腦機接口:從實驗醫學走向康復應用場景

近日,上海華山醫院的一臺手術吸引了全國關注。醫生們在一位癱瘓十餘年的年輕人顱骨上,嵌入了一枚芯片,大小不過一枚鈕釦。這不是移植,也不是修復,而是接入。從前,這種畫面只存在科幻電影裡:你也許會想到《黑客帝國》裡插入後腦的數據接口,或者《超驗駭客》中被上傳的意識。如今,這些橋段第一次被現實技術復刻。

這是一臺名爲“侵入式腦機接口”的手術。背後,是中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心、復旦大學附屬華山醫院,以及數家企業的聯合攻關。3月下旬,他們完成了中國首例侵入式腦機接口的前瞻性臨牀試驗。這一試驗標誌着中國成爲繼美國之後,全球第二個將該技術推入臨牀階段的國家。

人腦植入芯片,並非中國首創。2023年底,馬斯克旗下公司Neuralink宣佈完成全球首例人類腦機接口植入試驗。芯片名叫“心靈感應”(Telepathy),大小如硬幣,植入時需打開顱骨,再將64根比髮絲還細的電極絲插入大腦運動皮層,用於接收神經信號。試驗對象是一位四肢癱瘓的男子,術後可用意念控制電腦光標,完成打字和瀏覽網頁。

消息發佈後,全球沸騰。有人將其視爲意識上傳的前奏,也有人擔心它是“硅基控制論”的起點。推特上一條熱門評論寫道:“馬斯克不是在治病,他是在修改人類的權限設置。”而今天,當這項技術悄然落地中國手術室,我們不禁會問:當大腦插入了芯片,我們還是那個完整的自己嗎?

當“我是誰”的哲學追問還在空中懸着,手術室裡卻已經開始給出一種技術層面的回答。這場腦內微革命的主角,是一位因觸電意外癱瘓了十三年的男性。3月25日,醫生在他的顱骨上打磨出一個凹槽,將一枚直徑26毫米、厚度不足6毫米的腦機接口芯片植入運動皮層。

芯片通過兩組柔性電極連接到神經元活動最密集的區域,用於採集大腦在運動意圖下產生的神經電信號。當人產生動作意圖,大腦神經元會發出幾毫伏的電脈衝,極其微弱,必須靠緊貼皮層的微電極陣列捕捉。本次試驗使用的每組電極集成32個通道,細度不到髮絲的五分之一,信號捕捉後傳輸至芯片,再由內置算法實時解碼,轉換爲“向左”“點擊”“加速”等具體操作指令。整個過程的平均延遲控制在20毫秒以內,已足以滿足基礎交互需求。系統採用無線供電,無需外接導線,手術僅需打磨骨槽完成植入,避免大範圍開顱,創傷最小化。

術後第十二天,受試者完成了第一次“意念控制”:通過純粹思維指令,操控電腦賽車遊戲完成加速、轉向、減速等動作。儘管系統仍在訓練階段,但這意味着腦機接口技術已從“工程樣機”走向“人腦響應”,實現了首次穩定閉環。

一項技術是否能走進現實,往往要看它何時進入制度系統。3月31日,湖北省醫保局發佈了全國首個腦機接口醫療服務價格標準。侵入式置入費、取出費,以及非侵入式適配費被明確列出,爲這項技術的普及和產業化打下制度基礎。它首次從試驗檯走向賬單,從科研指標走向醫保框架。

腦機接口技術按介入程度分爲三類:非侵入式、半侵入式、和侵入式。目前,國內企業多采用非侵入式方案,以降低技術門檻和使用風險。不久前,我在杭州強腦科技公司體驗了一套非侵入式腦機接口設備。走進展廳,一隻靈巧手原型機安靜地躺在操作檯上,像在等待一次“意念連接”。工作人員笑着說:“要不要試試,讓它聽聽您的指揮?”

我坐下,手臂套上一個袖套裝置。首先,他們讓我依次做出一些簡單的動作:握拳,鬆開,分別活動幾根手指。公司創始人在一旁向我解釋,這套設備內嵌了十幾枚乾電極,緊貼在皮膚上,用來捕捉肌肉運動中極其微弱的電信號,也就是他們所說的“肌電”。接下來,是關鍵一刻。他們讓我閉上眼睛,在腦中“想象”擡起食指——僅僅是想象而已,不需要真的動。幾秒後,我睜開眼,看見仿生手緩緩舉起一根指頭,動作雖然遲緩,但方向準確。我愣住了:它居然“讀懂”了我的意圖?

爲了驗證,工作人員又做了一個更苛刻的測試。他用雙手固定住我的拳頭,讓我嘗試張開手掌。我的手動不了,可就在那一刻,仿生手卻慢慢張開了五指——就像一個替身,在代我完成動作。“對,它在迴應您的意念。”工程師解釋說,設備依靠算法解碼我的腦電與肌電信號,判斷意圖,並實時驅動動作。

那一刻我意識到,控制一隻手,並不一定依賴肌肉與神經的牽拉。有時,僅憑意念,就能啓動一個替身。

在展廳裡,我還看到了幾幕印象深刻的畫面。一位肢體缺失的男士,戴上仿生手後,坐在電子琴前,緩慢卻精準地彈奏出旋律。另一位右臂截肢者,則用仿生手蘸墨提筆,寫下“創新”兩個字。工程師告訴我,他們的技術不只是功能替代,更是神經可塑性的延展。那不再是肌肉發出的命令,而是意圖本身接管了動作。像孩子學走路一樣,大腦通過重新建立動作迴路,讓這隻仿生手真正“變成自己的一部分”。它不是補償,而是重建。甚至在某些方面,已經具備了超出原始手部的穩定性與控制力。

不只是肢體控制,腦機接口技術也正嘗試重建感官。6月6日,中國科學家在《科學》(Science)雜誌發表研究成果,展示了全球首個寬光譜視覺假體系統。在動物實驗中,它不僅恢復了失明動物對可見光的感知能力,還拓展了對紅外圖像的識別。無需外接眼鏡,無需中轉設備,感知路徑直接連接至視覺皮層。它讓實驗動物在完全黑暗中也能看見事物,具備了超越生理極限的“夜視力”。

這意味着,腦機接口不僅可“修補”已失的功能,也可能賦予人類原本不具備的能力。問題也隨之而來:這是復明,還是改寫感知結構?

當然,技術的美妙永遠伴隨質疑的陰影。技術給予人“重新控制身體”的能力,也提出了另一個問題:那控制還掌握在誰手中?

在早期腦機接口試驗中,設備需要不斷採集大腦信號,用算法模型進行實時解碼。這意味着,部分大腦數據必須上傳、存儲、分析。它不僅屬於使用者,也連接着平臺、算法與網絡。一旦這些數據被泄露、濫用,或者被用來預測行爲,人類的思維就可能被外部系統反向建模。這不再是控制鼠標的技術問題,而是涉及意志自由、隱私邊界甚至倫理秩序的根本性挑戰。

植入式設備還有另一類風險:感染、排異、電極漂移……這些醫學問題在今天尚無法完全規避。華山醫院團隊已設定十年期隨訪機制,建立電生理長期監測系統,但即便如此,臨牀之外仍有未知。

一個更深層的問題是:當我們越來越依賴技術替身完成動作,會不會逐步失去原有身體經驗?仿生手能彈琴,那還是“觸鍵”的感覺嗎?這些問題暫時沒有答案。它們像影子一樣,跟隨在技術之光之後,一同延展。

技術的邊界,往往不是由算力決定的,而是由人類對自己的定義決定的。祝先生重新獲得了控制賽車遊戲的能力,也許下一步能操作機械臂、輪椅,甚至遠程機器人。而在另一個實驗室,失明者正在靠腦機視覺假體感知從未見過的紅外圖像。這些都不是“迴歸常態”,而是某種意義上的“重新編寫”。

當我離開杭州強腦科技公司的時候,有位同事忽然問我:“如果將來仿生手的能力越來越強,作爲一個健全人,你會願意截掉自己的手臂,換上那個更強的替代品嗎?”我無法立刻回答。問題過於突兀,也過於真實。它不再是遠方幻想,而是一個正在靠近的現實選項。當人類的感官、肢體、意志逐步與硅基系統對接,那“我”還屬於我嗎?

從技術誕生到成熟,腦機接口的路途還有漫長的艱險要走。在可見的未來,它不會迅速普及,短期內也不會迅速進入日常。或許,腦機接口永遠不會像智能手機一樣普及到每個人的日常裡。

也許未來某一天,我們會陷入這樣的思辨:到底是我操控了芯片,還是芯片操控了我?技術不會告訴我們人是誰,它只會反覆逼問:你準備好變成另一個版本的自己了嗎?