封面新聞記者邊雪
新年伊始，腦機接口領域傳來了重磅消息。
“2025新年快樂”。在上海華山醫(yī)院，一位腦神經(jīng)患者腦海中的語言，被電腦成功解碼并發(fā)出指令，機械手還做出比心的動作，送出了世界上第一段由意念完成的新年祝福。
近日，封面新聞記者從國內(nèi)侵入式腦機接口公司上海腦虎科技有限公司（下稱“腦虎科技”）獲悉，其與復旦大學附屬華山醫(yī)院神經(jīng)外科密切合作，并在天橋腦科學研究院等的支持下，取得了人體臨床試驗突破性進展�；谌灾餮邪l(fā)的256導高通量植入式柔性腦機接口，先后開展高精度實時運動解碼和語言解碼臨床試驗研究，成功實現(xiàn)了“腦控”智能設備和“意念對話”。
此外，得益于高通量、高質(zhì)量、跨腦區(qū)大規(guī)模腦電數(shù)據(jù)高效采集和實時分析，術中幾分鐘即可精準定位相關腦功能區(qū)，手術后兩天即可開展運動、語言解碼試驗，兩周內(nèi)即可實現(xiàn)“腦控”智能設備和“意念對話”。這一突破性進展不僅涵蓋了實時運動解碼，更在實時漢語解碼方面取得了前所未有的突破，標志著中國在腦機接口領域達到了界領先水平。
腦虎創(chuàng)始人、TCCI研究員陶虎與受試者以及意念操控的靈巧手比心合影送祝福(受訪者供圖)
“腦控”上網(wǎng)
開啟人機交互新紀元
HighGamma頻段（70-150Hz）是腦電信號中的一個高頻段，通常與大腦的復雜認知功能和神經(jīng)活動同步有關。它能提供大腦活動的詳細信息，尤其運動和感知信息。在植入式腦機接口臨床試驗中，提取該頻段的信號有助于更加精準地解碼大腦意圖，實現(xiàn)意念合成運動。
2024年8月，腦虎科技聯(lián)合華山醫(yī)院神經(jīng)外科毛穎/陳亮教授團隊順利完成意念合成運動臨床試驗。受試者為21歲運動區(qū)占位的癲癇患者，通過手術植入256導高通量柔性腦機接口監(jiān)測病灶并保護運動相關的重要腦功能區(qū)。項目團隊對其腦電信號的HighGamma頻段進行腦電特征提取和模型訓練，利用LSTM（長短期記憶）神經(jīng)網(wǎng)絡模型進行連續(xù)時間解碼，整體系統(tǒng)延遲小于60ms。得益于256導高通量、高質(zhì)量、高分辨腦電信號和自主開發(fā)的通道篩選算法，可快速精準確定響應腦區(qū)，進行實時高效精準解碼。受試者無需動手操作，術后兩天內(nèi)便可實現(xiàn)“腦控”玩乒乓球和貪吃蛇游戲。
經(jīng)過兩周的訓練，結合腦機操作系統(tǒng)XessOS，受試者可以熟練使用微信、郵箱、淘寶、小紅書、今日頭條等常用APP，以及實現(xiàn)智能家居和智能輪椅的“腦控”，大大滿足了運動障礙患者日常生活所需的基本行動能力。
腦機接口是在大腦與外部設備之間創(chuàng)建信息通道，實現(xiàn)兩者之間直接信息交互的新型交叉技術。南開大學人工智能學院教授、天津市介入腦機與智能康復重點實驗室主任段峰告訴封面新聞記者，介入式腦機接口在醫(yī)療領域的應用前景廣闊�！耙环矫�，可以輔助腦卒中、漸凍癥這類行動不便的患者通過大腦運動皮層的腦電信號控制外圍設備，提升生活質(zhì)量；一方面，還可能通過實時監(jiān)測攜帶者的情緒信號，及時緩釋儲存于傳感器支架上的藥物，幫助抑郁癥、躁郁癥等精神疾病患者控制不定時發(fā)作的沖動情緒�！�
國際首次實現(xiàn)“意念”對話AI大模型
填補多項國內(nèi)外空白
漢語是一種以單音節(jié)為主的聲調(diào)語言和圖形語言，不同于英語等字母語言，其產(chǎn)生過程中的信息轉(zhuǎn)換涉及更多腦區(qū)，需要研發(fā)針對漢語特征的神經(jīng)編解碼機制和信息處理手段。
實時意念操控XessOS系統(tǒng)。（受訪者供圖）
四川省腦科學與類腦智能研究院院長堯德中告訴封面新聞記者，有了對機制的理解，腦機接口才能有的放矢、才能夠做得好。“我們現(xiàn)在認為大腦里的神經(jīng)元組成了一個龐大的網(wǎng)絡，有著錯綜復雜的關系。如果我們能明白網(wǎng)絡里的哪個節(jié)點、哪條線路出了問題，就可以想辦法去校正�！�
2024年12月，腦虎科技聯(lián)合華山醫(yī)院神經(jīng)外科吳勁松教授團隊開展國內(nèi)首例高通量植入式柔性腦機接口實時合成漢語言臨床試驗。項目團隊在語言區(qū)占位腫瘤癲癇患者上進行了柔性腦機接口植入手術，通過植入256導高通量腦機接口，幫助其定位病灶并保護語言相關的重要腦功能區(qū)。
病人術后恢復良好，五天后即可實現(xiàn)142個常用漢語音節(jié)下71%的解碼準確率，并且單字解碼時延小于100ms，是目前國內(nèi)實時漢語言解碼的最高水平。
基于實時漢語解碼，受試者不僅實現(xiàn)了意念實時合成漢語、驅(qū)動數(shù)字分身以及對話AI大模型等高級功能，還能將人的腦電解碼成語言進而轉(zhuǎn)化成指令實時操控靈巧手實現(xiàn)人機交互。
這一成果不僅為失語患者帶來了重塑語言功能的希望，更為實現(xiàn)人腦與AI大模型的直接交互，甚至思維交流開辟了新的可能。
值得一提的是，新年來臨之際，受試者還通過意念合成語言指令操作靈巧手，為大家送上“二零二五新年快樂”手語祝福。
獲新突破后
腦機接口行業(yè)迎來發(fā)展期？
我國“十四五”規(guī)劃將腦科學和腦機接口列為國家戰(zhàn)略性前沿科技研究方向，隨著腦機接口技術不斷實現(xiàn)突破，業(yè)界專家在接受封面新聞記者采訪時，也達成了一個共識：腦機接口技術的快速發(fā)展將率先在醫(yī)療健康領域帶來深遠影響。
“我們現(xiàn)在做研究，是希望能做點造福人類的東西�，F(xiàn)在有很多精神的疾病，比如認知退化、阿爾茨海默病、抑郁癥、焦慮癥、癲癇等。我們團隊正在做的腦科學研究，就是希望能搞清楚這些疾病的原理，明確機制在哪個地方，希望‘無創(chuàng)’腦機接口以后能夠在這方面有所助益�！眻虻轮懈嬖V封面新聞記者。
腦機接口行業(yè)正吸引著越來越多的政策扶持和資本關注。
2024年行業(yè)利好政策頻發(fā)。12月，上海市人民政府辦公廳發(fā)布《上海市發(fā)展醫(yī)學人工智能工作方案（20252027年）》，支持在腦科學與腦機接口、計算生物學等醫(yī)學前沿領域的創(chuàng)新探索。9月，廣東省人民政府印發(fā)《關于加快培育發(fā)展未來產(chǎn)業(yè)的行動方案》提到，加快合成生物、AI+生物醫(yī)藥、細胞和基因治療、腦科學與腦機接口、類器官等技術突破和產(chǎn)業(yè)化，推動生物技術和信息技術融合發(fā)展。當年1月，工信部等七部門發(fā)布《關于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》，將腦機接口列為十大創(chuàng)新標志性產(chǎn)品。
封面新聞記者注意到，當前，侵入式腦機臨床研究進展加快，但仍以實驗室研究為主；非侵入式腦機安全性高、應用廣泛，有望率先大規(guī)模落地，但工程化能力有待提升。據(jù)媒體報道，腦機接口市場潛力巨大，僅醫(yī)療類市場規(guī)模預計在2030年和2040年將分別達到400億美元和1450億美元，我國腦機接口行業(yè)綜合市場規(guī)模到2040年有望超1200億元。
