界面新聞記者 | 劉素楠
界面新聞編輯 | 彭朋
進入2025年不到兩周，中國最大的兩座城市相繼發布腦機接口行動方案。
1月8日，北京市科委、中關村管委會公布《加快北京市腦機接口創新發展行動方案（2025—2030年）》。
北京的目標是，到2027年，產出一批重大原創性成果，突破腦機接口電極、芯片、編解碼算法等關鍵核心技術，同時培育3-5家具有核心競爭力的潛在獨角獸和獨角獸企業，建成2-3個產品特色體驗和展示中心，加速推動一批腦機接口新技術、新產品、新模式在多場景的落地應用。
1月10日，上海市科委公布《上海市腦機接口未來產業培育行動方案（2025-2030年）》（下稱《上海方案》）。
上海要在2027年前，推動5款以上侵入式、半侵入式腦機接口產品完成臨床試驗，面向失語、癱瘓等患者，實現部分語言和運動功能恢復，實現高質量腦控；引育5家以上具有腦機接口核心技術與產品研發能力的自主創新企業，10家以上產業鏈上下游國內骨干企業；腦機接口創新生態初步構建。
前者強調技術突破，后者重在戰略產品。
從國家層面來看， 2024年2月2日，科技部發布了《腦機接口研究倫理指引》，對腦機接口在醫療領域研究應用的開展作出了指引。國務院辦公廳日前印發《關于全面深化藥品醫療器械監管改革促進醫藥產業高質量發展的意見》，對腦機接口設備等高端醫療裝備和高端植介入類醫療器械，予以優先審評審批。
腦機接口（Brain-Machine Interface，英文簡稱BCI）是通過采集腦電信號，將人類的意識和大腦活動與計算機等設備進行連接的技術，可以實現人機之間的信息交換和控制。
中商產業研究院發布的《2025年中國腦機接口行業市場前景預測研究報告》指出，作為人機交互的特殊形態，腦機接口顛覆了傳統的人機交互必須有肌肉組織參加的模式，可直接從大腦提取信號控制外部設備，替代、恢復、補充或改善大腦的功能。
該研究院數據顯示，2023年，全球腦機接口市場規模達到19.8億美元，2024年約為22.2億美元，預計2025年市場規模將進一步增長至24.6億美元。
1924年，德國精神病學家漢斯·貝格爾(Hans Berger)發現人類大腦里的神秘電流，揭開了腦電研究的序幕。100年過去，腦機接口正在從科幻走向現實。
在國內，上海領先一個身位。
“上海腦機接口正處于典型產品的培育階段，馬上進入大規模臨床試驗階段。”上海市科委高新技術處項目主管王卓曜對界面新聞表示。
《上海方案》開篇第一句話即為BCI指明方向：以醫療級場景為核心，以戰略產品為導向，重點推進侵入式、半侵入式腦機接口技術與產品的落地應用，鼓勵非侵入式發展。
“醫療級場景，我們需要關注重點。未來可能形成的產品和產業，方案已經把具體內容點出來。”王卓曜說。
《上海方案》的第一個舉措是加快腦機接口產品化。
根據方案，上海將支持各類創新主體聯合醫療機構，開展運動控制、言語合成、神經疾病治療、視覺重建等侵入式、半侵入式腦機接口產品研發與臨床試驗；面向康復、教育、娛樂等領域，鼓勵企業開展非侵入式產品研發與產業化。
從技術路徑來看，腦機接口接入大腦的方式可以分為侵入型、半侵入型、非侵入型三種。侵入式BCI通過將電極和傳感器直接插入大腦捕捉神經活動，非侵入式則通過將電極和傳感器置于頭皮表面獲取信號，半侵入型介于兩者之間。受腦機接口技術和倫理、安全等因素的制約，長期以來，非侵入式腦機接口為研究重點。
根據中商產業研究院發布的數據，非侵入式腦機接口占腦機接口市場規模的86%，侵入式和部分侵入式腦機接口占比14%。
上海此次明確重點推進侵入式、半侵入式腦機接口技術與產品的落地應用。
侵入式BCI最大的廣告效應來自埃隆·馬斯克。2016年，馬斯克創辦腦機接口科技企業Neuralink，由此將全球目光聚焦于腦機接口產業。2024年9月，Neuralink宣布其實驗性大腦植入設備“盲視”獲得美國FDA認定，加速了研發和上市進程。Neuralink稱，目前已為三名患者植入腦機芯片。
“從場景需求、急迫性以及技術領先性來看，侵入式腦機接口具有獨特優勢，上海在這方面有基礎。”腦虎科技創始人兼首席科學家陶虎告訴界面新聞，目前上海在國內腦機接口領域位于第一梯隊，特別是在侵入式腦機接口產品領域，上海是國內最強的城市之一。
“海外BCI領域有一定先發優勢，包括創新理念和技術。近年來，中國呈現出迎頭趕上的趨勢。”天橋腦科學研究院（中國）（下稱TCCI）副院長楊揚說。成立于2016年的TCCI由盛大集團創始人陳天橋雒芊芊夫婦私人出資10億美元發起成立，已經在全球范圍內支持了多個頂尖的BCI研究項目和企業。
由于技術門檻極高，國內目前侵入式和半侵入式的項目研究團隊多數來自中科院、清華等頭部科研院所。
在侵入式BCI領域，業界普遍認為運動解碼是突破口，在多個國家已經獲得突破。運動解碼即對運動意圖的解碼，目前運動解碼機制相對清晰，將電極植入到固定運動皮層位置即可，但實現此目標并不容易，需要安全地將電極植入大腦，清晰地采集、讀取信號，再進行傳輸、解碼。
目前，馬斯克的Neuralink公司實現了實時運動解碼，讓癱瘓患者得以將神經信號轉換為數字指令，用意念玩視頻游戲、使用電腦等。
就在2024年11月，博睿康醫療科技（上海）有限公司（簡稱“博睿康”）腦機接口產品也完成了全國第三例、上海第一例臨床試驗植入手術。一名因車禍造成頸椎脊髓損傷的患者原本無法站立，接受手術后第三天能夠下床坐輪椅。
該BCI產品neo由博睿康與清華大學生物醫學工程學院洪波教授團隊合作開發，采取了半侵入式設計，植入的BCI體內機僅硬幣大小，在上海完成研發和型式檢驗，于2024年8月成為我國首款進入創新醫療器械特別審查程序的腦機接口產品。該產品尚處于臨床試驗階段，預期將通過多中心臨床試驗后取得三類醫療器械注冊證。
不斷提高安全性、便捷性是BCI競速的重要目標之一。比如盛大參與投資的美國血管介入BCI企業Synchron通過頸靜脈植入電極，不需要開顱手術即可讓患者實現意念控制電腦。
上海階梯醫療科技有限公司（下稱“階梯醫療”）則開創了具有全球獨家專利的高性能血管介入式腦機接口方案，兼顧了Neuralink 的單神經元水平的信號質量與 Synchron 的免開顱的手術友好程度，同時滿足了低植入 損傷和高精度信號記錄的需求，有望免開顱實現復雜腦控功能和精細神經調控，拓展侵入式腦機接口的應用邊界與普及范圍。
BCI技術發展的第二階段，楊揚對界面新聞介紹，目前全世界不少科學家認為是語言解碼，涉及多個腦區，解碼機制更為復雜。
2019年，美國加州大學舊金山分校神經外科學教授Edward Chang實現了侵入式BCI英語語言解碼的突破；2024年，腦虎科技則實現了實時中文和運動“雙解碼”的重大跨越。
陶虎表示，不同于英語等字母語言，漢語是一種以單音節為主的聲調語言和圖形語言，信息轉換涉及更多腦區，需要研發針對漢語特征的神經編解碼機制和信息處理手段，轉換難度也較高。
腦虎科技聯合華山醫院神經外科吳勁松教授團隊，在語言區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。
術后5天，這名患者實現了142個常用漢語音節下71%的解碼準確率，并且單字解碼時延小于100ms，是目前國內實時漢語言解碼的最高水平。這讓失語患者看到了重建語言功能的希望。
侵入式BCI發展的第三階段，或將是視覺解碼，比如幫助盲人進行視覺重建；第四階段或是記憶解碼，提取記憶，屆時科學的“奇點”就將到來。
在非侵入式領域，上海在康復、抑郁癥評估等領域探索BCI產品的落地應用。
1月10日，復旦大學附屬華山醫院康復醫學科副主任賈杰宣布，正式啟動“多模態腦機接口康復系統研發與臨床驗證”項目。該項目為上海市“科技創新行動計劃”養老科技支撐專項項目，將研發助力老年人受損神經功能康復的BCI康復產品。
賈杰是中國第一個康復醫學博士后，2010年開始從事腦機接口研究。早期的BCI研究合作者主要來自高校，鮮少來自企業，BCI研究大多停留于紙上，難以落地。反思過去的研究模式，她希望BCI合作方從臨床需求出發研發設計BCI產品。
成立于2017年的司弈智能從軟體外骨骼機器手切入BCI，與賈杰團隊合作，聚焦腦卒中患者的手功能康復，開發了首款腦機接口手功能康復機器人。“早期腦卒中患者沒有任何肌電信號，怎么盡早開展康復訓練？當時我們的軟體外骨骼機械手產品已經非常成熟，腦機接口技術可以快速打通手功能外設，在臨床上直接應用。”司弈智能市場總監王誠向界面新聞介紹道。
BCI將傳統康復早期的被動康復模式變為主動康復模式，在患者大腦和外部康復設備間建立信息通路，通過“意念”操控設備帶動肢體運動，通過反復訓練和刺激，幫助重塑運動神經回路。
2023年，司弈智能腦機接口康復訓練與評估系統獲得國家藥監局二類醫療器械注冊證，這也是全國BCI手功能康復機器人產品的首證。下一步，司弈智能打算將上肢康復機器人和下肢康復機器人等外接康復設備用BCI技術整合起來，形成腦機系列康復產品。
王誠指出，非侵入式BCI康復設備市場目前魚龍混雜，從康復的有效性和性價比來看，還沒有出現一款顛覆性產品。
與此同時，華山醫院康復科也在與念通智能合作研發BCI手功能康復設備。這款產品希望實現更精細化的手部動作控制，是國內目前唯一一款申請三類醫療器械注冊證的非侵入式BCI產品，這對臨床試驗提出了更高的要求。
使用非侵入式BCI，上海零唯一思科技有限公司（下稱“零唯一思”）則在情緒解碼上先行一步。
零唯一思由上海交通大學計算機科學與工程系教授呂寶糧和米哈游于2021年12月創辦，使用BCI技術開發了一款可識別人類情緒狀況的情緒“X”光機。測試者頭戴腦電帽，看向屏幕中的視頻、照片、油畫等內容，5分鐘后即可獲得一份情緒檢測報告。
呂寶糧團隊擅長算法和解碼，對BCI的學術貢獻可謂“日拱一卒”。知名的深度學習專家李沐在2009年還是一名交大學生，當時他發表的關于如何利用腦電識別情緒的論文，找出了腦電的關鍵頻段。2014年，呂寶糧團隊提出基于腦電和眼動的多模態情緒識別方法。2015年，該團隊向全球公開了情感腦電數據集，這是目前全球情感腦機接口領域最大的數據集SEED，也是全球最常用的兩個標準數據集之一。目前，該數據集的數據量仍在增加。
2024年5月，零唯一思正式發布了全球首個腦電大模型LaBraM，并對其訓練了2500個小時。這個大模型可以有效處理不同通道和長度的各種腦電數據。“意義在于第一次在腦電領域展示了大模型的威力。”呂寶糧說。
他對界面新聞透露，下一步，零唯一思將研發家用版的家庭情緒儀，推動抑郁癥快速自篩。第二步，則是開發針對情感障礙的心理數字療法，先從距離抑郁癥一步之遙的閾下抑郁入手。
在呂寶糧看來，侵入式和非侵入式BCI，就像醫院的外科和內科，適用不同的應用場景和需求。未來非侵入式BCI技術與可穿戴設備、機器人等結合，將給未來生活帶來更多想象。
隨著科研空前的活躍、相關技術的突破、政府的重視和資金的涌入，腦機接口被推到了風口之上。
陶虎認為，上海BCI發展迅速的原因之一是需求方明確：臨床醫院和科研院所。“華山醫院和上海市精神衛生中心都是腦機接口的重大應用需求方，作為優秀的技術臨床試驗以及最終產品落地推廣的平臺，對腦機接口企業起到了大力的支持作用，對新技術的推進比較快。”
同時，復旦、交大、中科院等在滬科研院所對腦機接口科研工具有巨大需求。上海已經形成了一個從需求方向供給方支持的良好生態。
他指出，中國與國外的差距主要在于系統工程能力和融資兩大方面。腦機接口是一個包括電極、芯片、算法、無線通信、能源、植入工具等零部件在內的系統，很少有企業能夠實現全鏈條布局，這需要龐大的資金支持與人才支持。
王卓曜表示，《上海方案》從完善整個產業鏈角度制定規劃方案。除了產品化，上海此次也提出建設相關功能性平臺，加快推進臨床試驗和應用，加速審評審批，提高檢測能力等。他透露，下一步上海將調研產業鏈，進一步研究建設產業集聚區。
陶虎指出，從另一方面看，上海已經逐漸形成了醫院+企業+機構的和諧生態。“如果沒有合適的檢測標準，那么一方面無法充分評估產品的安全性和有效性，另一方面也可能導致檢測過緊，不利于創新。”
界面新聞獲悉，上海市醫療器械檢驗研究院聯合國內頭部醫院和監管機構，牽頭起草了腦機接口醫療器械術語和定義以及具備閉環功能的植入式神經刺激器兩份行業基礎標準。基于上海醫械院出具的型檢報告，上海本土兩家腦機接口器械成功開啟臨床試驗。未來，該院預計在三年內投入上億元經費，建成全國領先的腦機接口醫療器械檢驗測試平臺。
此次，上海也明確組建“科學家+企業家+投資人”的決策咨詢體系，促進產業發展。
“科學家+企業家+投資人”的決策體系，正是腦虎科技目前的發展模式。上海是國內資本最活躍的城市。當年和陳天橋面談一刻鐘，陶虎就獲得了數千萬元首筆投資，隨后陳天橋又為其引入了紅杉資本等投資人，為腦虎科技提供了全方位的支持。
“從全社會來看，雖然投資活力相比前幾年有所下降，但在投資方有興趣和信心的領域，腦機接口是一個重要方面。目前國資的下場意愿和投資力度明顯加大。”陶虎說。
2025年1月8日，總量達100億元人民幣的上海未來產業基金正式發布，投資方向便包括腦機接口。該基金將主打“耐心資本”，存續期長達15年，以解決原創科技落地慢，投資人不敢投的“痛點”。