中國科學家在腦機介面研究方面邁出了重要一步,據報導一名完全癱瘓的患者能夠僅透過腦部信號與外界互動。中國科學院的研究團隊於12月17日公佈,這位因脊髓受傷而癱瘓的男性,能夠透過一個完全植入的無線腦介面控制智能輪椅、機器狗及數位設備。這項突破性技術實現了多個機器系統的穩定控制,標誌著從實驗室測試邁向真實世界應用的重要進展。該項目由腦科學與智能技術卓越中心(CEBSIT)宣佈,顯示出研究成果的巨大潛力。
這位患者名為張先生,他在2022年因意外摔傷而造成嚴重的脊髓損傷,導致高位癱瘓,僅能移動頭部和頸部。在經過一年多的傳統康復療程後進展甚微,他參加了腦機介面臨床試驗。6月20日,外科醫生在上海復旦大學附屬華東醫院為他植入了一個名為WRS01的無線侵入式腦機介面系統。該系統包括通過柔性電極插入大腦的微型前端傳感器,以及嵌入顱骨小凹槽中的處理器芯片。手術後,張先生佩戴一個特製的外部帽子,該帽子能提供無線電力並接收神經信號。
在兩到三週的訓練後,張先生便能夠僅憑思想控制電腦光標和其他數位設備。張先生在研究團隊分享的視頻中表示,「自從事故發生已經三年了,現在我終於可以再次工作。」他的遠程工作能力標誌著一個歷史性的里程碑。張先生利用腦控光標驗證遠端自動販賣機中的產品分配,成為首位參與腦機介面試驗的受試者,實現有償工作。
張先生表示:「我目前是一名實習分揀員,每天需要使用電腦控制光標來分揀產品,這有點困難,但對我來說這是一個寶貴的機會。」除了在螢幕上進行操作外,研究團隊還將腦部控制擴展到實體世界。張先生現在能夠駕駛智能輪椅並指揮機器狗,這些機器狗可以幫他取外賣,而智能輪椅則使他能夠在戶外活動,甚至在無需協助的情況下上下樓梯。
張先生表示:「現在令我最興奮的是這種連結的感覺,似乎重新連接了多年來被切斷的東西。」這一成就反映了Elon Musk在Neuralink提出的心靈感應概念的願景,但有一個關鍵的不同之處。Neuralink的試驗仍然專注於基本的互動,如遊戲和簡單任務,而中國的系統已經達到了日常生活的應用。
將思想轉化為行動需要的不僅僅是植入腦中的電極。這依賴於快速的無線通信、可靠的人工智慧解碼及先進的機器人技術。中國在5G及新興的6G網絡、半導體製造和智能機器人領域的優勢,提供了一個緊密連結的生態系統,支持這一進展。中國科學院院士及CEBSIT學術主任蒲慕明告訴中國國家電視台,這項研究證實了植入電極和信號解碼的長期安全性和穩定性,這些都是腦機介面的醫療應用所必需的條件。
在技術進步方面,速度是一個關鍵因素。人體內自然神經信號的傳輸約需200毫秒。透過定制通信協議,研究團隊將從腦信號到機器人行動的延遲減少到100毫秒以內,這使得控制變得更流暢和自然。研究人員還觀察到,隨著張先生的練習,他的腦部活動變得更加高效,控制的神經元從多個減少到一小組專門的神經元,這降低了心理負擔,使行動更直觀。
基於這些結果,研究團隊宣布了一個升級系統WRS02,具備256個通道,首個臨床試驗預計將很快開始,這為直接從腦信號解碼語音等更廣泛的應用開啟了大門。




