武漢協(xié)和醫(yī)院神經(jīng)外科姜曉兵教授團(tuán)隊實施腦機(jī)接口芯片植入手術(shù)。（受訪單位供圖）
腦洞，到底能開多大？
湖北用一連串“頭”等大事作答——
去年11月，芯片首次植入人腦，信號燈一亮，秒變“意念遙控器”；
今年3月，湖北在全國率先給腦機(jī)接口醫(yī)療服務(wù)定價；武漢實驗室里，一張微米級“腦地圖”驚艷全球，把神經(jīng)元的秘密放大到三維立體；
5月，武漢協(xié)和醫(yī)院腦機(jī)接口“醫(yī)工融合”病房啟動實體建設(shè)；
10月，武漢同濟(jì)醫(yī)院研發(fā)帕金森腦機(jī)接口治療新方案；
11月，武漢協(xié)和醫(yī)院“漢芯”腦機(jī)接口植入手術(shù)成功，偏癱患者靠“想”就把水杯穩(wěn)穩(wěn)端起……
未來產(chǎn)業(yè)的“腦洞”，越開越大。
這里有關(guān)鍵技術(shù)
植入式腦機(jī)接口系統(tǒng)全鏈條自主研發(fā)
2024年11月，武漢協(xié)和醫(yī)院進(jìn)行了一次具有里程碑意義的手術(shù)，醫(yī)生將一枚腦機(jī)接口芯片植入一名腦腫瘤患者腦部并完成測試。這是首個全國產(chǎn)高通道腦機(jī)接口臨床測試，標(biāo)志著我國該領(lǐng)域臨床研究達(dá)到世界領(lǐng)先水平。這枚芯片就來自武漢本土企業(yè)衷華腦機(jī)。
腦機(jī)接口概念于1973年提出，歷經(jīng)50多年發(fā)展，目前處于技術(shù)爆發(fā)期，預(yù)計2028年全球市場規(guī)模突破60億美元。美國、歐盟和日本技術(shù)領(lǐng)先。中國腦機(jī)接口研究雖起步較晚，但發(fā)展迅速，2010年代后逐步突破。2024年工信部將其列為“十大未來產(chǎn)業(yè)”。
“關(guān)鍵核心技術(shù)是討不來、要不來的，只能靠自己的努力奮斗，用自己勤勞的雙手做出來。”作為腦機(jī)接口手術(shù)的設(shè)備提供商，衷華腦機(jī)首席科學(xué)家、董事長黃立說，西方在腦機(jī)接口研究領(lǐng)域起步較早，先進(jìn)的腦機(jī)接口產(chǎn)品不賣給中國，技術(shù)更不可能讓中國掌握。為此，他與研發(fā)團(tuán)隊多年攻關(guān)，完成了植入式腦機(jī)接口系統(tǒng)全鏈條自主研發(fā)，已申請國內(nèi)外相關(guān)專利200余項。
目前，衷華腦機(jī)研發(fā)了全球領(lǐng)先的65536通道雙向侵入式腦機(jī)接口系統(tǒng)，最大通道數(shù)是美國馬斯克Neuralink公司的20倍；今年3月，又與武漢協(xié)和醫(yī)院聯(lián)合攻關(guān)，研發(fā)了全球首個微米級腦機(jī)接口三維多模態(tài)圖譜系統(tǒng)，為腦機(jī)接口的微米級高精度、高維度影像研究奠定了基礎(chǔ)。
“從0到100都是原創(chuàng)正向技術(shù)，我們每走一步都部署了專利覆蓋，別人想抄我們、突破我們，也造個同樣性能的腦機(jī)接口，是非常難的事了。”黃立說。
今年11月14日，好消息再次傳來——在武漢協(xié)和醫(yī)院的康復(fù)室內(nèi)，51歲的劉先生（化名）緩緩抬起右手，穩(wěn)穩(wěn)握住面前的水瓶，完成了一個對他而言意義非凡的動作。“現(xiàn)在我又找回了手腕發(fā)力的感覺，對未來的康復(fù)充滿信心，也許我真的能創(chuàng)造奇跡。”
兩年前，來自河南的劉先生因腦梗塞導(dǎo)致右側(cè)肢體癱瘓，右手功能基本喪失。9月22日，武漢協(xié)和醫(yī)院神經(jīng)外科姜曉兵團(tuán)隊將衷華腦機(jī)的高端腦機(jī)接口芯片精準(zhǔn)植入患者的顱內(nèi)，成功采集到了他大腦中感覺運動區(qū)域的神經(jīng)信號。
術(shù)后，劉先生恢復(fù)良好，未出現(xiàn)任何并發(fā)癥，植入芯片性能穩(wěn)定，神經(jīng)信號解碼準(zhǔn)確率持續(xù)保持在95%以上。經(jīng)過一個多月的系統(tǒng)訓(xùn)練，他的右側(cè)肢體肌力顯著增強，手臂能夠輕松上抬，并能完成抓握水瓶、將瓶口對準(zhǔn)嘴巴喝水的連續(xù)動作。“這標(biāo)志著中國腦機(jī)接口技術(shù)在臨床轉(zhuǎn)化中取得關(guān)鍵性進(jìn)展。”姜曉兵說。
這里有產(chǎn)業(yè)鏈
“醫(yī)工融合”促應(yīng)用
10月27日，“何以中國·家住長江邊”網(wǎng)絡(luò)主題宣傳活動啟動儀式上，武漢依瑞德集團(tuán)副總裁孫聰頭戴公司自研的穿戴式近紅外腦功能成像設(shè)備上臺演講。
演講過程中，舞臺兩側(cè)的大屏幕同步呈現(xiàn)他動態(tài)的大腦圖譜——隨著他的語速起伏、內(nèi)容切換，圖譜上的紅、黃、藍(lán)色彩塊不斷流轉(zhuǎn)變化，直觀地將大腦的神經(jīng)活動“可視化”，讓臺下觀眾清晰看到思維運轉(zhuǎn)的“動態(tài)軌跡”。
今年，武漢依瑞德集團(tuán)自主研發(fā)生產(chǎn)的經(jīng)顱磁刺激儀，獲得國家藥品監(jiān)督管理局核發(fā)的醫(yī)療器械三類產(chǎn)品注冊證，用于抑郁癥的治療。這也是國內(nèi)首張精神領(lǐng)域經(jīng)顱磁刺激儀的三類醫(yī)療器械注冊證。
“從電極材料到植入手術(shù)，全程不出武漢，一條地鐵線全搞定。”孫聰說。
這條地鐵線就是武漢地鐵2號線，每天運送百萬乘客穿越長江，也運送“腦機(jī)接口”這條產(chǎn)業(yè)帶。
金融港北站出站，是衷華腦機(jī)總部，半導(dǎo)體、材料科學(xué)、人工智能、通信工程、生物醫(yī)學(xué)、機(jī)械設(shè)計、臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的科研人員協(xié)同合作，專注探索“人腦—機(jī)器—外部世界”的未來連接方式。
終點佛祖嶺站南延1.2公里，是依瑞德園區(qū)，無創(chuàng)路線代表企業(yè)，把經(jīng)顱磁刺激儀做成“爆款”；光谷廣場站周邊，沃億生物、格林泰克等上游公司專攻三維腦圖譜、柔性電極。
到漢口中山公園站下車，華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院和同濟(jì)醫(yī)院，則為腦機(jī)接口產(chǎn)品應(yīng)用搭建了世界級舞臺。
武漢協(xié)和醫(yī)院黨委副書記孫暉表示，醫(yī)院在全國率先成立腦機(jī)接口“醫(yī)工融合”門診、病房，首創(chuàng)“醫(yī)師+工程師”雙查房制度以來，已接待近百位來自全國的患者。
這里有好政策
編織成果落地生態(tài)圈
2024年以來，湖北腦機(jī)接口創(chuàng)新應(yīng)用頻頻問世，一系列前瞻性政策布局發(fā)揮了重要作用——
《湖北省加快未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展實施方案（2024—2026年）》將腦機(jī)接口列為未來健康領(lǐng)域的重點方向；《武漢市促進(jìn)未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展實施方案》，將腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)作為13個未來產(chǎn)業(yè)之一進(jìn)行重點部署；光谷發(fā)布“腦機(jī)接口11條”，支持腦機(jī)接口關(guān)鍵技術(shù)及重大產(chǎn)品研發(fā)、推動技術(shù)成果應(yīng)用、壯大創(chuàng)新主體、構(gòu)建產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)……
今年8月，在湖北省衛(wèi)生健康委、湖北省科學(xué)技術(shù)廳等單位支持下，湖北腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)盟在光谷成立，聚合臨床資源、龍頭企業(yè)以及高校科研團(tuán)隊，通過共建聯(lián)合實驗室、開放共享實驗平臺、組織交流活動，加速腦機(jī)接口領(lǐng)域創(chuàng)新成果落地。
目前，武漢東湖高新區(qū)正推進(jìn)建設(shè)光谷腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。其創(chuàng)新驅(qū)動核心——國際腦機(jī)接口創(chuàng)新中心位于光谷生物創(chuàng)新園二期，由東湖高新區(qū)聯(lián)合同濟(jì)醫(yī)院、協(xié)和醫(yī)院等單位建設(shè)，將構(gòu)建從概念驗證、臨床試驗、注冊檢驗到產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的全鏈條服務(wù)體系。
當(dāng)“讀懂”大腦變成現(xiàn)實，湖北的目光已投向更遠(yuǎn)的疆域。
《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十五個五年規(guī)劃的建議》提出，前瞻布局未來產(chǎn)業(yè)，推動腦機(jī)接口等產(chǎn)業(yè)成為新的經(jīng)濟(jì)增長點。
衷華腦機(jī)市場負(fù)責(zé)人鄭瀚認(rèn)為，“十四五”時期，腦機(jī)接口技術(shù)主要被視為神經(jīng)科學(xué)與人工智能的交叉前沿，而《建議》將其明確納入國家未來產(chǎn)業(yè)體系，意味著國家層面開始系統(tǒng)性地規(guī)劃其科研、臨床與產(chǎn)業(yè)化路徑，搶占新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的制高點。
“在技術(shù)上，湖北已有多年布局和積淀，有代表性的企業(yè)和產(chǎn)品。在未來全球腦機(jī)的浪潮中，湖北一定可以將技術(shù)長板轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。”孫聰說。（劉天縱 劉潔 龍華）
專家點評
“三位一體”組合拳
將科研長板轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢
武漢大學(xué)信息管理學(xué)院教授 趙一鳴
湖北省正迅速崛起為我國乃至全球腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)版圖中的重要策源地。這一地位的取得，得益于其在科研基礎(chǔ)、臨床資源、政策引導(dǎo)與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同等方面形成的系統(tǒng)化優(yōu)勢。
核心驅(qū)動力在于“產(chǎn)學(xué)研醫(yī)”的深度融合。以武漢大學(xué)、華中科技大學(xué)為代表的高校，持續(xù)輸出前沿科研成果與高端人才；而同濟(jì)、協(xié)和等醫(yī)院則提供了世界級的臨床驗證與應(yīng)用場景。多例高難度腦機(jī)接口植入手術(shù)的成功實施，不僅驗證了技術(shù)成熟度，更打通了從實驗室研究到臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)化路徑。特別是湖北省率先發(fā)布腦機(jī)接口醫(yī)療服務(wù)價格項目，從制度層面破解了創(chuàng)新成果落地“最后一公里”的難題，極具政策前瞻性。
在頂層設(shè)計方面，從省級未來產(chǎn)業(yè)實施方案到市級專項政策，湖北構(gòu)建了多層次、成體系的政策支撐網(wǎng)絡(luò)。“腦機(jī)接口11條”等精準(zhǔn)措施，為企業(yè)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)與產(chǎn)品迭代提供了有力保障。湖北腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)盟的成立，進(jìn)一步整合了全省優(yōu)勢資源，推動形成協(xié)同研發(fā)與集群發(fā)展的良性生態(tài)。
此外，湖北已初步構(gòu)建起覆蓋上游核心器件、中游系統(tǒng)集成與下游臨床康復(fù)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。本土企業(yè)在超高通道侵入式系統(tǒng)、微米級三維腦圖譜等關(guān)鍵技術(shù)上實現(xiàn)突破，部分指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。這不僅標(biāo)志著湖北具備參與全球競爭的實力，更意味著其在未來行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定中有望發(fā)揮主導(dǎo)作用。
綜合來看，湖北憑借技術(shù)原創(chuàng)、臨床轉(zhuǎn)化與制度創(chuàng)新“三位一體”的組合拳，將科研長板轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，為我國在腦機(jī)接口這一未來產(chǎn)業(yè)中搶占戰(zhàn)略制高點提供重要支撐。
（責(zé)任編輯：徐玉）
