從腦出發 驅動未來-瞭望周刊社

從腦出發 驅動未來

2025-09-02 09:12:55 來源: 瞭望 2025年第35期

  

  ➤攻克植入式電極在不同腦區的適配性難題,開發腦血管介入式等新型形態,推動非植入式電極向低阻抗、薄介質材料升級,探索光、磁、超聲等多模態傳感技術的融合應用

  

  文 | 余曉暉

  

  腦機接口技術作為生命科學與信息科學交叉融合的前沿領域,是我國培育未來産業新賽道的關鍵方向。近日,工業和信息化部等七部門聯合印發《關於推動腦機接口産業創新發展的實施意見》(下稱《實施意見》),為我國腦機接口産業高質量發展明確了路徑、部署了任務,是引領技術突破、産業升級、安全治理的重要指引性政策。

在位於武漢的一家科技公司內,科研人員展示通過混合現實技術,微米級呈現腦機接口裝置

與大鼠大腦主要血管和腦組織的空間位置關係(2025 年 3 月 26 日攝) 肖藝九攝 / 本刊

  突出數字技術與腦科學深度融合

  當前,腦機接口技術正以其創新性、交叉性與前沿性,成為未來産業發展的關鍵力量。我國在腦機接口領域已具備一定基礎,多學科交叉融合進程加快,廣泛而深入的協同創新網絡也在逐步構建,但仍面臨核心技術瓶頸、産業生態不完善等挑戰,亟需通過系統性政策推動産業躍遷。在此背景下,多部委主動作為,全力營造有利的政策環境與發展條件。

  《實施意見》突出數字技術與腦科學深度融合,推動多學科交叉創新,助力我國在神經解碼、信號處理等前沿領域突破,搶佔全球科技競爭先機,讓腦機交互更智能精準,高端醫療裝備更便捷實用。

  當前,腦機接口技術與産業爆發期加速到來,全球創新成果涌現。我國發展與國際前沿基本同步,産業鏈覆蓋面廣,在健康醫療、新型工業化等領域潛力巨大。《實施意見》聚焦科技創新與産業創新協同融合,通過完善成果轉化機制、培育應用場景,破解技術水平、産業自主等短板,從國家層面引導布局,規範推進産業高質量發展。

  《實施意見》的發布為民生服務開闢新路徑。依託腦機接口技術創新,能為殘障人士、神經疾病患者打造更精準的康復方案,推動精準醫療落地,還能夠促進成果轉化融入家居、工業等場景,用新技術重構健康管理與生活服務模式,為提升生活質量注入新動能。

  五大重點任務

  《實施意見》重點布局了五大重點任務,通過系統推進14項重點工作,全面提升腦機接口産業創新能力,構建協同發展生態。

  攻關基礎軟硬體,夯實産業技術基石。基礎軟硬體是腦機接口産業的“根技術”,亟待突破“信號採集—處理—應用”全鏈條瓶頸。在傳感元件層面,攻克植入式電極在不同腦區的適配性難題,開發腦血管介入式等新型形態,推動非植入式電極向低阻抗、薄介質材料升級,探索光、磁、超聲等多模態傳感技術的融合應用;在芯片領域,突破高通道信號採集芯片解決噪聲抑制與速率平衡問題,處理芯片實現超低功耗與高速通信的協同,從硬體層面提升系統穩定性;軟體支撐上,構建兼容多模態數據的編解碼算法庫,開發可定制的交互控制軟體,打造專用操作系統,讓複雜腦信號轉化為精準指令的過程更高效、更可靠。

  打造高性能産品,驅動産業迭代進階。推動植入式設備向“高密度集成”升級,將神經記錄傳感器與超低功耗芯片一體化設計,優化深部腦刺激器、人工耳蝸等成熟産品的臨床適應性;非植入式設備走“輕量化+場景化”路線,額貼、耳貼等形態提升信號採集精度,頭盔、頭顯等集成産品實現與消費電子的無縫融合;輔助設備是提升系統效能的關鍵,通過腦電與肌電、眼電等多信號融合大幅提高交互精準度,高精度手術機器人為植入式設備的臨床應用提供安全保障。

  推動技術成果應用,釋放産業多元價值。一方面,通過開展面向腦機接口的揭榜挂帥工作,集中優勢力量,突破共性難題。依託高水平賽展會展示前沿成果,遴選可複製的典型案例加速行業滲透,讓創新技術快速找到應用場景。另一方面,強化檢測與中試能力,建立統一的産品測試規範,研發專用檢驗儀器,布局中試平台,解決實驗室樣品到量産産品的工藝鴻溝,讓技術創新真正轉化為産業競爭力。

  壯大創新主體力量,構建協同發展格局。培育以領軍企業為龍頭、中小企業為補充的梯隊,支持組建創新聯合體打破技術壁壘;建設國家級創新中心、開源社區等載體,讓高校院所與企業的技術成果高效流動;引導創新要素向基礎好的區域集聚,形成“研發—製造—應用”一體化産業集群,推動腦機接口與人工智能、機器人等領域的交叉融合,催生新業態。

  提升産業支撐能力,護航産業穩健前行。積極參與國際標準制定,掌握規則話語權;平衡創新與風險,深化倫理研究,建立數據全生命周期管理框架,規範用戶信息使用;建設特色學院與跨學科專業,培育懂腦科學又懂信息工程的複合型人才。

  三個重點工程靶向突破

  三大重點工程聚焦産業最核心的瓶頸問題,以點上突破帶動整體躍升,體現政策的精準性與前瞻性。

  核心軟硬體強基工程圍繞産業“卡脖子”環節,推動實現核心組件自主可控。在元器件方面,重點突破高集成度封裝技術,將感知、計算、調節功能集成於單芯片,降低功耗與噪聲,推動植入式電極與採集芯片的一體化設計,讓系統更小型化、更可靠;在編碼軟體層面,攻克混合範式協同控制技術,針對感知覺、運動、情感等不同場景開發專用工具,實現“自然無感”的人機交互;神經解碼算法借力人工智能,提升微弱信號識別精度,研發跨設備、跨任務的遷移學習模型,解決不同場景下的適配難題。

  整機精品工程圍繞六大類産品性能躍升展開,涵蓋硬體設備迭代與軟體算法優化。感知評估類産品向便攜式、可穿戴演進,結合多模態信號融合技術,讓健康監測更精準高效;情緒檢測類産品通過AI算法升級,實現對複雜情緒狀態的精細分類與動態追蹤;控制交互類産品持續拓展應用場景,從腦控計算機延伸至家用機器人、智能家電等領域;安全識別類産品融合腦電等生理特徵,強化身份認證的唯一性與抗干擾能力;神經調控類産品突破電磁刺激自適應技術,同步探索光、超聲等新型調控路徑;感知重建類産品研發多通道視聽覺皮層系統,助力殘障人士獲得更貼近自然的感知體驗,推動産品從“能用”向“好用”“耐用”跨越。

  應用拓展工程以“分領域、分階段”策略推動技術落地。工業製造領域優先在危險品、核能等高危場景試點,通過腦機接口優化工業裝備與機器人控制方案,提升作業安全性與效率;醫療健康領域聚焦神經退行性疾病診療、殘障人士康復等剛需,開發精準調控與康復方案,同時拓展腦疾病預防與健康管理場景;生活消費領域則圍繞智慧家居、智能駕駛等場景,開發遠程操控、駕駛員狀態監測等功能,讓技術融入日常生活,實現從醫療級應用向普惠化服務的延伸。 (作者為中國信息通信研究院院長)□