病患用意念操控輪椅在小區遛彎，指揮機器狗作為“身體延伸”取回外賣……腦機接口正以其革命性的潛力，從實驗室走向患者真實的生活場景，將“物隨心動”變為現實。

2025年，中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心研究員趙鄭拓、李雪團隊聯合相關機構成功完成了三例侵入式腦機接口臨床試驗。在侵入式腦機接口技術方面，我國成為繼美國后全球第二個進入臨床試驗階段的國家。

在團隊開展的第一例侵入式腦機接口臨床試驗中，受試者的控制對象是電腦、平板；而在第二例中，控制對象已從二維的電子屏幕拓展至三維的物理外設：智能輪椅和機器狗。

實現這樣的跨越，不僅需要解碼受試者“向左”“向右”的簡單意圖，更需實現連續、穩定、低延遲的精準控制，以應對真實環境中復雜的路面狀況和交互任務。

“我們開發了高壓縮比、高保真的神經數據壓縮技術，并創新性地融合了多種數據壓縮方式。”趙鄭拓介紹，這套混合解碼模型，即便在神經信號相對嘈雜的環境中，也能高效提取有效信息，將腦控性能整體提升15%—20%。

真實環境充滿聲、光、電磁等各類噪聲，受試者自身的生理、心理狀態也會波動。為此，團隊引入了神經流形對齊技術，其核心是從高維、多變的神經信號中，提取出代表使用者核心意圖的、穩定的低維特征，確保解碼器輸入端的魯棒性。

團隊研發的在線重校準技術，則使系統能在日常使用過程中，實時、無聲地微調解碼參數，從而使系統性能始終保持在高位。

最關鍵的是響應速度。人體自然神經環路的傳導延遲在200毫秒左右。而團隊通過自定義通信協議，將腦機接口系統從信號采集到指令下發至外設的端到端延遲，壓縮到100毫秒以內。這使得受試者的控制體驗更為流暢自然，意念與動作實現幾乎同步。

“隨著受試者對腦控外設的熟練使用，完成任務所激活的神經元數量會逐漸減少，單個神經元的調控效率和貢獻度得到提升，認知負擔大幅降低。”趙鄭拓介紹，受試者如今僅需花費很少的腦力就能控制輪椅等設備，達到將外設內化為“身體一部分”的境界。

另據了解，團隊第三例侵入式腦機接口臨床試驗已順利完成。基于臨床試驗的成功驗證與數據積累，團隊開發了第一代高通量無線侵入式腦機接口系統（WRS01）的升級版WRS02，后者在多個維度實現跨越式升級，通道數提升至256。WRS02的首例前瞻性臨床試驗即將于近期開展。

應用腦機接口技術，安全是“生命線”。

趙鄭拓介紹，團隊耗時10年開發的超柔性電極技術是WRS01實現應用效果和保障使用安全的基礎。“我們的電極是目前全球最小尺寸的神經電極，約為頭發絲直徑的1/100。電極彎曲時產生的作用力，與兩個細胞間的相互作用力差不多，這使它能與腦組織兼容，減少免疫反應。”他說。

從上游的電極、芯片、算法等，到中游的系統集成、測試以及整機解決方案，再到下游的醫療健康領域，侵入式腦機接口的產業鏈非常長。每一環都要走得扎實，才能支撐起規模化應用。“中國發達的供應鏈，給予了我們極大的支持。”李雪說。

腦機接口的價值實現，也離不開外部智能設備的發展。趙鄭拓表示，與外部智能生態的協同，是腦機接口技術產業化落地的關鍵之一。隨著電動輪椅、機器狗、人形機器人等智能外設的成熟與普及，腦機接口的“意念控制”有了更多用武之地。團隊將以開放的心態主動與各類智能設備、應用平臺等合作，共同定義控制協議和應用場景，加速推動新品臨床轉化與應用驗證，讓腦機接口技術真正走向臨床落地應用。