中美又在脑机接口领域“杠上了”！
6月14日，中国科学院在官网宣布中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心等机构成功开展了中国首例侵入式脑机接口的前瞻性临床试验，标志着我国成为全球第二个进入侵入式脑机接口临床试验阶段的国家。
2024年1月，埃隆·马斯克旗下的脑机接口明星企业Neuralink成功实施了全球首例人类大脑芯片植入手术。中科院此次进展也意味着拉近了我国在脑机接口领域与国际先进水平的差距。
有意思的是，仅仅在两天前的6月12日，Neuralink刚刚向美国证券交易委员会（SEC）提交文件，拟通过股权发行融资高达6.49亿美元，以推进其The Link侵入式脑机接口产品的临床试验和后续产品的开发。
动脉网整理后发现，脑机接口领域近半年来进展频繁，尤其我国在临床上连续取得里程碑进展，脑机接口的“中美争霸”态势已经十分明显。
01
梦想照进现实，我国侵入式脑机接口刷新纪录
此次临床试验是刚刚成立于2024年12月的上海市脑机接口临床试验与转化重点实验室的首项重要成果，由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心团队联合复旦大学附属华山医院及相关企业合作开展。
在进入人体试验之前，团队曾在此前的动物实验中成功将侵入式脑机接口系统植入到猕猴运动皮层的手部和手臂功能区。经过训练后的猕猴实现了仅凭神经活动控制计算机光标运动，还能完成目标引导下的脑控打字。随后，研究团队将植入体安全取出，并在同一个颅骨开孔位置二次植入新的植入体。
从首次植入，到取出植入体再植入新植入体，在整个动物试验过程中，系统持续运行稳定，未出现感染和电极失效的情况。这也为进入人体试验奠定了基础，并验证了通过二次手术升级换代植入体的可行性。
今年3月，研究进入人体临床试验阶段。一位因高压电事故导致四肢截肢的男性在植入脑机接口设备以来仅用2-3周的训练便成功通过脑机接口实现在电脑上玩游戏，且操作水平与普通人控制电脑触摸板相近。
自今年3月植入脑机接口设备以来，系统一直运行稳定，未出现感染和电极失效的情况。
接下来，研究团队将尝试让受试者通过脑机接口使用机械臂，并尝试对机器狗、具身智能机器人等复杂物理外设进行控制，拓展受试者的生活边界。若试验成功，该侵入式脑机接口系统未来有望显著改善百万完全性脊髓损伤、双上肢截肢及肌萎缩侧索硬化症患者群体的生存质量。
令人振奋的是，本次试验所采用的脑机接口后来居上，在部分指标上刷新了全球纪录。
首先是目前全球最小尺寸、柔性最强神经电极：其截面积仅为Neuralink所用电极的1/5-1/7，柔性则超过Neuralink电极百倍——柔软程度仅为细胞间作用力。植入后让脑细胞几乎“意识”不到旁边有异物，可最大程度降低对脑组织的损伤。
其次，在全球领先柔性电极的基础上，其所集成的植入体直径仅26mm、厚度不到6mm，大小与硬币相仿，尺寸仅有Neuralink植入体的一半，是目前全球最小尺寸的侵入式脑机接口植入体。
因此，该脑机接口仅需在大脑运动皮层上方颅骨“挖”出一块硬币大小的凹槽嵌入植入体，再在凹槽中开出仅5mm左右的穿刺孔以便将电极插入大脑皮层。无需整体贯穿颅骨，有效降低手术期风险，也显著缩短了术后康复周期。
此外，该系统还通过自主研发实现神经解码器的动态优化，可在10ms级别周期完成神经信号的特征提取、运动意图解析及控制指令生成全流程。正因为此，受试者才可以实现赛车游戏这种要求较高的操作。
在此之前，普遍认为国内脑机接口落后先进水平7-8年，在2024年我国临床试验陆续开展后，这一差距已经被认为极大缩短至3年以内。本次试验距离2024年1月Neuralink全球首例人类大脑芯片植入手术的时间约为一年半，进一步缩短了差距。
02
半侵入式脑机同样取得突破，脑机接口临床试验趋势看好
在半侵入式脑机接口领域，国内也在迎头赶上。
在此之前的3月，北京脑科学与类脑研究所宣布半侵入式脑机接口“北脑一号”完成首批共3例人体植入。其中，北京大学第一医院、首都医科大学附属北京天坛医院相继完成了国际首批柔性高通量半侵入式无线全植入脑机系统的人体植入；首都医科大学宣武医院则完成了全球首例无线植入式中文语言脑机接口，得以帮助因渐冻症导致失语的患者重建交流能力。
根据报道，“北脑一号”集成了我国自主研发的柔性高密度脑皮层电极，同时采集的信号通量达到128通道，刷新了同类产品的全球纪录。在本次试验中，设备的有效通道数占比达到98%以上。
“北脑一号”还攻克了三项关键核心技术：其一是负责处理接收到高通量、低功耗信号的高集成度微型主机；其二是新一代低功耗、高带宽无线短距通信技术；其三是负责精细运动与高准确度中文语言的解码达到了实时准确且满足多场景的目标。
尤其值得一提的是，“北脑一号”还是全球首次实现失语患者语言解码的无线全植入脑机系统。受试者随着渐冻症进展已出现极重度构音障碍，与外界的语言沟通极为受限。
在完成植入后，这位67岁的受试者仅经过3小时的训练便将62个常用字词的实时解码准确率提升到34%。经过一周时间训练，受试者的实时解码准确率达52%，已能解码出“我要喝水”“我要吃饭”“今天心情很好，我想和家人散步”这样的语言。
结合基于语言大模型的自适应纠错算法实时优化，受试者有望展现出显著的语言恢复潜力。这意味着脑机接口技术有望为更多言语障碍患者提供全新的、长期的、稳定的言语恢复解决方案，进一步拓展脑机接口在神经疾病诊疗领域的边界。
更让人期待的是，华山医院和宣武医院，这两家在国内脑机接口领域处于第一梯队的医院在5月底宣布携手开展全球首个脑机接口临床队列研究，并已在北京和上海同时开启患者入组。
此次临床试验将以脊髓损伤患者为入组对象，计划于2025年底前在全国10个医学中心完成30至50例植入手术，旨在系统验证植入式脑机接口技术的有效性、安全性及长期稳定性。
基于被称为“中国脑计划”的“脑科学与类脑研究”的布局，北京和上海两大脑科学中心是我国脑机接口研究的先锋。目前，脑机接口领域多数重要研究成果都来自两大中心。不过，随着近年来脑机接口研究的深入，国内其他地区也开始崭露头角。
华中科技大学附属同济医院便在6月初开通了华中地区首个脑机接口门诊及脑机接口研究型病房，并面向全国开放，为患者提供脑机接口技术评估与治疗咨询。患者在接受多维度筛查后，有望优先纳入临床试验队列，接受前沿的脑机接口治疗。
几乎在同一时间段，华南地区首个脑机接口临床研究病房也在南方医科大学珠江医院揭牌运行。
国内近年脑机接口临床试验数量不完全统计（2025年为截至6月17日数据）
根据不完全统计，近年来我国脑机接口相关临床试验数量走高趋势明显。尤其在2024年有31项脑机接口相关临床试验注册，数量几乎是2023年的三倍之多。2025年则维持了快速增长的趋势，不到半年已有18起脑机接口临床试验，全年有望超越2024年的水平，创下历年之最。
03
配套支撑加速，中美争霸格局初显
并不只是临床有进展，在支付等方面，我国近来的支持力度也较大。
3月中旬，国家医保局发布《神经系统医疗服务价格项目立项指南（试行）》，其中新增了“侵入式脑机接口置入费”“侵入式脑机接口取出费”“非侵入式脑机接口适配费”等价格项目。
湖北医保局则在3月底迅速对接《神经系统医疗服务价格项目立项指南（试行）》，发布了全国首个脑机接口医疗服务价格，释放出鲜明的行业支持信号。
此外，“武汉市医保局-同济医院联合共建脑机接口医保数据研究中心”也于6月在华中科技大学附属同济医院揭牌成立。作为全国首个脑机接口医保数据研究中心，它将承担探索把脑机接口技术在临床应用中产生的海量、高维神经功能与临床数据与医保数据进行深度整合、分析与应用的任务。
2013-2022年脑机接口医学应用领域研究论文最多的国家（资料来源：National library of Medicine、浙商证券研究所）
在脑机接口学术研究方面，根据不完全统计，我国脑机接口医学应用的学术论文数量排名全球第二，仅次于美国，研究中心性也仅次于美国，排名全球第二。两国已逐渐拉开与全球其他国家与地区的差距。
这些进展也使得国内脑机接口的投融资逐渐活跃。根据动脉橙数据，国内脑机接口在2025年不到半年已有7起融资事件，已与2024年全年融资数量持平，更出现了高达3.5亿元的高额融资——2月，国内脑机接口企业阶梯医疗完成了3.5亿元的B轮融资，也是我国侵入式脑机接口行业历史上最大的一笔融资。
不过，至少在投融资方面，我国脑机接口相比美国还是有一定差距。就在不久前，Neuralink已申请在新股票发行中筹集6.49亿美元，使其估值超过90亿美元。迄今为止，Neuralink已累计融资超过10亿美元。
目前，Neuralink已为第三位患者植入脑机接口，并获准在美国启动一项控制机械臂的 N1 植入物的研究，也正帮助渐冻症患者恢复语言能力。就单一企业而言，进展全球领先。
作为其主要竞争对手的Precision Neuroscience则在去年底完成1.02亿美元C轮融资。其Layer 7脑机接口所采用的高分辨率大脑皮层电极阵列则在4月获得FDA批准，可作为植入物植入患者大脑，持续时间长达30天。
Layer 7脑机接口所采用的电极阵列放大后的演示版（图片来自Precision Neuroscience官网）
这一电极阵列由1024个直径为50-380微米的电极组成，阵列仅有人类头发粗细的1/5，仅需在颅骨上开出不到1mm的切口供电极阵列插入和取出。
这也是同类产品中第一个获得监管机构批准的系统，是脑机接口领域一个重大里程碑。
另一家以独特血管内电极阵列著称的脑机接口企业Synchron则在近来频繁开展跨行业合作，不仅在去年与与Apple合作，将脑机接口技术集成入Apple设备；更在今年与NVIDIA合作，发布了认知AI模型Chiral的研发路线图。
环顾全球，脑机接口的竞争日趋激烈。随着我国脑机接口近来迅速的进展，该领域正初步呈现“中美争霸”的格局，但我们仍需快马加鞭。
04
写在最后
作为全球高度关注的前沿技术，脑机接口的战略意义十分明显，全球脑机接口竞争正日趋白热化。随着近来我国在相应领域“中国速度”式的突破，脑机接口领域“中美争霸”的格局正初步形成。
当然，脑机接口仍然还存在很多变化和可能性。放眼全球，还没有任何一个团队能宣称在这条赛道上跑到终点。我国脑机接口行业仍然需要快马加鞭、持续努力。动脉网也将持续关注该领域的进展，相信梦想终将照进现实。
参考资料：
北京青年报：《北脑一号完成首批无线人体全植入》
沈春蕾，《中国科学报》：《不到1个月完成3例手术——“北脑一号”从实验室走向临床》
*封面图片来源：123rf
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