■刘伟

单根电极植入速度从17秒缩短至1.5秒、制造成本骤降95%、超1万名用户完成植入意向注册，脊髓损伤者用意念操控机械臂进食……

最近，当美国Neuralink公司展示其新一代脑机接口技术时，这一前沿领域再度成为全球焦点。一系列突破性进展，也让这项曾停留在科幻场景中的技术加速落地。

然而，热闹背后，脑机接口仍面临生物相容性、信号解码精度、伦理监管等多重难题。它究竟是重症患者的救赎之光，还是普通人无法触及的技术噱头？

技术解码：“意念控物”的底层逻辑

脑机接口的核心是在大脑与外部设备间搭建“神经翻译官”，实现脑信号与机械指令的双向闭环交互。其完整流程分为信号采集、算法解码、指令执行3步。

根据信号采集方式，目前该领域形成了各有侧重的三大路线。一是侵入式，需开颅将电极直接植入大脑皮层，信号精度最高，但手术风险与免疫反应突出。二是非侵入式，通过头戴设备无创采集头皮外信号，安全、便捷但精度有限，适合健康人群消费级场景。三是介入式，通过血管将电极送入大脑附近，无需开颅且信号质量接近侵入式，是近年崛起的“中间方案”。

Neuralink的突破源于三大核心系统协同——手术机器人搭载发丝般细的针头，配合6套显微镜与光学相干断层扫描技术，实时追踪大脑运动，避开血管将柔性电极线分128次精准植入；植入设备采用微机电系统工艺，内置1000个信号通道捕捉大脑表层4毫米内神经活动；神经解码技术通过人工智能算法将脑信号转化为机械臂运动、电脑操作等指令。

2021年，Neuralink曾展示让猴子用意念玩乒乓球的实验；2024年，成功完成首例人类大脑芯片植入手术；今年，新一代Rev10机器人将手术效率提升十几倍。其长期目标是将手术时间压缩至1小时内，让患者在清醒状态下完成，如同激光眼科手术般便捷。从技术迭代看，Neuralink已实现从实验室到临床的跨越。

全球竞逐：三大路线的差异化突围

Neuralink的进展并非孤例。全球8家核心企业分3条路线竞相突围，中美企业成为主要玩家。

其中，侵入式路线是重症患者的“救命稻草”。除Neuralink外，美国BrainGate公司采用半侵入式方案将电极置于硬膜外，风险相对更低。其64通道电极阵列的光标控制精度达92%，已帮助渐冻症患者实现吃饭、喝水、文字输入等基本需求，临床数据扎实。Neuralink首款产品“心灵感应”（Telepathy）同样瞄准脊髓损伤、渐冻症等群体，目前十几名受试者已能每天使用设备8小时，验证了技术基本可靠性。

介入式路线则是微创时代的“中间方案”。美国Synchron公司的“Stentrode”通过颈静脉将电极支架送入大脑附近，无需开颅，且获美国食品药品监督管理局“突破性设备”认定。中国嵘元智能公司联合南开大学完成全球首例介入式脑机接口人体试验，患者术后可自由抓握物体、取药，且电极可逆取出，避免二次手术风险。这种微创方案兼顾了信号质量与安全性，成为医疗与高端消费场景潜力股，上海已将其列为重点发展路线，目标是在2030年前推动多款产品落地。

非侵入式路线则是人人可用的“轻量级方案”。非侵入式无需手术，最有可能走进普通人生活。例如，中国清华脑机团队开发的EEG-fNIRS融合设备，对抑郁症的识别准确率达92.7%。

以上三条路线并非零和博弈，而是差异化发展——侵入式聚焦重症医疗，介入式主攻中高端医疗与消费市场，非侵入式瞄准大众健康与日常交互，共同推动产业从实验室走向规模化应用。

Neuralink虽然实现1.5秒快速植入，但核心难题仍未破解。一是通道数量不足。1000个通道仅覆盖大脑极小区域，实现完整语言交流、全身运动控制需万通道级设备突破，对电极制造与信号传输提出更高要求。二是深度植入难题。当前电极仅插入大脑表层4毫米，要接触更丰富神经元，尤其是视觉相关脑区，需突破50毫米深度技术，这会增加手术风险与组织损伤。三是长期稳定性。大脑对植入物产生免疫反应，电极可能被疤痕组织包裹导致信号衰减，侵入式设备1年内信号衰减率最高可达40%。如何平衡植入深度、通道密度与信号稳定性是核心痛点。

脑机接口的“可为”与“不可为”

尽管Neuralink的进展令人振奋，但在光环背后，脑机接口要想真正普及，仍需跨越技术、生物、伦理、成本4道鸿沟。

脑机接口直接触及人类核心隐私——思维与情绪。电极采集的脑信号不仅包含运动指令，还涵盖思维模式、情绪状态、记忆片段等敏感信息，一旦泄露或被滥用，可能导致心理操控、非法监控等后果。更棘手的是，技术从“修复型”向“增强型”演进是否会加剧社会不平等？设备故障导致人身伤害的责任如何界定？这些问题尚无明确答案。中国信息通信研究院建议，需建立多学科伦理审查委员会，制定分类分级审查指南，并推动形成国际标准。

此外，Neuralink虽将针头夹具成本降低95%，但整体手术与设备费用仍居高不下，侵入式脑机接口单次植入成本高达数十万美元，远超普通患者的承受范围。即便是技术更成熟的BrainGate，也仅服务少数重症患者，难以规模化推广。要让技术惠及更多患者，需技术进一步迭代以降低成本，同时依托医保政策、公益基金等社会资源，形成可持续商业化模式。

从发展态势看，未来3至5年，侵入式技术将持续服务重症患者，帮助瘫痪者恢复基本生活能力，为渐冻症患者提供沟通工具；介入式技术加速规模化，成为医疗与高端消费“主力军”；非侵入式设备走进家庭，用于情绪监测、注意力训练、疲劳驾驶预警等场景。

但需清醒认识到，脑机接口的终极目标——全脑接口、意识上传等，仍面临巨大技术鸿沟。人类大脑有近千亿个神经元，目前最先进设备仅能捕捉数千个神经元活动，要全面解读与控制大脑功能，需神经科学、材料科学、人工智能等多学科取得突破性进展。

更重要的是，脑机接口始终是“辅助工具”而非“替代方案”。它能帮助瘫痪者重获行动能力，却无法复制人类情感、创造力与道德判断；能提升人机交互效率，却不能颠覆人与技术的主从关系。正如Neuralink的定位——先服务最需要的人，而非追求“赛博格”（机械化有机体）噱头，这才是技术发展的理性方向。

（作者系北京邮电大学人机交互与认知工程实验室主任）