帮失语患者恢复语言功能,“意念”操作各类智能设备App,通过指令实时操控灵巧双手实现人机交互……站在全球医疗科技的前沿,脑机接口创造了诸多历史性时刻。
1月10日,《上海市脑机接口未来产业培育行动方案(2025—2030年)》(以下简称《行动方案》)正式印发,提出以医疗级场景为核心,以战略产品为导向,重点推进侵入式、半侵入式脑机接口技术与产品的落地应用,鼓励非侵入式发展。
“脑控”智能设备和“意念对话”正成为现实。近期,脑虎科技自主研发的256导高通量植入式柔性脑机接口技术,在复旦大学附属华山医院先后开展了高精度实时运动解码和语言解码临床试验研究,并取得重大技术突破。
优刻得董事长兼CEO季昕华表示,公司将持续加大对脑机接口技术研究的资源投入力度,与脑虎科技进一步深化合作,以云平台数字底座和强大算力作为底层支撑,推动脑机接口前沿技术在医疗康复领域的广泛应用。
脑机接口应用前景广阔
脑机接口是通过神经工程手段实现大脑与外部设备信息交互的交叉前沿技术,在医疗、康养、教育、娱乐等领域有着广阔的应用前景,已成为全球各国科技竞逐的重要赛道。
《行动方案》提出,2027年前,推动5款以上侵入式、半侵入式脑机接口产品完成临床试验,面向失语、瘫痪等患者,实现部分语言和运动功能恢复,实现高质量脑控。引育5家以上具有脑机接口核心技术与产品研发能力的自主创新企业,10家以上产业链上下游国内骨干企业。脑机接口创新生态初步构建。2030年前,实现高质量控脑,脑机接口产品全面实现临床应用,打造全球脑机接口产品创新高地,产业链核心环节实现自主可控。
除了上海,《加快北京市脑机接口创新发展行动方案(2025—2030年)》中提到,以推动脑机接口创新链和产业链深度融合为导向,加快开源开发、数据共享等开放式服务平台建设。
季昕华认为,脑机接口具有数据量庞大、复杂多模态数据结构等特性,对云存储和算力提出了极高的要求。优刻得在云计算、大数据及人工智能领域具备相应的技术和服务能力,可满足脑机接口领域相关的业务应用需求。
“脑机接口是一个全新的领域,数据量非常大,每一个脑机接口的项目都对应了非常复杂的多模态数据。”脑虎科技算法云平台技术总监杨勤荣说,这些特点对云存储和云计算提出了个性化的要求,而优刻得的云服务具有非常灵活的可定制化能力。
临床试验取得重大突破
近期,脑虎科技与复旦大学附属华山医院神经外科的合作,高通量植入式柔性脑机接口临床试验取得重大突破。有业内专家认为,这一突破性进展不仅涵盖了实时运动解码,更在实时汉语解码方面取得了前所未有的突破,标志着中国在脑机接口领域达到了世界领先水平。
2024年12月,脑虎科技联合华山医院神经外科吴劲松教授团队开展国内首例高通量植入式柔性脑机接口实时合成汉语言临床试验。项目团队在语言区占位肿瘤癫痫患者上进行了柔性脑机接口植入手术,通过植入256导高通量脑机接口,帮助其定位病灶并保护语言相关的重要脑功能区。
通过高通量、高质量、跨脑区大规模脑电数据高效采集和实时分析,术中几分钟即可精准定位相关脑功能区,手术后两天患者即可开展运动、语言解码试验,两周内即可实现“脑控”智能设备和“意念对话”。
基于实时汉语解码,受试者不仅实现了意念实时合成汉语、驱动数字分身以及对话AI大模型等高级功能,还能将人的脑电解码成语言进而转化成指令实时操控灵巧手实现人机交互。
季昕华表示,脑虎科技的突破性研究涉及用脑语言。“用脑信息能够把汉语给解析出来,是非常大的一个进步。”
在季昕华看来,人的大脑研究分为五个层次:第一,是状态的解码和情绪的评估。第二,是动作的意图识别和运动控制。第三,主要是语音理解和语言生成。第四,是视觉的重建和增强。第五,是记忆的调控和认知优化。“脑虎科技目前已实现了第三个层次。”他说。
脑虎科技创始人、首席科学家陶虎透露,2025年,团队将继续与华山医院合作,逐步开展长期在体临床试验,并计划推出下一代无线数据传输和充电的脑机接口设备。此外,团队拟用三年时间完成三类医疗器械的临床注册。
共同探索脑机接口新技术
2024年11月,上海成功实施首例脑机接口产品临床试验植入手术,引发广泛关注。据悉,通过微小电极植入大脑,利用电流实现人脑与机器交互,一度瘫痪的患者已能戴上气囊手套自主饮水。
在脑电采集装置成功植入后,思考与运动活动会不断激发大量脑电信号的涌现。通过运用先进的多模态信号采集技术和系统建模方法,人类的行为意图得以实现高精度的实时解码。若能将整个信息的采集、备份、解码及分析流程迁移至云端,无疑将大幅提升数据解码与推理的效率。
脑机接口技术作为医疗健康领域的一次革新,正引领着神经科学、计算机科学、生物医学等多个学科的交叉融合与创新发展。通过电极、芯片等装置的植入,该技术能够在云端精准采集和解码神经系统疾病患者的脑信号,并驱动外部设备,实现一种前所未有的人机交互方式,帮助患者摆脱肢体障碍、恢复语言和感知。
脑虎科技致力于通过自主研发的高通量柔性脑机接口技术,为科研和医疗临床领域提供整体解决方案。
优刻得则作为中立、安全的云计算服务企业,则拥有自主研发的一系列云计算产品和技术服务,能够为客户提供全面的智算解决方案,助力医疗体系建设和科研创新。借助云存储等云端资源,研究人员可以轻松实现实验与项目数据的即时上传与备份,这些数据在经过自动化清洗与整理后,得以获得安全可靠的存储。
早在2022年底,脑虎科技便与优刻得建立了战略伙伴关系,将脑机接口实验过程中的多模态信号数据采集、数据备份、解码分析等关键环节放在优刻得云平台上进行,以更好地进行数据管理和分析。
2023年,优刻得与脑虎科技、复旦大学附属华山医院共同入选上海市未来产业脑机接口专家委员会成员单位,充分发挥在云计算、大数据、人工智能领域的先进优势,共同探索脑机接口技术在医疗康复领域的应用。
2024年以来,优刻得与脑虎科技进一步深化合作,共同参与了上海市脑机接口领域的重大科研项目申报。双方联手研发“植入式言语合成脑机接口产品”,帮助失语患者恢复部分语言功能。
未来,双方将继续携手并进,共同推动脑机接口技术的创新与应用,为医学科技的发展和人类健康事业的进步贡献力量。