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脑机接口产业加速“接入”南京

2025-07-23 07:28:33|图文来源:南京日报
在脑机接口技术和产品展示区域,南京山海医疗科技有限公司展台展示的“明瞳”电生理记录与刺激设备。 南京日报/紫金山新闻记者 孙中元 摄在脑机接口技术和产品展示区域,南京山海医疗科技有限公司展台展示的“明瞳”电生理记录与刺激设备。 南京日报/紫金山新闻记者 孙中元 摄

□ 南京日报/紫金山新闻记者 张安琪

“患者原来手的终端功能是完全丧失的,一点儿都不能动。可手术后不到3个月,就已经能够自己端着水杯去喝水了。这对于一个几年来都靠别人喂水喂饭的病人来讲,是多么令人欣慰。”7月22日,脑机接口产业培育大会上,江苏省人民医院院长、南京医科大学副校长刘云分享江苏省首例、全国第四例半侵入式脑机接口手术的最新进展。

脑机接口技术,是通过神经工程实现大脑与外部设备信息交互的交叉前沿技术,在医疗、教育、游戏等领域有广阔的应用前景,已成为全球科技竞逐的重要赛道,也是我国“十四五”规划纲要中重点发展的“脑科学与类脑研究”领域的关键技术之一。

谋在前,干在先。记者采访发现,南京早早谋划布局,不仅已积累起一批具有突破性的重要成果,更在医疗、康养等领域培育出一批充满活力的初创企业。昨天最新发布的一揽子方案与支持举措,更为这一前沿技术的发展送来强劲东风,助其加速“接入”南京。

技术

多点突破,创新成果不断涌现

在电影《环太平洋》中,驾驶员神经系统与机甲同步,靠动作和脑电波即可控制上千万吨的机甲,实现物理意义上的“心想事成”。如今,科幻大片中的场景正在照进现实。

在南京左右脑医疗科技集团,记者亲身体验了一把:戴上脑电电极帽,穿上外骨骼机器人,再接入公司自研的非侵入式脑机接口控制系统。明明只是在心里默念“抬腿”,想象着腿部抬起的动作,外骨骼机器人竟像猜透了心思一般,顺着意念轻轻“托”起记者的腿,做出了精准的对应动作。 

“当我们默念时,特定脑区就会被激活产生脑电信号,我们的AI算法能实时识别并解码信号背后的意图,并翻译给外骨骼机器人。”南京左右脑医疗科技集团研发总监杨磊介绍,目前该系统已在北京天坛医院意识障碍外科投入临床应用,助力意识障碍患者通过“运动想象”,实现脑功能重塑及肢体康复。此外,该公司还研发了脑机接口闭环经颅磁/经颅电刺激系统,可为认知障碍患者(阿尔茨海默病、脑卒中)、意识障碍患者(孤独症、抑郁症)等提供辅助治疗服务。

所谓脑机接口,其实就是这样一位“翻译官”——通过识别脑电波的特征,直接读取大脑的意图,并将其转化为计算机指令,从而实现人与机器或外部设备之间的交互。具体“读取”大脑意图的方式分为非侵入式、半侵入式和侵入式。非侵入式,即像记者一样通过脑电帽等头戴设备采集信号,是无创的。半侵入式、侵入式则是有创的,但获得的脑信号比非侵入式的质量更高。

南京山海医疗科技有限公司最新研制的国产首个侵入式深脑电生理记录与刺激设备——明瞳,顾名思义便是侵入式的。公司董事长吴正平告诉记者,这项技术解决了脑深部电刺激手术最后一微米的问题,尤其是在术中微弱神经信号识别方面,取得了突破性进展,打破了国外产品的垄断。

来自不同科研团队的多个技术路线探索也不断取得进展。南京医科大学附属脑科医院神经外科主任医师吕著海,最近刚带着自己团队的脑卒中后吞咽困难无创脑机混合智能闭环康复系统,落地成立产业化公司。“中国吞咽障碍患者超过2000万,这个系统首创了脑机混合智能康复方案,只要患者在心里想象吞咽,脑机接口能实时解码意图,再驱动外部设备精准执行刺激,帮助患者实时完成吞咽动作。多次重复后,系统能激活受损脑区功能重组,促进神经通路重建。”吕著海说。

应用

加快推动场景开放,搭建技术产品首用“试验场”

与“明瞳”进度类似,东南大学研制的手部康复机器人系统目前处于二类医疗器械注册证取证阶段。系统在江苏省人民医院、东南大学附属中大医院等多家三甲医院开展临床研究,相关产业化工作在南京先端机器人技术研究院开展。

医疗健康领域是脑机接口最主要的应用场景,也是当前脑机接口“接入”现实生活的入口。今年更被视为中国脑机接口技术正式步入临床的关键一年。

南京,正聚焦研究型病房建设、促成多中心伦理协同,积累真实世界数据;开放特殊教育、探索“脑控+”等应用场景,助推脑机接口技术产业加速落地。今年6月底,东部战区总医院已成立江苏首家脑机接口临床研究病房,南京脑科医院制定了脑机接口临床研究型病房建设方案,江苏省人民医院、中大医院等医疗机构也均在有序推进中。

走进南京特殊教育师范学院,全国首个融合脑机接口技术的特教领域脑科学数智化平台——南特脑科学数智化平台正为孩子们提供疗愈学习与训练。只见一名学生正头戴可穿戴脑机设备,模拟小鸡和狐狸去赛跑。其间,如果他敢于眼神直视或进行语言表达,游戏中的小鸡就会跑步加速。目前系统已经在国内部分三甲医院和家庭中得到应用。

在仙林大学城生命科技创新园区,江苏省脑机接口共性创新和产业服务平台的建设工作正开展得如火如荼。该平台由江苏省人民医院联合南京市栖霞区、仙林大学城牵手多家高校院所、科技企业共建,将打造国内首个专业化脑机接口临床研究基地、创建国内首个脑机接口产品监管测试平台、建立国内最大的自主可控算力资源平台。

相关的伦理规范和法律也在不断完善。6家在宁重点医疗机构已共同签署南京脑机接口临床研究伦理协作审查协议书,建立全国首个地区性伦理协同机制。牵头中心伦理委员会根据脑机接口临床研究风险程度确定伦理审查方式,参研中心伦理委员会可通过会议审查或简易程序审查(快速审查)方式进行审查,各中心伦理委员会研究受理后3—5个工作日内完成初始审查并给出审查结论。

产业

政产学研医“组团”,“陪跑计划”全护航

咨询机构麦肯锡预计,2030年至2040年间,全球脑机接口仅在医疗领域应用的潜在市场规模有望达400亿美元至1450亿美元。今年以来,全国多地已出台专项政策对脑机接口领域予以支持。

立足未来产业特点,南京亦有高位谋划。

最新发布的《南京市推进脑机接口产业创新突破行动方案(2025—2030)(征求意见稿)》,从技术突破、平台打造、企业培育、临床研究、场景建设、生态构建等六个方面部署了15项重点任务,力争在2027年将南京打造成脑机接口创新研发高地、成果转化高地,到2030年进阶成产业发展高地。

为此,南京将统筹产业链条和空间布局,联合南京市脑机接口领域高校院所、医疗机构和产业资源,打造江苏省级产业联盟、市级创新联合体、两大产业集聚园区,推进区域协同、集聚发展。

据悉,江苏省脑机接口产业联盟将整合全江苏脑机接口前沿技术研发、关键核心技术攻关、产业化和应用场景资源,形成覆盖“材料—芯片—算法—终端”的产业链协作网络。两大产业集聚园区,指的是鼓楼区联合中国电科十四所高标准建设453地块,老旧厂区改造升级,打造江苏(南京)脑机智能科技创新园;栖霞区依托国家“两重”项目打造江苏脑机接口创新产业园,形成“临床研发—产品验证—应用转化—生产制造”生态链,推动脑机接口企业集聚发展。

此外,南京将从金融赋能和服务优化入手,开展脑机接口成果从技术研发到产品上市的全周期“陪跑计划”,助力前沿技术成果转化。

南京市现已集聚人才基金、未来产业天使基金等超10亿元,将把脑机接口作为重点支持方向,给予前沿项目长周期投资,形成覆盖早期孵化、技术攻关、产业扩张的耐心资本支持体系。

南京市科技、工信、卫健、市场监管、医保等8部门将成立联动小组,开展从技术研发到产品上市的全周期“陪跑计划”:在概念验证阶段提供设备共享服务,在样机开发阶段对接工程化资源,在产品注册阶段指导取证流程,在市场推广阶段协助医保准入、真实世界应用评价等。

“未来希望大家做脑机接口,到南京;到南京,做脑机接口。”在脑机接口产业培育大会主旨演讲环节,中国科学院院士、北京大学分子医学南京转化研究院院长程和平言辞恳切、语寄厚望。

作者:张安琪 责任编辑:朱皓