“北脑一号”无线全植入式脑机接口入选两院院士评选十大科技进展 彰显北京昌平创新集群突破

脑机接口技术连接人脑与外部设备,是神经科学与工程技术交叉融合的重要方向;近年来,全球研发进展引人关注,但真正进入临床、能够切实改善患者生活的案例仍不多见。此次“北脑一号”系统入选国家级科技进展评选,显示我国在该领域取得了可落地的关键进展。 “北脑一号”是一套基于柔性高密度脑电图电极的无线全植入式脑机接口系统。其核心创新在于采用薄而柔软、面积不足半个手掌的柔性电极,直接贴敷于患者硬脑膜表面,可采集128通路脑电信号,并对大脑运动意图进行较为精准的解码。该设计在降低体积与侵入性的同时,使患者能够通过“意念”控制外部设备,实现脑控光标、脑控游戏等功能。 该系统研发聚焦并突破了三项关键技术:一是高集成度微型主机设计,将信号采集与处理等功能集成于小型芯片与系统中;二是新一代无线短距通信技术,保障体内植入设备与体外接收器之间稳定传输;三是面向多场景的实时编解码算法,提高脑电信号识别与转换的速度与准确性。对应的技术指标已达到国际先进水平。 临床应用已取得明确成效。目前已有6名患者接受“北脑一号”系统植入。其中,一位因脊髓损伤卧床5年的患者,在脑机康复训练后运动功能得到改善,借助无动力支撑器具和助行器逐步恢复行走能力。另一位高位脊髓损伤致四肢瘫痪的患者,通过训练实现了脑控光标操作和游戏交互,上肢运动功能也出现部分恢复。其他受试者同样获得不同程度的功能改善。值得关注的是,该系统还在国际上首次实现对言语障碍患者中文语言的解码,为失语患者重建交流能力提供了新的技术路径。 产业生态为技术落地提供了支撑。昌平区作为该产业的重要承载地,正在形成较为完整的产业链。北京脑科学与类脑研究所自2018年在昌平成立以来,持续推动脑认知、脑医学、类脑计算等相关方向布局。2023年,昌平区发布医疗器械产业提升行动计划,将脑机接口明确为重点发展方向。2025年,昌平区又发布全市首个脑科学与脑机接口产业发展行动计划及配套政策措施,与市级方案共同推进。 目前,昌平区已聚集芯智达、优脑银河、核桃医疗等29家脑科学与脑机接口企业,覆盖电极、芯片、算法、软件、材料等产业链环节,形成“领域全覆盖、应用聚焦化、产值起步化”的布局。产业端已具备从注册检验、临床试验到申报注册的全流程能力。已有5家企业的8款产品共获批7个二类医疗器械证和1个三类医疗器械证,涉及数字化脑电图机、高通量脑电图机、脑电数据处理软件、磁刺激仪等产品,为临床与科研应用提供了工具支撑。 产业链协同效应正在显现。在“北脑一号”研发过程中,生命科学园周边企业为项目提供动物实验、电子元器件研发、机械加工等支持,政府与企业间对接效率较高。上下游企业的持续迭代也为项目推进提供了技术增量,带动形成协同发展的产业格局。

“北脑一号”的研制为有关患者带来新的康复与交流可能,也说明了我国在尖端医疗技术领域的研发与转化能力。实践表明,持续推进自主创新、强化产学研协同,有助于在重大健康科技方向实现可验证、可应用的突破。随着技术迭代与政策体系更完善,我国有望在全球医疗科技进步中起到更重要作用。