2024年1月30日，埃隆·馬斯克（Elon Musk）在社交平台上發文稱，神經連線公司neuralink成功進行了首例腦機介面人體植入手術，植入者恢復良好。
幾個小時後，宣武醫院和清華大學醫學院宣布，腦機介面已取得階段性進展世界首創接受植入式硬膜外電極腦機介面**的四肢癱瘓患者實現了自主控制大腦喝水。
早在1973年，加州大學洛杉磯分校的雅克·維達爾（Jacques Vidal）就首次提出了“腦機介面”的概念; 五十年後，人類僅憑頭腦就能控制物體的夢想終於實現了。
這項有望改變和造福人類的技術，吸引了許多國家的關注，資本市場的熱度，以及特斯拉、谷歌、Facebook、蘋果等龍頭公司的布局。 那麼，腦機介面從可用到易用再到大規模應用需要多長時間呢？
搶占未來戰略制高點
腦機介面作為一種變革性的人機互動技術，繞過周圍神經和肌肉，在大腦與外部裝置之間建立直接的溝通和控制通道，具有監測、替換、增強、補充和恢復受損或受損的自然中樞神經系統的輸出和輸入的作用。
世界上有一群人，由於各種原因，器官受損，語言不便，行動不便，無法融入正常的社會生活。 例如，根據中國殘疾人聯合會的統計，中國有2472萬人，近1800萬人，2780萬人。
科技造福人類，造福人類。 腦機介面研究旨在幫助癱瘓和殘疾人重新獲得與外界溝通的能力。 “腦機介面可以幫助癱瘓、運動功能障礙、癲癇等人群走向正常生活，減輕家庭負擔，這是一件非常有意義的事情，也是我們迫切想要解決的問題。 ”董敏，中國資訊通訊研究院雲計算與大資料研究所副所長表示。
不僅如此，腦機介面還可以幫助患有帕金森氏症、中風、阿爾茨海默氏病、意識障礙、耳鳴、聽力損失、視力障礙等慢性疾病的患者，這對應對社會老齡化的影響具有重要意義。
從技術發展趨勢來看，腦機介面提供了一種新的技術。 據董敏分析，未來人類智慧型與機器智慧型將逐步融合，充分發揮機器的儲存和計算能力，整合人腦的思維和創新能力，從而推動人工智慧更上一層樓——腦機智能融合，而實現腦機智能融合的關鍵技術環節之一就是腦機聯接。 “從長遠來看，腦機連線的應用場景比較廣泛，覆蓋醫療、娛樂、智慧型生活、教育、軍事等領域，這將導致相關的產業變革。 在董敏看來，腦機介面的前景非常廣闊。
幫助每個群體一視同仁地過上健康幸福的生活，幾乎是所有人的目標; 未雨綢繆，布局未來科技和產業的制高點，是前瞻的必然思路和行動。 為此，歐盟、美國、日本、南韓、澳大利亞等國家大力開展腦機連線的發展規劃和布局，並針對該技術啟動了重大研發計畫和典型投資專案。 在中國，2022年10月，工業和資訊化部、國家食品藥品監督管理局公布了人工智慧醫療器械創新任務入圍名單，多個腦機介面專案入圍，標誌著中國相關產品從“實驗室”到“應用領域”的開始。 2024年1月，工業和資訊化部等部門將發布《關於促進未來產業創新發展的實施意見》。其中，10個標誌性產品包括腦機介面。
突破侵入性腦機介面
隨著腦機銜接的快速發展，大量資金湧入這一領域。 根據《腦機介面**在醫療健康領域的應用*** 2023）》，紅杉資本、安德森霍洛維茨、Y Combinator、Founders Fund等知名風險投資公司很早就開始關注和投資腦機介面領域的初創企業，谷歌、Facebook、蘋果、 而特斯拉在早期就開始關注和投資腦機介面。在該技術的研發和商業化方面投入了大量資金。據統計，截至2023年一季度，全球腦機介面代表性企業融資額已突破100億美元。
在市場驅動下，政策支撐下，資本助力下，馬斯克的neuralink與宣武醫院、清華大學近日在腦機介面方面取得了重大突破，可謂是理所當然。
有兩朵花，每根樹枝上一朵。 以下是兩大突破的來龍去脈。
Neuralink成立於2016年，致力於開發針對腦相關疾病的侵入性腦機介面，打造全腦介面，使生物學和人工智慧更緊密地連線起來。
2019 年 7 月，Neuralink 發布了其第一款產品 N1 Link（稱為 Telepathy）。 同年，Neuralink在猴子身上測試了該裝置。 2020 年，Neuralink 將更新後的裝置植入仔豬大腦。 2021年，Neuralink在獼猴的大腦中植入了晶元，獼猴可以在沒有控制器或鍵盤的情況下玩**遊戲。 2023 年 9 月，Neuralink 招募癱瘓患者進行首次腦植入物人體試驗。 今年1月，首次植入人腦的試驗初步成功。 Neuralink表示，它希望通過植入大腦晶元，癱瘓患者可以重新行走，甚至抑鬱症等精神疾病。
資料顯示，清華大學與宣武醫院開展的無線微創腦機介面臨床試驗於2023年4月通過了宣武醫院倫理審查，並開展了植入式醫療器械的國際、國內臨床試驗註冊。 2023年10月24日，玄武醫院植入脊髓損傷患者。
患者是車禍導致的頸椎完全脊髓損傷（ASIA A 級），四肢癱瘓 14 年。 患者在手術後10天出院回家。 經過3個月的居家腦機介面**訓練，患者可通過腦電活動驅動氣動手套，實現獨立飲水等腦控功能，抓取準確率達90%以上; 患者的ASIA臨床評分和感覺誘發對脊髓損傷的潛在反應有顯著改善。
據悉，與neuralink腦機介面不同，清華大學和宣武醫院的腦機介面將電極放置在大腦的硬膜外，這是通過長期的動物實驗開發的，不會損傷神經組織; 採用近場無線電源和訊號傳輸，體內無需電池。 業界認為，腦機介面是訊號質量與落地難度和創傷之間的折衷，有望比需要“開顱手術”的neuralink腦機介面更早產業化。 當然，毫無疑問，neuralink腦機介面被植入大腦中，獲得的神經訊號更加準確。
兩大亮點事件的背後，有龐大的產業鏈支撐。 腦機介面產業鏈主要包括上游原材料和器件製造商、中游裝置製造商和下游應用服務商，他們彼此緊密合作，共同推動腦機介面的發展和應用。
中國已經從“實驗室”走向“應用領域”。
閔東表示，從技術路線來看，腦機介面分為非侵入式和侵入式，兩種型別各有優缺點。 前者不需要手術，只需要將採集腦訊號的電極貼在頭皮上，風險不大，但檢測到的腦訊號的準確性相對較低，控制或操作相對簡單; 後者通過手術將電極直接植入大腦皮層，大腦皮層更接近神經元，可以獲得更高質量的神經訊號，但由於需要外科手術，風險大且成本高昂。
因此，目前的腦機介面產品以非侵入性為主，由於技術、倫理等多重限制，侵入性腦機介面的研究機構和企業數量遠遠少於非侵入性。 董敏總結道，“侵入性腦機介面醫療器械是高風險的醫療器械，植入元件的長期有效性和安全性仍需要更多的時間和更多的實驗來驗證。 ”
從生態發展的角度來看，在各界的努力下，我國正在形成覆蓋基礎層、技術層和應用層的腦機介面全產業鏈。 特別是2022年10月，多個腦機介面專案入圍工信部等部門公布的人工智慧醫療器械創新任務揭幕，標誌著我國相關產品從“實驗室”走向“應用領域”的開始。
董敏認為，雖然腦機介面目前主要集中在醫療領域，但未來在教育、工業、娛樂等領域也有良好的發展前景。 例如，在教育領域，學生腦電訊號的測量可用於評估學生對知識的掌握程度，標準化學習效果的評估，並設計個性化的學習方案。 在工業領域，相關生產線的執行可以通過腦電裝置進行控制，不需要任何人操作槓桿或按下按鈕等，只要你坐著“思考”即可; 在娛樂領域，腦機介面可以為遊戲提供更加身臨其境、更直觀的互動體驗。
私隱保護和安全仍然可用
道德和其他問題
腦機介面帶來驚喜的同時，其私隱、安全和道德等問題也成為隱患。
腦機攝影的精準應用需要收集大腦皮層資料，並根據資料進行適當的行為指導，這涉及到私隱的保護，但如果過度保護，也會面臨**和使用效果不佳的問題。 董敏說，我們需要對腦機介面採集的資料提出要求，明確需要採集什麼樣的資料，採集到的資料哪些方面被使用，誰能看到資料？ 這些都需要加以規範，以使腦機介面在保護患者私隱的同時發揮更大的作用。
在安全性方面，需要重點關注三個問題：一是腦機介面的生物相容性，特別是侵入性腦機介面植入元件的穩定性和生物相容性; 鑑於腦機介面產品的特殊性，一旦出現網路資料安全問題，可能會導致嚴重後果，而腦機介面的網路資料安全能力要求是保護患者的生命安全; 三是腦機介面的應用安全性，產品在使用過程中不會對患者造成傷害，需要提前準備一些防護措施和應急措施。
此外，在倫理方面，腦機介面應用後的大腦資訊私隱、大腦增強後的公平性、知情權和同意權等問題也是需要考慮的問題。
因此，業內人士認為，從從2023年到2032年將是腦機介面的普及期，大約需要10年腦機介面可以達到“好應用方案和成熟商用多型別方案”的目標。