AI時代，腦機接口會是人類繼續進化的開關嗎？
場景應用或“爆發”
在天津大學腦機交互與人機共融海河實驗室（以下簡稱“腦機海河實驗室”）里，工作人員頭戴腦電極帽、身背裝有主控模塊的小“背包”，用意念操控佩戴在手腕上的“第六指”，順利完成了抓握、放置小球等精細任務。這款由實驗室團隊研發的手指穿戴設備，也被叫作“神工-靈犀指”。
“心有靈犀一點通。通過非侵入式腦機接口技術，采集大腦發出的控制信號，控制外肢體。”腦機海河實驗室團隊成員王壯告訴記者，腦卒中患者多半有偏癱或者肌張力過大等問題，他們用意念控制“靈犀指”，可以配合人手完成輔助抓握，喚醒患者的功能障礙中樞與外周神經系統，助力手部運動功能康復。
國家重點研發計劃首席科學家、實驗室主任助理孟琳教授說，腦機接口的工作原理是采集腦部神經信號并分析轉換成特定指令。按照傳感方式以及電極與大腦的接觸程度，腦機接口分為侵入式和非侵入式兩種。前者需要將電極直接植入大腦內部，采集更為精確、分辨率更高的信號；后者則通過放置在頭皮表面的電極采集信號，信號分辨率和精確度稍低，但更安全方便。
從太空中的宇航員通訊到幫助患者康復運動，從意念打字到操縱無人機……自1973年美國科學家首提這一“科幻”概念以來，各國開展“腦計劃”破解大腦密碼，科幻電影中對于意念操控的想象一一照進了現實。
2023年3月揭牌的天津大學腦機交互與人機共融海河實驗室，在腦機交互領域構建了全鏈條自主知識產權體系，擁有國際最大的腦機交互技術專利池。天津大學副校長、腦機海河實驗室執行主任明東說，中國非侵入式腦機接口達到國際先進水平，在運動神經康復領域、載人航天領域取得重大突破；侵入式腦機接口也在脊髓損傷、語言解碼等多個場景開展臨床試驗。
醫療領域已經出現很多新的可穿戴式醫療設備，在神經情感功能調節方面，腦機接口也可起到很好的作用。
2025年3月，國家醫保局發布《神經系統醫療服務價格項目立項指南》，其中專門為腦機接口新技術單獨立項，設立了非侵入式腦機接口適配費、侵入式腦機接口植入費、取出費等價格項目。各地對接落實立項指南后，腦機接口醫療收費將有規可依。“這意味著一旦腦機接口技術成熟，快速進入臨床應用的路徑已經鋪好。”明東說，在運動康復、精神醫學、重癥醫學、視覺、聽覺等領域，相信很快都會有關鍵技術的突破和落地應用。
地方層面的政策支持在2025年開始加速落地。《加快北京市腦機接口創新發展行動方案（2025-2030年）》中提出，突破腦機接口電極、芯片、編解碼算法等關鍵核心技術，打造世界領先的智能腦機系統；《上海市腦機接口未來產業培育行動方案（2025-2030年）》提出，2030年前實現高質量控腦，腦機接口產品全面實現臨床應用。
2025年新年伊始，天津大學腦機交互與人機共融海河實驗室聯合清華大學發布國際首個“雙環路”腦機接口系統解決方案，實現人腦對無人機四自由度高效操控。英國《自然》雜志網站列舉的2025年值得關注的科學事件中，腦機接口位列其中。
“隨著腦機接口領域相關成果的不斷突破，2025年有望成為腦機接口應用的關鍵一年，技術迭代將迎來大規模爆發，應用場景也將更加豐富。”明東說。
技術迭代“與世界賽跑”
作為全球科技競爭的制高點，腦機接口是培育未來產業發展的關鍵核心領域。2013年，美國宣布了腦計劃，日本、加拿大、歐盟等國家和地區也紛紛布局腦計劃。在腦機接口產業化方面，國外以臉書、谷歌等為代表的科技巨頭較早開展，神經鏈接公司（Neuralink）等在產品研發方面取得重要突破。
2025年初，神經鏈接公司宣布已成功將腦機芯片植入第三名受試者體內；前不久，公司設備獲得美國食品和藥物管理局“突破性醫療設備”認證。咨詢公司麥肯錫預測，2030年至2040年間，腦機接口在嚴肅醫療與消費醫療的潛在規模分別為150億至850億美元和250億至600億美元。
2016年，中國啟動腦計劃并強調“一體兩翼”，包括利用腦科學研究推動新一代人工智能技術發展。2024年7月，由天津大學腦機海河實驗室牽頭，南方科技大學等科研團隊協同合作，成功研發全球首個片上腦機接口智能交互系統，在人體外創造了一個有生物智能的“類腦器官”。
“‘片上腦’，即在電極芯片上通過干細胞培養的類腦組織，利用生物大腦的智能功能加裝電極芯片，向外部發出信號。‘片上眼’組織是用人類干細胞培育出的生物眼，有望幫助失去雙眼和視神經的人重新‘看見’，為腦機接口技術的發展提供了新思路。”國家重點研發計劃首席科學家、實驗室PI（學術帶頭人）陳力群說。
“全球首個片上腦機接口智能交互系統”入選2024年國內十大科技新聞榜單。國家重點研發計劃首席科學家、實驗室PI李曉紅表示，這實現了培養“大腦”對機器人避障、跟蹤、抓握等任務的無人控制，對于探索新一代生命體-非生命體融合交互，在混合智能、類腦智能、醫療康復等國家重大需求領域具有重要意義。
作為新質生產力的典型代表，腦機接口正在加快形成突破性科研成果和創新應用。
2025年4月，由腦機海河實驗室與天津市環湖醫院合作的全國首個腦機接口綜合臨床實驗病區啟動建設，體系化布局腦卒中、腦癱、帕金森、癲癇等各類神經重癥的腦機接口臨床綜合解決方案。
“腦機海河實驗室面向國家實施健康中國戰略的重大決策部署，聚焦腦機交互與人機共融領域學術前沿，為搶占腦機交互領域國際競爭制高點提供強有力科技支撐。”明東說。
產業化落地仍有挑戰
隨著市場需求釋放，腦機接口領域的產業化進程呈現蓬勃發展態勢。作為新興交叉學科專業，腦機接口應用落地仍面臨諸多挑戰。
在業內看來，腦機接口是高度復雜的“重倉”技術，腦機接口專業人才儲備工作迫在眉睫。
明東說，我國已有高校、科研院所、企業、醫院等數百家單位開展了腦機接口業務，但專業人才缺口巨大，保守估計到2030年將達20余萬人，且該領域屬各國競相角逐的戰略必爭之地，多次被列入“嚴格管制技術目錄”。
“培養既懂神經科學又擅長工程開發的復合型人才周期較長。亟須加大自主化培養這一領域的多元化復合型人才力度，為我國相關產業發展提供源動力，為大國博弈掌握主動權。”明東等人建議，應充分發揮一流大學的優勢學科資源，深化教育綜合改革，緊前布局腦機接口新興專業，構筑高質量腦機接口專業教育體系，加強拔尖創新人才培養，為統籌推進腦機接口教育科技人才“三位一體”融合發展提供強有力的支撐。
與此同時，腦機接口領域的監管政策和標準尚有待完善。只有突破技術瓶頸并建立完善的倫理規范，明確數據隱私、生命安全、人體實驗等紅線，腦機接口才能真正實現規模化應用。
2024年2月，國家科技倫理委員會人工智能倫理分委員會研究編制了《腦機接口研究倫理指引》；2024年7月，工信部公布腦機接口標準化技術委員會籌建方案；2025年3月，由中國信通院牽頭編制并發布《腦機接口標準化路線圖（2025年）》。專家認為，開展腦機接口治療需要在倫理和隱私保護方面建立專門的指南，確保所有研究和治療都遵循嚴格的倫理標準；同時開發安全的數據處理方案，確保患者的腦電活動數據和個人信息得到充分保護。
隨著腦科學、人機交互技術的發展，人與機器的依賴關系或許愈加強烈、界限愈加模糊。
“AI一定會加速腦機接口的發展，腦機接口也會反向給予AI發展更多的助力。人工智能只是智能科技的一種形態，人腦智能并不會在AI的沖擊下變得毫無意義，人和機器如何和諧共存，是非常重要甚至是永恒的命題，人機混合智能形態將是未來人類社會發展的重要形態。”明東說。
終極的腦機接口形態尚未出現。“未來機器人不應是一個冷冰冰的、只有芯片和人工智能驅動的存在，而是一個有情感、有溫度、有情緒的人機交互的產物。”明東說。
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