這個月初，我國醫(yī)學領域的一個案例在全網(wǎng)引發(fā)火熱討論。復旦大學附屬華山醫(yī)院公開了一例腦機接口病人的恢復情況：4年前患者由于車禍導致頸椎脊髓受損，手部無法抓握，難以站立。今年11月6日，他在華山醫(yī)院接受了腦機接口手術。一個月后，在氣囊手套輔助下，他順利舉起杯子并喝了一口水，動作流暢不卡頓。

提到腦機接口，你的第一反應可能會是科幻電影——人腦和機械在腦機接口的聯(lián)通下進行緊密配合，完成各種難以想象的任務。

這個案例的公布，不由得讓大家再次展開聯(lián)想，科幻電影里的場景真的要來了？

“其實腦機接口的研究，許多地方早就開始了。”四川腦科學與類腦智能研究院副院長任俊如介紹，2018年，電子科技大學就聯(lián)合多家省內醫(yī)院成立了四川腦科學與類腦智能研究院，腦機接口就是該院的重點研究方向。

在電影中，腦機接口的功能是“增強”：讓人類具有更強的能力，如完成隔空取物、用意念彎曲金屬等。

但回到現(xiàn)實中，腦機接口當下的功能更“接地氣”，是“扶弱”：在醫(yī)學領域幫助患者改善自身的短板。

腦機接口？四川在此領域有無研究？

現(xiàn)實中的腦機接口具體是個啥？

任俊如介紹，醫(yī)學角度講，脊髓損傷會擾亂神經系統(tǒng)內的通訊，導致大腦無法向負責運動控制的脊髓區(qū)域傳遞指令。一些患者也因此喪失了行走的能力。

在醫(yī)學領域，研究者從嚙齒動物模型中，發(fā)現(xiàn)了脊髓硬膜外電刺激調節(jié)特定神經元群活動的機制。通過這套機制，各個區(qū)域的研發(fā)團隊開始設計一套裝置：將收集到的大腦皮層信號通過電波脈沖，將模擬信號傳遞給脊髓區(qū)域，在大腦和脊髓之間搭建起一架“數(shù)字橋梁”，以恢復脊髓損傷的肢體功能。

這套裝置就是腦機接口。

從技術路線看，腦機接口的實施方案主要分為入侵式和非入侵式。

此次復旦大學附屬華山醫(yī)院采用的是一種入侵式方案：通過微創(chuàng)手術進行開顱后，將電極植入顱骨下對神經信號進行采集。這能采集到較高的信號強度和分辨率。

此前馬斯克的Neuralink公司所選擇的技術路線則更為“激進”——將電極等信號記錄裝置植入硬腦膜下的大腦皮層，進行高通量的神經信號采集。

“這類入侵式方案所采集的信號強度更強、更精準。但風險較高，受眾的接受度也不容易提起來，畢竟需要開顱。”任俊如說。

四川所選擇的技術路線則更“穩(wěn)”一些：非入侵式。

非入侵式的腦機接口好處明顯，其風險是所有方案中最低的。但受制于采集信號強度，其產品形態(tài)通常是穿戴式設備。

“一步一步來，在更容易落地的領域進行研究，是我們的方向。”任俊如說。

當下在四川，一些具備腦機接口的產品正在逐步成型。如布法羅機器人科技（成都）有限公司生產的外骨骼機器人，正由算法及手動控制向腦機接口控制轉型。四川省人民醫(yī)院也正在腦及脊髓損傷神經再生修復與腦機接口神經調控領域進行深度研究。

此外，省內一些醫(yī)院也正針對病理性腦老化、抑郁癥等領域，開展腦機接口解決方案研究。

市場空間有多大？什么時候迎來爆發(fā)期？

腦機接口是一個很大的市場。根據(jù)浙商證券發(fā)布的《人腦與數(shù)字世界的融合未來——腦機接口行業(yè)報告》，2023年，全球腦機接口市場規(guī)模達到19.8億美元，預計到2027年將達到33億美元，年復合增長率約為14%。

“產業(yè)發(fā)展上，四川是有優(yōu)勢的。”任俊如介紹，目前電子科技大學、四川大學等相關研究團隊在腦信號的編解碼、腦機接口軟硬件技術等各方面均取得了系列突破，主導并獲批了國家科技創(chuàng)新2030—重大項目“新型無創(chuàng)腦機接口：理論、技術與應用示范”。

類腦芯片方面，近年來，四川在技術的研發(fā)與制造上也取得了重要突破。其中的代表性成果有：四川大學研發(fā)出了一系列基于神經元結構的類腦芯片；西南交通大學研發(fā)出了基于神經網(wǎng)絡的類腦控制器，可以實現(xiàn)對機器人、自動駕駛等領域的控制；電子科技大學研制出全球首款基于光子晶體的類腦計算芯片，可以實現(xiàn)高速、低功耗的神經網(wǎng)絡計算；成都時識科技有限公司聚焦邊緣計算應用場景，提供超低功耗、超低延時的類腦芯片解決方案……

“簡單說，與腦機接口相關的電子信息產業(yè)和醫(yī)藥健康產業(yè)，均是四川的支柱產業(yè)，這是我們的比較優(yōu)勢。”他說。

不過，四川在腦智產業(yè)領域仍存在“小、弱、散”的特點。清華天機芯的AI芯片、科大訊飛的語音輸入技術、大疆無人機的智能導航、阿里健康的醫(yī)學圖像識別等國內最前端的技術，都不在省內。“培育或引入領域中的龍頭企業(yè)，可能是下一步的關鍵。”

根據(jù)四川腦科學與類腦智能研究院的預判，腦機接口產業(yè)的爆發(fā)期在2027年。“2022年，許多研究機構申報了國家相關部委發(fā)布的各類腦科學類腦智能相關專項。2027年結案時將會有許多研究成果誕生，那時將是成果轉化的熱點時刻。”

任俊如認為，在此之前，我們需要為這個產業(yè)打好政策基礎，用更順暢的落地轉化為產業(yè)發(fā)展贏得先機。