今天,上海两家脑机接口企业发布了科研进展:阶梯医疗研发的“植入式无线脑机接口系统”进入国家药监局的创新医疗器械特别审查程序,成为国内首个进入“绿色通道”的侵入式脑机接口产品;波达医疗创始人、复旦大学研究员许凯亮在2025“创·在上海”国际创新创业大赛总决赛上,介绍了他带领团队研发“超声脑机接口”的进展。“马斯克提出的侵入式脑机接口解析神经元方案有短板,我们的技术有望克服短板,实现高时空分辨率的全脑功能解析。”许凯亮告诉评委。
脑机接口是我国重点发展的未来产业之一,它通过神经工程手段实现大脑与外部设备的信息交互,在医疗、康养、教育等领域有广阔的应用前景。2016年,马斯克创立Neuralink(神经连接)公司,让脑机接口成为全球关注的一条创新赛道。Neuralink公司采用将电极植入大脑,采集神经元脑电波信号的技术方案,其优势是能采集到高质量的单神经元信号,但安全风险比较高,手术后可能引发免疫瘢痕、排异反应等后果。
如何降低安全风险?阶梯医疗发明了超柔性电极,其直径仅为头发丝的1/100,柔软度达到Neuralink产品的数百倍。这种国产电极植入大脑后,脑组织很难“感受”到电极侵入,大幅降低了出现组织损伤和免疫反应的风险。

阶梯医疗研发的脑控植入体。
目前,阶梯医疗与复旦大学附属华山医院在合作开展前瞻性临床试验。“从目前的试验结果来看,这项脑机接口成果初步实现了运动控制功能,帮助患者重建了部分生活自理能力。”华山医院神经外科主任医师吴劲松说。
阶梯医疗创始人、中国科学院脑智卓越中心研究员李雪表示,进入国家药监局“绿色通道”后,公司将加快注册申报和后续临床研究进程,持续推进产品的安全验证和规模化应用,让脑机接口技术在运动语言功能替代、神经疾病治疗、感知觉修复等领域更广泛地应用落地。

在前瞻性临床试验现场,阶梯医疗采集到了高质量的单神经元信号。
如果说,阶梯医疗是通过自主创新优化了马斯克的脑机接口方案,那么波达医疗是另辟蹊径,有望用超快超声技术颠覆马斯克的方案。
许凯亮介绍,超快超声是一种新兴超声技术,其脉冲持续时间短至纳秒或皮秒量级,所以成像灵敏度较传统超声大幅提升,帧率达到每秒万帧级别。将这种技术用于脑功能血流检测,能捕获人脑和脊髓中血流的瞬态特征,成像时间分辨率达到毫秒级,空间分辨率达到10微米以下。
目前,波达医疗已研制出超声脑功能血流成像系统,用于科研和临床领域。在华山医院神经外科,这款产品用于术中检查,取得了很好的临床效果。在此基础上,公司正在研发“超声脑机接口”产品,希望通过高时空分辨率的脑功能血流成像,实现全脑功能解析的目标。
在许凯亮看来,Neuralink公司的技术方案存在短板:“人脑神经元细胞多达860亿左右。马斯克计划逐年提高脑机接口植入设备的通道数,2028年突破2.5万个,但再怎么增加通道数,和人脑神经元相比,都是沧海一粟。”这意味着,侵入式脑机接口技术尽管能采集到高质量的单神经元信号,但挂一漏万,远远无法解析全脑信息。
“超声脑机接口”的成像范围则是全脑,通过全脑微血管网络的血流动力学成像,它可以成为连接微观单神经元与宏观大脑功能网络的桥梁。作为一种机械振动,超声具有开放兼容的特点,未来有望与其他技术结合,构建解析脑、调控脑的脑机接口闭环。

许凯亮研究员在复旦大学实验室工作。
安全性也是“超声脑机接口”的一个优势。与容易受信号干扰的脑电波采集不同,超声探头置于颅外,其分辨率并不会受影响。波达医疗计划将设备小型化后,分两步开展临床试验:先通过微创手术,将超声探头置于大脑硬膜外;技术迭代后,再将探头置于颅外,实现真正的无创脑机接口探测。
“我们希望通过参赛吸引到更多投资,尽快把‘超声脑机接口’技术推向临床。”许凯亮告诉记者。11月12日—14日,2025“创·在上海”国际创新创业大赛总决赛在漕河泾举行。今年,7380个参赛项目经层层遴选,最终50个优质项目晋级总决赛,覆盖新一代信息技术、生物医药、高端装备、新材料等前沿赛道。这项大赛旨在挖掘和培育硬科技初创项目,助力上海打造全球科技初创企业的首选地。