央廣網北京8月29日消息(記者 王進文)腦機接口作為新質生產力的代表性領域及未來產業新賽道的重要方向之一,正在加快形成突破性科研成果和創新應用,在醫療康養、工業安全、教育體育、智慧生活等領域展現出廣闊發展前景和巨大市場潛力。北京市昌平區依托北京腦科學與類腦研究所在腦機接口領域的重磅創新成果,卡位相關賽道,謀篇布局腦機接口產業集聚區,推動相關科技成果轉化,打造未來產業新增長極。

研發現場(央廣網發 北京腦科學與類腦研究所供圖)

薄如蟬翼、不足手掌大小的柔性電極貼敷在硬腦膜上,便能夠采集128通路的腦電波信號。一枚紀念幣大小的微型主機與電極相連,能夠將腦電信號實時收集解碼。腦機接口就像是在大腦與外部設備之間的一條“高速公路”,通過識別腦電波特征將其轉化為計算機指令,實現“意念”控制“動作”,不動手也能隔空操控機器。

在北京腦科學與類腦研究所,記者見到了這所新型研發機構在腦機接口領域的重磅創新成果——“北腦一號”“北腦二號”。“北腦一號”集成了自主研發的柔性高密度腦皮層電極,以及高采樣率、大通量、低功耗的腦電數據采集、處理和無線傳輸技術,128通道同時采集的信號通量位居國際同類產品之首,已步入研究者發起的臨床試驗(IIT)階段。

“今年上半年,我們已經完成5例患者的植入手術,針對脊髓損傷、腦卒中等導致的運動功能障礙開展精細運動解碼,以及漸凍癥等導致的言語障礙開展中文語言解碼,進行臨床驗證。”北京腦科學與類腦研究所所長羅敏敏介紹,“目前所有患者術后表現良好,其中最好的一例是一位癱瘓在床5年的患者,經過腦機接口引導的康復再加上外部脊髓刺激,可以在助行器的幫助下走路。”

在“北腦一號”步入臨床驗證的同時,“北腦二號”系統也取得實質性突破。相比“北腦一號”,“北腦二號”最大的特點是將電極進一步植入大腦組織。“腦電是通過神經細胞產生電活動,再通過腦膜、頭骨傳到頭皮表面,這時信號已經變得非常差。因此有科學家提出是否可以采用侵入式腦機接口方案,即把電極扎到腦子里,從而提高信噪比,解碼更多信息。”羅敏敏表示。

在北京腦所的演示視頻中,獼猴顱內植入電極,通過“北腦二號”腦機接口技術系統,獼猴僅用意念就能控制光標追蹤目標、操作機械臂抓取草莓。目前“北腦二號”正在進行高通量無線版本的產品研發,力爭于今年完成512通道無線植入版工程樣機的開發。

腦機接口是一個系統性工程,比拼的是安全、穩定、有效。“腦機接口鏈路長,涉及電極、芯片、算法、軟件、材料等多環節,在產業集群方面,昌平區具有很好的優勢。”北京芯智達神經技術有限公司研發總監張壘表示,“在研發過程中,生命科學園周邊的企業為我們提供了動物實驗、電子學、機械加工等方面的助力,開展各項合作都特別的方便。在產品開發過程中,相關企業在技術迭代過程中也會對我們起到一定的促進作用。”

類似芯智達這樣的良好發展體驗,恰恰來自于昌平區在醫藥健康產業領域積累的原始創新和資源集聚優勢。早在《昌平區醫療器械產業提升行動計劃(2023—2025年)》中就明確將腦機接口作為尖端產業,重點發力神經調控等領域,加快推進腦認知基本原理解析、認知障礙及神經系統相關重大疾病、類腦計算與腦機智能等基礎前沿研究創新,打造全球腦科學應用領航者,有力引導形成各主體相互促進、加速技術迭代的良性創新生態,為腦機接口賽道布局和區域產業長期規劃奠定堅實的基礎。

今年1月,《加快北京市腦機接口創新發展行動方案(2025—2030年)》正式印發,推動腦機接口科技創新與產業培育全鏈條加速突破,打造具有全球影響力和競爭力的腦機接口技術創新策源地、場景應用引領地和產業發展集聚地。作為北京市生命科學與醫藥健康產業的核心承載區,昌平區憑借已有的原始創新能力、產業資源集聚優勢以及前期在腦機接口領域的扎實布局,成為落實市級行動方案的重要力量。

隨著“北腦一號”“北腦二號”等一批自主創新成果先后問世,昌平區也正在積極布局腦機接口產業發展集聚地。昌平區相關負責人表示,在腦機接口領域,“生命谷”匯聚了以北京腦科學與類腦研究所為代表的頂尖基礎科研力量,以芯智達公司為代表的領軍企業,以及周邊多所高校的科技、人才資源,發展腦機接口的資源基礎已經筑牢。接下來,昌平區將依托中關村生命科學園的生物醫藥產業集群,謀劃建設腦機接口產業集聚區,助力北京在腦機接口領域“搶跑”未來賽道。

編輯:阮修星
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