在電影《黑客帝國》中，高度發達的人工智慧和機器，利用腦機介面將人類囚禁於虛擬世界，未被囚禁的人類也利用腦機介面技術，潛入虛擬世界奮起反抗。這部電影留下的不只是銀幕上的震撼，更在現實世界激起深遠的哲學思考和對科技的無限遐想。
如今，科幻正照進現實。
大洋彼岸，埃隆·馬斯克的neuralink公司正加速推進人腦與機器的融合試驗，數度引起轟動；在中國，腦機介面技術快速突破，尤其在醫療領域已走在世界前列。
紅星新聞記者近日經過多日走訪觀察到，腦機技術也正在成都悄然落地。一批創新企業和科學人員持續攻關，突破性的成果不僅改變了醫學圖景，也為這座拼搏奮進的創新之城注入新的活力。
成都腦機介面
為孩子們帶來希望
去年，一對瑞典夫婦帶著他們的小兒子axel（化名），輾轉來到成都，尋找希望。
axel是一名孤獨症兒童。這種疾病讓患兒常年處於社交障礙、行為刻板、情緒焦慮的狀態。「已經沒有其他選擇，我覺得這是最好的辦法。」axel的父親說，國外也有訓練的方法，但在成都，還有數字化的治療方式可選。
▲來自瑞典的一家三口
他們抵達的，是成都前沿類腦人工智慧創新中心，這裡的科學家研發出了一批前沿科技。其中「孤獨症腦機輔助診斷系統」診斷準確率超過90%，獲批二類醫療器械；「孤獨症精準神經調控技術」在改善孤獨症兒童社交、語言和行為方面有顯著效果，治療響應率超過80%。
在完成20次治療後，axel的父母接受了採訪，此時axel的病情已顯著改善。「第一次明顯的變化，大概是在完成第8次治療時。」父母說，axel重新在鞦韆上玩了起來，並對旁人表現出興趣，「他很多年都沒這樣過了。」隨著治療的深入，axel變得像個正常的小孩子一樣，逛街時臉上帶著微笑，他的焦慮表現也大為緩解。
「你們非常棒！」這對瑞典夫婦向科研人員表達了深深謝意。他們還建議，若能研發出一款可遠程語音訓練的app，就可對患兒進行遠程治療，「因為回到瑞典，我們無法像在中國一樣進行干預（治療）。」
▲用於治療的腦機介面設備
成都前沿類腦人工智慧創新中心主任馮睿，向記者介紹了其中的奧秘。治療過程中所使用的無線乾電極腦電記錄儀，儀器上的乾電極就像8個「爪子」，觸角可以輕鬆透過頭髮與頭皮接觸。開啟監測後，屏幕上的腦電信息隨著監測進行波動，並在後台形成專業報告，「該系統的準確率達到了91.67%，可以有效輔助醫生進行診斷。」
另一個「∞」形狀的靶向經顱磁治療儀，則通過人工智慧定位患兒腦部異常神經環路，用磁脈衝精準調控認知功能。「就像為大腦做一場無聲的調音，讓紊亂的神經樂章重回和諧。」馮睿比喻道。這兩項技術不僅填補了國內空白，更被中國殘聯列為科技助殘優秀案例。
▲馮睿團隊也同步採用傳統的治療方式
同時，馮睿團隊也同步採用傳統的治療方式。近日記者看到，其中心有數個治療室，工作人員們對孤獨症兒童們展開語言、社交、音樂等療法。
據悉，該項研發成果已作為惠民民生項目，在成都市錦江區的13個社區衛生服務中心試點，針對24月齡—48月齡的適齡兒童免費進行一次腦功能篩查。目前，已服務2000餘名孤獨症兒童。
300毫秒
助力阿爾茨海默病早篩
馮睿團隊使用的設備，是一種非侵入式的腦機介面。在四川大學華西醫院，智能可穿戴老年健康管理系統實驗室主任、特聘研究員江寧所帶領的研發團隊，也研發了一種超短延時非侵入式腦機介面，能在300毫秒以內探測出人的運動意識，是目前世界上最先進的非侵入式智能康復系統的核心技術。
該項目命名為「天鵝湖」，主要應用於老年健康領域，尤其在篩查和治療阿爾茨海默病的場景中具有應用潛力。他告訴記者，我國健康老齡化面臨重大挑戰，大量老年人有各種各樣的慢性病，其中21.6%存在adl（日常生活活動能力）受限、20.8%患輕度認知障礙、阿爾茨海默病達到5.3%。另外還存在著農村老年人慢性病增幅更大，但知曉率/治療率比城市低10%至15%等一系列問題。
▲非侵入式腦機介面「魔笛」
據悉，全球每3秒即新診斷1例阿爾茨海默病，中國患者最多，約1507萬。阿爾茨海默病進展快、無特效藥、病程不可逆，給患病者和照護者造成了嚴重的痛苦和負擔。對此世界衛生組織建議：要早篩、早診、早干預。
「非侵入式腦機介面技術，有望對包括阿爾茨海默病在內的老年慢性病實現『一頭』和『一尾』管理。這一突破，主要通過面向社區和家庭的老年慢病早篩和院外康復治療實現。」江寧介紹，所謂「一頭」「一尾」，就是將篩查和治療從醫院搬到社區和家庭，實現「普篩+早篩+非藥物干預」閉環。而「天鵝湖」具有使用門檻低、成本低、效率高等優點。
以面向社區的早篩為例，傳統的篩查方式十分耗時，往往要花1小時以上，這顯然不可能大面積篩查。江寧團隊在2022年7月開始開展社區居住老年人群研究，參與人數超過3000人，僅用4個電極、5~10分鐘的測試，就可實現超過90%的篩查靈敏度，實現快速精篩。
非侵入式腦機介面在輕度認知障礙的干預治療環節，也能發揮作用，江寧團隊已經開展了相關對照研究。此外，江寧團隊研發的非侵入式腦機介面「魔笛」，一個看起來像頭盔的器械，可用於腦卒中康復；而一個長得像智能手環、名為「胡桃夾子」的器械，可用於肌少症的早篩康復。
▲「胡桃夾子」
電極片貼上大腦
精準切瘤
腦機介面技術主要分為非侵入和侵入式兩種，前者安全、易操作，後者則通過在大腦皮質植入電極，實現更高精度、更複雜的神經控制功能。日前，一場侵入式腦機介面手術在四川大學華西醫院順利實施，手術團隊藉助侵入式腦機介面技術成功將病人的腦膠質瘤切除。
華西醫院神經外科副教授楊淵通過手術視頻，向記者展示了其中的細節：只見8行8列共64個電極點組成的電極片，緊貼患者的腦組織，採集信號。腫瘤的電信號與正常神經元的電信號有所不同，手術團隊對採集的信號進行解碼，輔助判斷腫瘤與正常神經元的邊界，提高對腫瘤的全切率。
▲楊淵介紹侵入式腦機介面
而傳統的判斷方式，是醫生通過影像學、超聲、核磁共振等方式對腫瘤邊界進行結構性的主觀判斷。而想要精確地劃分腦部功能區，還需要在術中喚醒患者，對其腦部進行電刺激，這個過程無疑對患者來說是痛苦的，甚至很可能引發癲癇。
楊淵告訴記者，其在2019年于海外留學歸國後，華西醫院裡還沒有用於外科手術的腦機介面設備，他在神經外科學科主任毛慶的帶領下探索腦機介面技術。隨後他遇到了歸國的江寧研究員和何家源研究員，志同道合的他們有了相見恨晚的感受，於是組建團隊，開啟從0到1的技術攻關。
「那時候我們買不到電極片，但辦法總比困難多。」楊淵說，如今國內科創企業有了生產電極片的能力，這是硬體；華西醫院的創新團隊則開發了軟體，其演算法全球領先，「這些完全是從0到1的技術創新。」
毛慶則告訴記者，腦膠質瘤是兩大「癌王」之一，致殘率、死亡率很高，對病人造成了嚴重的負擔。該項技術除了有相對安全、減少併發症等優勢之外，還有使用門檻低的優勢，這有利於推廣，下沉到各級別醫院。
政策支持
讓科幻照進現實
據央視報道，數據顯示2024年我國腦機介面市場規模已達32億元，年增長率為18.8%，預計2025年全年，這一數字將突破38億元，到2027年將超過55億元，年均增長率保持在20%左右。
5月12日，四川省經濟和信息化廳等八部門聯合印發《四川省腦機介面及人機交互產業攻堅突破行動計劃（2025—2030年）》（以下簡稱《行動計劃》）。《行動計劃》是四川推進腦機介面及人機交互產業發展的指導性文件，提出了「著力打造全國一流的腦機介面及人機交互產業創新發展高地」，並明確了時間表和路線圖。據悉，四川是全國第三個出台省級腦機介面專項產業政策文件的省（區、市）。
政策鼓勵下，成都的腦機介面產業，路子越走越廣。據悉，除上述兩家機構，在四川腦科學與類腦智能研究院、四川省人民醫院、成都市第四人民醫院，各項創新腦機介面技術也被應用於改善失眠、大腦老化、帕金森病、阿爾茨海默病等領域。同時，毛慶也指出，四川腦機介面的生態處於初步階段，尚需繼續探索、完善和追趕。
1999年，經典電影《黑客帝國》上映，引發人類深遠的哲學思考和對科技的無限遐想。江寧告訴記者，他從小就愛看科幻電影，是國內第一批觀看《黑客帝國》的影迷，電影帶給他很深的震撼和啟發，「那時候我剛大學畢業，就想做腦機介面方面的研究。」
此前，郭帆導演告訴紅星新聞記者，他做科幻電影的價值之一，是啟發青少年愛上科學。而《黑客帝國》之於江寧，就實現了這樣的價值。
「我在追尋曾經的夢，一步一步實現科幻電影里的設定。」他說，「我們希望通過研究，讓大家遠離阿爾茨海默病，在自然生命完結以前，有尊嚴地活著。」
紅星新聞記者 王拓 攝影記者 周仕軍
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