新华社对话 | 战略价值凸显、技术路径明确、产业生态聚力——中国科学院院士郑海荣谈脑机接口发展新机遇

2026/5/14 15:25:45 来源:新华社

近日,中国科学院院士、南京大学常务副校长、国家高性能医疗器械创新中心主任郑海荣接受新华社深度专访,系统阐释脑机接口在国家核心竞争力提升、人民健康福祉保障、人工智能产业升级等方面的重大意义与发展前景。

【以下为报道全文内容】

从科幻作品中的意念操控,到临床治疗中的功能重建,再到智能时代的人机融合,脑机接口正从前沿概念加速走向现实应用,不仅与未来能源、量子科技、具身智能、6G等未来产业一起写入今年政府工作报告,还成为“十五五”规划纲要明确提出的引领未来发展的重点领域之一。

为什么把发展脑机接口摆在越来越重要的位置?当前国际和国内科研情况如何?如何进一步加快技术转化、产业培育?记者围绕脑机接口的战略价值、技术路径、产业生态、未来发展等话题,专访了中国科学院院士、南京大学常务副校长、国家高性能医疗器械创新中心主任郑海荣。

关乎国家核心竞争力与人民健康福祉

脑机接口不仅仅是一个抓人眼球的科技概念,更是融合医学、计算机、电子、机械、材料等多学科的前沿技术,是撬动未来的一个关键支点,其发展水平关乎一国在前沿领域的核心竞争力。

“脑机接口是新一轮科技革命和产业变革的重要突破口,也是我国布局未来产业、实现高水平科技自立自强的战略制高点,无论是对医学和生命科学,还是对人工智能、具身智能和脑际通信等发展都具有变革性意义。”郑海荣说。

从国际竞争层面看,当前我国科技创新已从跟跑并跑向并跑领跑转变,必须超前布局未来产业,抢占脑机接口这一无人区,打造自主可控、安全高效的创新生态,为国家发展注入新动能;从现实需求层面看,脑机接口横跨生命科学、信息科学、材料科学、临床医学等多领域,在神经疾病诊疗、运动功能重建、情绪调控、康复辅助等方面具备不可替代的临床价值,给不少肢体功能受限的人群带去了全新的希望。

值得注意的是,脑机接口还被认为有望给人工智能的发展带来新的飞跃。脑机接口虽源于医疗,应用范畴却远超越医疗场景。当前,人工智能以深度学习、算力驱动、数据推理为核心,在高层次认知、创造性思维等领域仍面临瓶颈,尤其是“输入-学习-输出”的过程,仍然是一个不可解释的“黑箱”,而脑机接口直接打通大脑与外部世界的信息通道,将人类的意图、想象、智慧转化为控制指令,有望推动人工智能由目前的数据智能、物理智能迈向高级阶段。

“碳基智慧与硅基算力的结合,产生全新的生物智能,已经不再是科幻。”郑海荣说。

技术路径日益明确

2024年是脑机接口发展历史上具有里程碑意义的一年。马斯克的Neuralink公司在当年完成了首位人类患者脑机接口植入,帮助渐冻症患者仅凭意念操控机械臂完成饮水、加热食物等日常任务。

马斯克的成功实践也让侵入式这一技术路径成为了全球脑机接口赛道的焦点——通过开颅手术将电极植入大脑皮层,直接获取神经元信号。

事实上,脑机接口主要分为侵入式、半侵入式与无创式三条技术路径。侵入式技术,即向脑组织植入电极采集信号,信号质量好、精度高,但需要做开颅手术,存在生物相容性、长期稳定性、手术风险与伦理等方面的挑战;半侵入式虽然不穿透脑组织,但仍需通过手术或者微创介入的方式把传感器植入到颅骨与硬脑膜之间或脑血管与神经界面采集信号,同样面临大规模普及的难题。

“脑机接口要走向产业化、工业化、消费端,无创是必选项。” 郑海荣表示,无创脑机接口便捷、安全、成本可控,可以在医疗康复、工业控制,乃至教育娱乐、具身智能、无机通讯、无人系统等多种场景应用,是实现技术普惠的关键。

在他看来,无创脑机接口长期面临的信号采集难题,目前有望从三个方面得到解决:一是医学成像技术的跨越式发展,现有技术能够对人体器官从“静态拍照”到“动态摄像”,把微循环及功能过程清晰地展现出来,可以将生理规律和脑神经功能活动转化为可视化的临床依据;二是传感技术越来越灵敏,对于神经电活动的记录以及神经电活动诱发的脑区血流动力学活动精密测量与表征得越来越清楚了;三是人工智能的发展有力支撑,哪怕原始测量信号质量欠佳,也可能通过多模态脑机接口大模型“算”出大脑客观意图。

在此基础上,郑海荣主导了全脑皮层的神经影像技术研发,利用声、光、磁等物理场无创地调控大脑中的纳米级离子通道,开展将外部信息“写入”大脑的机制研究,构建脑机接口“读取-写入”的闭环。

郑海荣表示,我国应坚持差异化创新,在稳妥推进侵入式技术研发的同时,将重点放在无创脑信息读取、高灵敏探测与大模型解码上,充分利用我国在医疗资源、数据规模、制造体系等方面具备的独特优势,为无创技术突破提供坚实支撑,走出符合国情、安全普惠的脑机接口发展道路。

构建“热带雨林式”创新生态

脑机接口产业创新链长、壁垒高、协同性强,单一主体难以实现突破。郑海荣表示,必须构建“热带雨林式”创新生态,推动医疗、科研、产业、资本、人才深度融合,破除资源分散、转化不畅等痛点。

在创新平台方面,作为国家级创新平台,国家高性能医疗器械创新中心正依托中国科学院科研力量,协调国家实验室等战略力量,全力布局脑机接口领域,聚焦医用材料、核心芯片、公共测试等关键环节,整合临床资源、搭建转化平台,推动技术从实验室走向生产线。目前已在视觉与听觉脑机接口器件、无创脑信息读取等方向取得积极进展;

在产业方面,郑海荣等业内专家发起组建了医学、科技、资本三大脑机接口领域联盟:医学联盟联动国内近50家顶尖医院,共享临床资源、高质量数据、规范伦理标准,为脑机接口产品提供高效测试场景;科技联盟汇聚材料、器件、成像、人工智能、数据等领域科研力量,协同攻关核心技术;资本联盟引导资本投早、投小、投硬科技,通过联合投资降低风险,为技术创新注入活力。

人才是创新的第一资源。脑机接口是典型的交叉学科,需培养复合型人才队伍。日前,天津大学“脑机科学与技术”本科专业正式获教育部批准设立,纳入交叉学科门类,这是全国首个直接面向本科招生的脑机接口专业,将于2026年秋季依托天津大学未来技术学院招生,优秀毕业生直接进入本博贯通式的一体化培养体系。业内专家普遍认为,培养脑机接口人才,既要依托高校组建跨学科团队,开展有组织科研,也要适度设置专业方向,强化多学科交叉培养,满足未来产业发展需求。

站在“十五五”开局的关键节点,脑机接口产业迎来新的战略机遇期。从帮助瘫痪患者重获行动能力,到对精神疾病精准干预,再到实现意念操控设备、提升生产生活效率,脑机接口将深刻改变人类与世界的交互方式,成为赋能物理世界、重塑智能形态的战略工具。

“要坚持科技创新与产业创新深度融合,强化关键核心技术攻关,完善标准规范与伦理体系,联动各方力量,抢占技术制高点,推动脑机接口在安全可控前提下快速发展、加速应用。”郑海荣说。