2026年迎来奇点?脑机接口技术加速突破
AI导读:
新年伊始,埃隆·马斯克宣布其创办的Neuralink计划于2026年实现脑机接口设备的大规模量产。该技术涉及实时通信与控制系统,通过检测脑中枢神经信号实现脑与设备直接交互。目前临床试验进展显著,但仍需攻克信号稳定传输与精准解读等核心技术难题。
新年伊始,埃隆·马斯克(Elon Musk)通过社交平台宣布,其创办的脑机接口公司Neuralink计划于2026年实现脑机接口设备的大规模量产,并将推进一种流程高度精简、几乎完全自动化的手术方案。未来,脑机接口设备中的电极丝将直接穿过硬脑膜,而无须将其切除。马斯克在社交平台X上透露脑机接口未来展望。
“意识操控”“人机融合”在过去是极富科幻色彩的想象,如今通过脑机接口渐成现实。2026年迎来奇点?侵入式脑机接口临床试验加速。脑机接口是指在人脑与外部设备之间建立起实时通信与控制系统,通过检测脑中枢神经信号实现脑与设备直接交互的技术。
一个完整的脑机接口系统通常包含记录、解码、控制、反馈四部分:通过电极等设备采集大脑神经活动信号,利用机器学习等算法解析记录到的神经活动,将解码后的信息转化为外部设备的控制指令,最终将设备执行动作后产生的视觉、触觉等感知信息反馈给使用者。
Neuralink脑机接口结构示意图。显然,实现高精度的大脑神经信号采集是脑机接口技术突破的第一步。侵入式脑机接口通过手术将微小电极植入大脑皮层,实现大脑神经信号与外部设备的直接交互。据Neuralink官网信息,该公司研发的硬币大小的设备集成芯片与大量超细柔性电极,由外科机器人将电极丝精准植入大脑,设备最终固定于颅骨与硬脑膜间预留的位置。若能实现硬脑膜免切除,将有助于推动手术流程自动化,同时改善患者术后预后效果。
据统计,目前参与Neuralink临床试验的志愿者约有20名。在脑机接口与电脑成功连接后,志愿者不仅能联机畅玩《马里奥赛车》《使命召唤》等游戏,还可操控机械臂完成写字、绘画、比手势等动作。
据中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心研究团队透露,2025年12月,该团队联合复旦大学附属华山医院及相关企业,成功完成第二例侵入式脑机接口临床试验。研究团队采用高通量无线侵入式脑机接口系统(WRS01),使一位高位截瘫患者能够通过脑电信号稳定操控智能轮椅与机器狗,在真实生活场景中实现自主移动与物品取用。通过自定义通信协议,将系统从信号采集到指令执行的端到端延迟压缩至100毫秒以内,低于人体自然神经环路传导200毫秒的生理延迟水平,使患者的控制体验更为流畅自然。
在信号稳定性、响应延迟等方面取得的关键突破,正在为辅助残障人士重建运动功能夯实技术基础,从屏幕上的光标到机械臂、智能轮椅,“意念操控”正在从二维平面迈向三维空间。
规模化生产?突破信号稳定性、临床安全性瓶颈。尽管临床试验成效显著,但侵入式脑机接口要实现规模化量产,仍需攻克信号稳定传输与精准解读、手术流程自动化与临床安全性等核心技术难题。
这也是当前全球脑机接口产业从实验室走向规模化的共性难题。
一方面,信号解读能力是脑机接口规模化应用的基础。大脑神经信号具有高度复杂性,人类解读能力仍停留在基础运动指令层面,难以精准捕捉情感、抽象思维等高级信号。即使是针对运动意图的解码,也需依赖复杂算法过滤噪声、提取有效信息。
“我们正在开发通用的大脑输入输出技术,探索如何将信息输入大脑、从大脑中获取信息,同时又不会对大脑造成损伤或产生任何副作用。”在此前的Neuralink技术交流中,马斯克认为该技术将使人类每日输出带宽从每秒不足1比特跨越至兆比特甚至千兆比特,并将植入电极数从目前的1000通道逐步增至25000通道,提高信息采集密度。
此外,研究人员们正在通过提高电极材料的生物相容性,实现设备长期稳定性。例如中国科学院团队研发的超柔性神经微电极,尺寸仅为细胞级别,相当于一根头发丝的1/100,弯曲应力仅为细胞间作用力的量级,使得脑组织很难“感受到”电极的“外来侵入”,保证了长期稳定的神经活动记录。但在规模化量产中,如何保障材料一致性与加工精度,仍是行业共同面临的难题。
另一方面,安全性是脑机接口规模化应用的“生命线”。大脑作为人体最为精密的器官,如何保障植入手术的一致性与术后良好预后,对手术流程的自动化推进提出了更高要求。与此同时,神经信号作为极具私密性的个人生物信息,如何保障其在传输、解读、存储全流程中的隐私与数据安全,以及“人机共生”场景下的伦理安全,全球研究团队们在设备量产前需要提出解决方案。
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