脑机接口技术爆发前期，“北脑二号”价值几何

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　　何谓“高性能”

　　从人脑获取信息、再到向大脑传输信息，这个过程无论马斯克如何酷炫地展示，实现起来也绝不容易。

　　所谓脑机接口（brain-computer interface）指的是在人或动物的大脑与外部设备之间创造出一种直接连接的方式，实现大脑与设备的信息交换，进而将中枢神经系统的活动转换为人工输出，从而增强、替代、修复、补充或改善中枢神经系统的正常输出，也就是我们现在能看到的其在医学上的应用，最终目标是实现生物智能与机器智能的交互融合——这无疑是推进未来科技的一手“王炸”。

　　目前学界的共识是，脑机接口最关键一步就是收集信息，大概分为三种方式：侵入式、非侵入式以及部分侵入式，简单理解便是在大脑中植入电极或芯片、不对大脑进行植入以及在进行深度控制的前提下在大脑皮层外做植入。

　　近期北京脑科学与类脑研究所（简称“北脑所”）公开展出的“北脑二号”智能脑机系统正是第一种。这种高性能侵入式智能脑机系统需要通过开颅手术放入电极，在脑皮质内采集人体神经元活动，再实现脑电信号的获取及解码。

　　侵入式电极的位置比较深，可以获取比较高的信噪比和分辨率，因此获取的信息质量是三种方式中最好的，马斯克名下的脑机接口公司Neuralink 所采用的也是这一方式，同时这也是北脑二号“高性能”的由来。

　　根据山东大学控制科学与工程学院博士杨立才所言，脑机接口的性能高低，取决于脑电信号捕捉的清晰度和转化的精准度，前者凭借植入脑内的电极，后者则靠的是解码算法。

　　自从马斯克进军脑机接口以来，无论是控制猴子打游戏还是首例人体植入后瘫痪患者已经可以通过“意念”玩游戏，都会在这个领域掀起一阵讨论的热潮；但在专业人士眼中，除了在多电极植入上的神经外科机器人有所进步外，Neuralink 并没有什么“革命性”的突破。

　　实际上，在日渐成熟的技术和商业生态环境下，国内在脑机接口领域的布局绝对不逊于此。

　　从电极到产业链

　　以“北脑二号”为例，它的核心硬件包括“高通量柔性微丝电极”和“千通道高速神经电信号采集设备”，这两个已经实现国产自研的硬件，正是获取信息的关键。

　　“目前市场上侵入式的脑机接口主要有三个技术路线：第一个是硅基硬质电极系统，可以同时记录96 个通道，可应用于临床；第二个是血管电极系统，可同时记录16 个通道；第三个是柔性电极，可同时三维记录1024 个通道。”上海脑虎科技有限公司创始人、CEO 彭雷解释，柔性电极是现在业界最推崇的技术路线，因为它创口小、通道数多，这就符合两个脑微电极的技术指标：减少对大脑的损伤，同时可以采集更多的脑电信号。

　　一般来说，通道数决定了可以读写神经元的数量，这一点国内团队已经不止一家超过了Neuralink。比如脑虎科技的柔性电极单器件通道数就已经达到2640 个，且电极厚度仅有1.5 微米，远远小于Neuralink 的5 微米；植入创口小于0.7 毫米，而Neuralink 的植入创口在2 厘米以上。但无论是“北脑二号”还是Neuralink 的最新产品，实际都还是用的1024 通道柔性微丝电极，更高通道数的柔性电极要在今年下半年才会逐渐商业化。

　　业内人士表示，尽管中国的脑机接口技术在电极的安全性和长期性方面有一定优势，但从系统集成度以及临床应用方面来看，还是和海外几乎同时起步的同行们有些差距，“我们现在是有自己研发生成式神经解码算法，但侵入式脑机产业上下游链路很长，涉及芯片、数据、算法、材料等多个环节，面临着技术、隐私乃至伦理的挑战”。