深圳商報·讀創客戶端記者 任建新
從電影里“意念控物”的科幻暢想,到首款國產腦機接口三類醫療器械獲批,腦機接口正從實驗室快步走向生活。今年兩會期間,腦機接口被首次寫入政府工作報告,同時被列為“十五五”規劃的六大未來產業之一,這項被視為“下一代人機交互革命”的技術,如今走到了哪一步?記者就此專訪了深耕腦機接口領域的必愛智能(BIAI)聯合創始人兼CEO李曉濤博士,試圖撥開熱潮下的迷霧,探尋技術與產業的真實坐標。
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必愛智能(BIAI)聯合創始人兼CEO李曉濤博士。
何以“普惠”?安全當先
“提到腦機接口,大家第一反應是‘開顱’,估計都比較抵觸和恐懼。”李曉濤開門見山。作為美國麻省理工學院(MIT)腦與認知科學博士后、香港大學醫學院神經解剖學博士,他對行業的痛點直言不諱。
在行業看來,腦機接口主要分為三類:一是“侵入式”,需開顱植入電極于大腦中;二是“半侵入式”,雖開顱,但電極置于顱骨與大腦皮層之間;三是“非侵入式”,無需手術,通過貼附頭皮的電極采集腦電信號。
“侵入式的腦機接口,信號分辨率高,這是它的天然優勢,”在李曉濤看來,“開顱”是病患不得已而為之的選擇。“傳感器離大腦越近,捕捉到的神經電信號就越清晰、越精準。這對于科研人員解碼復雜的大腦神經活動無疑是‘捷徑’。但它的劣勢也同樣明顯:首先是安全風險,開顱手術本身就伴隨著感染、出血等風險;其次是長期穩定性,一旦植入,電路老化、電池耗盡或神經信號漂移等問題都極難處理,好比把一個精密儀器永久性地塞進了腦袋里,后續的長期維護和更新就成了一個難題。”
他進一步闡述了“半侵入式”的定位:“這種方式雖然也打開了顱骨,但它比較‘克制’,電極并不刺破硬腦膜進入腦組織,而是放置在顱骨內壁與腦膜之間的狹小空隙里。它在信號質量和創傷程度上做了一個折中,既比非侵入式更接近‘源頭’,又避免了像全侵入式那樣直接接觸脆弱的神經組織。清華出來的博睿康團隊目前是主要采用這種方式,而且也拿到了全球首款腦機接口的三類醫療器械認證。”
然而,無論哪種侵入式路徑,都無法繞過沉重的倫理大山。“因現在的臨床數據很難證明植入設備在人腦內能穩定安全地工作5年、10年乃至更久。”李曉濤坦言,“相比之下,非侵入式技術的最大魅力就在于它的‘普適性’和‘安全感’——它不需要你打開頭顱,只需像佩戴普通可穿戴設備一樣,通過頭皮皮膚接觸電極就能采集到足夠的整體腦電信號。雖然分辨率和信噪比不如前者,但它勝在安全、可控、無創。這意味著,無論是普通學生想提升專注力,還是上班族想緩解疲勞,抑或是醫生想為患者做初步篩查,都能毫無負擔地使用。”
侵入式和非侵入式孰優孰劣?在李曉濤看來,侵入式與非侵入式腦機接口不是簡單的競爭關系,而是一種“梯次互補”的戰略組合。
“侵入式技術雖然因開顱手術而面臨巨大的安全與倫理挑戰,但其優勢在于能直接、高保真地采集大腦深處的神經信號,可為科學家認清大腦運作機制提供‘一手高清數據’。”李曉濤表示,“侵入式在動物實驗和特殊患者身上取得的數據,能極大地反哺我們對自身大腦的理解,也有利于非侵入式更普及應用。比如,通過分析植入電極捕捉到的特定腦區活動及功能,我們可以更精準地知道,非侵入式設備如何去對應以及產生類似作用。這些源自前沿探索的深刻認知,會沉淀積累下來,讓安全、普適的非侵入式產品變得更精準、更靈活,從而惠及更廣泛的普通老百姓,實現更好的主動健康及疾病防治。
從“玩具”到“助行器” 應用落地遇上“分級”挑戰
在深圳無障礙孵化空間,記者體驗了用腦控眼鏡指揮小螃蟹橫爬。而在李曉濤的藍圖里,這只是冰山一角。
“腦機接口技術離大規模臨床應用還有多遠?這取決于具體的‘適應癥’。”李曉濤認為,落地難度呈“光譜分布”,按難度分為三種:
一是“易落地端”,以功能康復類應用為代表。 如中風患者的肢體運動康復訓練,患者本就處于主動康復期,結合腦機接口輔助器械,能形成“1+1>2”的疊加效應。這類場景對信號精度要求相對可控,且患者依從性高,目前已有成功案例,是腦機接口從實驗室走向病房的“先鋒隊”。
二是“攻堅端”,面向復雜神經精神疾病的治療與干預。 如抑郁癥、自閉癥、腦癱等,其病理機制涉及多腦區、多通路的復雜神經網絡,對信號解碼的精準度、干預手段的針對性要求極高。李曉濤坦言,這類應用是“難啃的骨頭”,需要同時突破技術瓶頸以及對大腦深層工作機制的認知局限,短期內難以實現大規模推廣。
三是“探索端”,針對重度運動功能障礙的重建嘗試。 如幫助下肢截癱患者重新站立并正常行走,以及像霍金、蔡磊類“漸凍癥”的創新治療。李曉濤舉例道,腦機接口應用可以幫其實現“意念打字”、機械臂操控等,讓那些幾乎被命運判了“終身禁錮”的患者,重新打開一扇窗。
大腦的神秘仍是最大“堵點” AI送來“神助攻”?
當被問及美國馬斯克在腦機接口、人工智能方面重要進展時,李曉濤并未流露出焦慮,反而看到了巨大的機遇。“AI的發展,尤其是多模態大模型,對腦機接口也是‘神助攻’。”他表示:“要真正用好這項技術,我們首先得承認一個尷尬的現實——目前腦機接口最大的瓶頸,并非工程技術實現,而是我們對人類大腦本身的‘理解赤字’。”
“很多做腦機接口的工程師容易陷入一個誤區,認為只要用更多通道解碼更多腦電信號,更好控制機械臂就算成功。”但在李曉濤看來,這只是“術”的層面,真正的“道”在于人類尚未完全理解自身大腦智能的工作機制,尤其涉及到意識、認知、精神層面。
“這仍然是一個深層的科學加哲學的問題。我們連大腦如何產生一個念頭、如何編碼一段記憶都還沒搞清楚,又怎能奢望完美地解讀和控制它?”他坦言,這種“不理解”是當前全球所有腦機接口技術難以跨越的“卡點”和“堵點”。
AI的價值在此處顯得尤其重要。李曉濤比喻道:“如今的AI就像一個強大的‘數字外掛副腦’,它能幫助我們處理復雜系統問題,包括理解我們的大腦系統。我們大腦每天輸入輸出海量的數據,而且是多模態的——包括眼動、心跳、微表情、語言、行為等。結合這些多模態數據去同步解碼大腦神經電信號,可以更全面、更快捷地‘理解’大腦智能的深層運作模式。”應用AI技術賦能,腦機接口的精確度和靈敏度也將得以大幅提升,使其能勝任更復雜的任務要求,如早篩成人抑郁癥、老年癡呆癥等。
“我們的大模型,正是基于我們獨有的多模態臨床數據訓練出的‘垂類腦科學專家’,在心智定量評估方面,我們已走在前列。”李曉濤表示。這份自信并非源于對AI的盲目崇拜,而是源于對“腦機協同”的清醒認知:AI負責在數據海洋中“算得快”,而人類專家則負責在科學迷霧中“看得準”,只有把腦機接口與人工智能技術充分合力,才能真正破解我們大腦的奧秘,并加快促進腦機接口技術的普惠應用。
(受訪者供圖)
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