当老杨的临床案例上了新闻以后，天天城市有许多患者慕名找来。洪波说，只有从研倡议步就对准三类医疗器械尺度，同时鞭策临床摸索与工程研发，才能于探索出临床医治方案以后，尽快满意更多患者的需求。