走和马斯克不同的路 国产脑机接口是如何实现“意念”控制机械臂的

每经记者 林姿辰    每经编辑 文多    

用“大脑意念”操作机械臂？一项颇为赛博朋克的试验已在国内落地。

5月4日，全球首例非人灵长类动物介入式脑机接口试验在北京取得成功，该试验由南开大学段峰教授团队、中国人民解放军总医院（301医院）、心玮医疗（HK06609，股价39.10港元，市值15.18亿港元）联合完成。该实验在猴脑内实现了介入式脑机接口脑控机械臂，标志着国内脑机接口技术跻身国际领先行列——而且走了一条与埃隆·马斯克方面不同的技术路径。

5月5日，《每日经济新闻》记者采访了心玮医疗副总经理张涵，了解到本次试验的更多细节。记者注意到，心玮医疗是A股、港股市场唯一一家直接参与脑机接口研发的企业，但间接涉及脑机接口技术的上市公司不少，包括创新医疗（SZ002173，股价6.90元，市值31.26亿元）、汉威科技（SZ300007，股价14.56元，市值47.51亿元）、科大讯飞（SZ002230，股价58.05元，市值1349亿元）等。

目前，这些企业的技术距离商业化都还有一段距离，而对口人才的培养和储备将是一个长期话题。

图片来源：南开大学新闻网截图

参与公司：目前的装置尚无法直接用于人体临床

目前，全球已有多家企业完成脑机接口动物试验，其中包括Neuralink、BrainCo和Synchron。

其中，Neuralink由“硅谷钢铁侠”马斯克及科学家团队于2016年创立，是少数从事侵入式脑机接口研发的企业代表；BrainCo（强脑科技）是专注于非侵入式脑机接口研发的企业代表。

而Synchron青睐的技术路径介入二者之间，其试验不需要对试验者开颅并切除大块头骨，但没有完全回避外科手术，是基于支架式脑机接口，使用神经介入技术帮助瘫痪患者实现直接的大脑控制，包括机器肢体、外骨骼和通信辅助设备。

本次在国内取得成功的脑机接口试验与Synchron的技术更为贴近。公开资料显示，参与试验的企业心玮医疗是一家医疗器械公司，2022年报显示其共有17款神经介入器械产品获批，覆盖了脑卒中治疗及预防的各类神经介入术式，但年报并未直接提及“脑机”等字眼。

5月5日，心玮医疗首席财务官张涵对《每日经济新闻》记者表示，通常用于神经介入手术的颅内支架只是起到支架的功能，通俗地讲，是把支架放到血管里面撑开并长期植入。而公司为本次试验设计的脑机接口，在现有颅内支架的基础上添加了脑电信号采集装置，即植入颅内的器械以支架结构为主，通过附加装置，将脑电信号采集并传输到体外仪器上，再通过体外仪器去解码脑电信号，并将解码后的信号传递到机械臂上，从而实现对机械臂的控制。

图片来源：封面新闻视频截图

张涵告诉记者，相比侵入式脑机接口，基于现有神经介入器械设计的介入式脑机接口，是一条兼具安全性和可实现性的理想路径，但目前的装置距离直接用于人体临床和产业化，仍然有很多工作要做。

对于公司在年报中披露的已经启动临床试验的血管介入机器人系统，张涵表示：并非此次试验中用到的产品，血管介入机器人系统主要用于介入手术中的器械控制和操作。

“南开大学段峰教授团队在脑电信号采集、解码以及机器人控制方面有比较多的积累，而公司的机器人研发团队能够为教授的工作提供支持和配合。”张涵说。

国内脑机接口以非侵入式为主，人才短缺问题明显

根据中国电子技术标准化研究院公布的《脑机接口标准化白皮书2021》（以下简称“《白皮书》”），2019年全球脑机接口市场规模达11.8亿美元，其中非侵入式脑机接口市场规模达10.25亿美元；用于医疗保健领域和疾病治疗的市场规模分别达7.36亿美元和5.47亿美元。全球脑机接口市场规模预计到2027年将达到36.9亿美元，预期年复合增长率为15.5%（2021-2027）。

巨大的市场前景吸引着全球企业入局。《白皮书》显示，全球脑机接口技术发展已进入第三阶段“技术和产业爆发期”，从国内外典型企业对比看，国内脑机接口领域的典型企业涉足的领域为医疗康复、神经研究及康复、教育、研究、通讯、BCI+大数据，接口类型均为非侵入式；国外典型企业涉足领域为医疗康复、神经义肢、通用，接口类型既有非侵入式，也有侵入式。

据《每日经济新闻》记者梳理，目前包括华为、科大讯飞在内的许多头部科技公司已经与科研院所牵手涉足脑机接口技术研发。

值得注意的是，由于一个完整的脑机接口系统通常包含信号采集、信号处理、计算机或其他设备、反馈环节四个部分，几乎没有企业能完整涉足各个方面，更多上市公司间接涉及脑机接口技术。

例如，如创新医疗2021年初与浙江大学教授许科帝共同创办了杭州博灵医疗科技有限公司，研究运用脑机接口技术帮助偏瘫患者恢复对残疾肢体的自主控制；汉威科技的子公司在苏州纳米技术博览会上推出类脑相关应用；NeuroXess脑虎科技于2022年1月成立，专注微创侵入式柔性脑机接口。

但从科研成果到产业的转化不容易。记者注意到，我国在脑机接口领域已经有一定的技术积累，早在2014年，中国就已首次用病人颅内植入电极意念控制机械手，并成功完成高难度的肢体运动——“石头、剪刀、布”这一猜拳动作。但9年过去了，脑机接口的产业化落地场景仍待拓展。

今年初，强脑科技创始人兼CEO韩璧丞曾表示，脑机接口在产业化的过程中面临挑战，比如价格、良品率、稳定性等方面的问题，但其中最大的困难是人才的培养和储备。中国开始从事脑机接口方面的研究相对于美国来说起步较晚，这一行业不仅需要国家重视，还需要高校重视，并系统化地重点培养脑机接口人才，在韩璧丞看来，从研究技术到真正做产品，至少需要十年时间。

封面图片来源：视觉中国