東方網(wǎng)記者王佳妮12月17日?qǐng)?bào)道：僅憑意念，一位高位截癱的中年人便能如臂使指地操控智能輪椅在小區(qū)穿行，甚至指揮機(jī)器狗作為“身體的延伸”去取回外賣……這科幻般的一幕，近日在上海成為了現(xiàn)實(shí)。

這是中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（簡稱：腦智卓越中心）趙鄭拓、李雪研究團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院及相關(guān)企業(yè)完成的第二例侵入式腦機(jī)接口臨床試驗(yàn)成果。相比于此前主要局限于電腦屏幕的二維光標(biāo)控制，此次試驗(yàn)成功將意念控制帶入了三維物理世界，標(biāo)志著我國在高性能侵入式腦機(jī)接口的臨床轉(zhuǎn)化與生活場(chǎng)景融合上取得了里程碑式的突破。

突破“繭房”：從二維屏幕到三維物理世界的自由

據(jù)了解，這項(xiàng)技術(shù)的受益者，是一位在2022年因意外摔倒導(dǎo)致頸髓損傷、高位截癱的患者。在長達(dá)一年多的康復(fù)期內(nèi)，他僅剩頭頸部可以活動(dòng)，生活被禁錮在方寸之間。

2025年6月，腦智卓越中心與合作企業(yè)研發(fā)的高通量無線侵入式腦機(jī)接口系統(tǒng)（WRS01），通過微創(chuàng)手術(shù)植入他的大腦。

“手術(shù)創(chuàng)傷很小，傳感器只有一根發(fā)絲的幾分之一，通過顱骨上約5毫米的微孔植入，外部完全看不出來?！?中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心研究員趙鄭拓介紹，患者術(shù)后恢復(fù)迅速，僅數(shù)周訓(xùn)練便實(shí)現(xiàn)了對(duì)電子設(shè)備的熟練控制。

但團(tuán)隊(duì)并未止步于此。趙鄭拓坦言，團(tuán)隊(duì)敏銳捕捉到了患者更深層的渴望——不僅僅是控制虛擬光標(biāo)，更是要重新“觸摸”真實(shí)世界。為此，技術(shù)團(tuán)隊(duì)將應(yīng)用場(chǎng)景從二維屏幕拓展至智能輪椅和機(jī)器狗等三維物理外設(shè)。

“就像控制游戲里的人物，不用特意去想搖桿要往哪個(gè)方向擺，自然而然想往哪個(gè)方向就過去了?！边@位患者興奮地描述道。在真實(shí)復(fù)雜的路面環(huán)境中，他實(shí)現(xiàn)了連續(xù)、穩(wěn)定、低延遲的操控。更令人欣慰的是，通過這一系統(tǒng)，患者還參與了當(dāng)?shù)貧埪?lián)的“科技助殘”項(xiàng)目，進(jìn)行線上的AI數(shù)據(jù)標(biāo)注工作?！澳軌蛲ㄟ^勞動(dòng)獲得報(bào)酬，讓他從被照料者重新變回了價(jià)值創(chuàng)造者，這對(duì)患者尊嚴(yán)的重塑是巨大的?！崩钛┭芯繂T感慨道。

硬核技術(shù)：把意念傳輸壓縮至百毫秒以內(nèi)

要讓機(jī)器狗像真手一樣聽話，背后的技術(shù)難度極高。趙鄭拓團(tuán)隊(duì)在信息傳輸?shù)摹八俣取迸c“保真度”上實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)源頭創(chuàng)新。

“人體自然神經(jīng)環(huán)路的傳導(dǎo)延遲大約在200毫秒左右，而我們將系統(tǒng)從信號(hào)采集到指令下發(fā)的端到端延遲，壓縮到了100毫秒以內(nèi)?！壁w鄭拓表示，這意味著意念傳輸比生理神經(jīng)傳導(dǎo)還要快，讓患者體驗(yàn)到幾乎“零延遲”的流暢感。

這一速度的實(shí)現(xiàn)，得益于團(tuán)隊(duì)開發(fā)的高壓縮比、高保真神經(jīng)數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。他們創(chuàng)新性融合了“尖峰頻段功率”“相鄰脈沖間隔”等多種數(shù)據(jù)特征，即便在噪雜環(huán)境下，也能讓解碼性能提升15%-20%。此外，針對(duì)真實(shí)環(huán)境中的聲光電干擾及患者心理波動(dòng)，團(tuán)隊(duì)引入“神經(jīng)流形對(duì)齊技術(shù)”和“在線重校準(zhǔn)技術(shù)”。系統(tǒng)不再需要患者頻繁停下來校準(zhǔn)，而是在使用中實(shí)時(shí)微調(diào)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了“越用越順手”。

更有趣的是，研究發(fā)現(xiàn)，隨著熟練度提升，患者大腦中參與控制的神經(jīng)元群體從“大兵團(tuán)作戰(zhàn)”演變?yōu)椤熬J小隊(duì)出擊”?！斑@從神經(jīng)科學(xué)層面解釋了為何患者最終能將外設(shè)內(nèi)化為‘身體的一部分’，就像學(xué)外語從腦中翻譯變成了脫口而出?！壁w鄭拓比喻道。

據(jù)悉，基于該臨床試驗(yàn)的成功，團(tuán)隊(duì)已發(fā)布升級(jí)版系統(tǒng)（WRS02），通道數(shù)翻倍至256，首例臨床試驗(yàn)即將開展。

不拘一格：以制度創(chuàng)新破局“科研大鍋飯”

中國腦機(jī)接口技術(shù)緣何能跑出“加速度”？除了技術(shù)本身的積累，更離不開科研體制機(jī)制的破冰。

中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心學(xué)術(shù)主任蒲慕明院士在受訪時(shí)直言，腦機(jī)接口的競(jìng)爭歸根結(jié)底是創(chuàng)新人才的競(jìng)爭。他指出，過去科研資源往往向資深大團(tuán)隊(duì)傾斜，年輕人很難獲得獨(dú)立探索的機(jī)會(huì)。

“趙鄭拓研究員剛拿到博士學(xué)位，只做了一年半博士后，就被我們招聘回來獨(dú)立領(lǐng)導(dǎo)研究，我們看重的是解決實(shí)際問題的能力?！逼涯矫鞅硎?，正是這種不拘一格的“破格”支持，讓趙鄭拓、李雪這樣的青年科學(xué)家團(tuán)隊(duì)得以在三五年內(nèi)迅速成長，在關(guān)鍵技術(shù)上緊跟甚至局部超越國際頂尖水平。

蒲慕明還呼吁，應(yīng)進(jìn)一步改革科研評(píng)價(jià)與經(jīng)費(fèi)分配機(jī)制，設(shè)立針對(duì)青年創(chuàng)新人才的專項(xiàng)支持，“不要讓資金只流向‘錦上添花’的大項(xiàng)目，更要‘雪中送炭’給有真正創(chuàng)新力的小團(tuán)隊(duì)”。

記者了解到，目前，該團(tuán)隊(duì)正構(gòu)建“倒金字塔”式的產(chǎn)業(yè)化模型：以超柔性電極為底層，向上集成微型化系統(tǒng)與核心算法，最終在上層實(shí)現(xiàn)多樣化的臨床應(yīng)用場(chǎng)景。趙鄭拓展望，未來腦機(jī)接口將與人工智能深度融合，從醫(yī)療康復(fù)邁向更廣泛的消費(fèi)領(lǐng)域，讓技術(shù)不僅有銳度，更有溫度。