脑机接口“中美争霸”

文 | 氨基观察

2009年，瑞士神经科学家亨利·马克拉姆大胆提出，只要十年时间，他就可以用计算机模拟出一个功能细节完备的人类大脑。

2013年，欧盟大手笔挥给他13亿欧元，并将这一“人类脑计划”（HBP）项目立为“未来新兴技术旗舰项目”，该项目也成为全球最重要的脑计划项目之一。彼时的脑机接口被美国、澳洲、日本、韩国等各国以“国家级资源”押注。

然而，欧盟已经在去年正式停止了对“人脑计划”的下一个十年的资金支持；日本、韩国近三年均未有突破性进展。

而在太平洋两岸的中美实验室里，脑机接口临床试验则正如火如荼进行。2023年以来，全球脑机接口研发进度集中度直接指向中美两国，中美在专利数量、企业规模和融资规模上领先全球，形成第一梯队。

2025年被业内视为中国脑机接口技术正式步入临床的关键年：中国科学院成功开展中国首例侵入式脑机接口临床试验，成为全球第二个进入该领域的国家。这或许意味着，在新一轮的竞赛中，只剩中美对抗了。

脑科学的理想与现实

马克拉姆发起模拟人类大脑的计划并不是偶然，早在2005年他就已经开始了著名的“蓝脑计划”（BBP），该计划的目标是对啮齿类动物大脑建立精确的、生物学上详细的数字重建和模拟，也就是从老鼠开始建模，但最终目标是人类大脑。

从“蓝脑计划”到“人类脑计划”是一个巨大的跨越。根据HBP在2013年递交给欧盟的项目计划书，欧盟人类脑计划的实现分三个阶段：第一阶段是最先两年半的“爬坡阶段“，是建立起一个ICT（信息通信技术）平台的初步版本，并且用一些经过战略选择的数据植入这个平台，目的是为项目内或项目外的研究人员使用该平台做准备；

第二阶段是此后四年到四年半的“运营阶段”，是加强对该平台的使用从而产生更多的战略数据并加入更多的能力，同时展现出平台对基础神经科学研究、药物研发应用和未来计算技术的价值；

第三阶段是最后三年的“持续性阶段”，能够确保该项目资金上自主可持续，并成为欧洲科学和行业的永久资产。

然而项目刚推出时，就遭到学界的强烈争议与质疑。

反对的科学家表示，这是一个需要整个欧洲进行协作的项目，就像人类基因组计划一样，资金不应该给到一个科学家。甚至有科学家认为这个项目纯属浪费钱，没有实际意义，因为“建模”不是解决问题的途径，“建模”就是问题本身，没有试图解决某个特定的研究问题。

十年间，HBP耗资6.07亿欧元，汇聚500多名科学家，最终收获的却是“支离破碎”的成果。虽然科学家们创建了至少200个脑区的详细三维地图，开发了用于治疗失明的脑植入体，但这些成果难以拼凑起“在计算机内重建大脑”的宏伟目标。

正如HBP项目成员、认知科学家、法国国家科学研究中心研究主任Yves Frgnac所说，该项目未能提供对大脑的全面或原创性理解，“我看到的不是大脑，而是大脑的一些部分。”也就是“能看到非常精巧的应用，但看不到多维度整合，也看不到大问题解决”。

于是，HBP项目销声匿迹，欧盟未来也将不再向单个科研项目进行如此大规模的资助。与此同时，日本和韩国的脑科学项目似乎同样陷入停滞。

日本2014年启动的“脑图谱计划”虽绘制出狨猴大脑3D图谱，但在人类大脑研究上进展缓慢。韩国2016年发布的《脑科学发展战略》聚焦人机交互技术研发，但至今未有突破性临床应用。

只能说，脑科学的理想很丰满，现实真得很骨感。

中美竞速

曾几何时，全球各国都想抢占全球脑科学竞争战略高地。

美国是最早提出脑科学计划及其行业发展规划的国家，也是政府资金投入最多，技术发展水平最高的国家。而欧盟HBP计划出台的一大背景，就是欧盟担心计算机、数字服务和其他技术进一步落后于美国，才设立了设立了“未来新兴技术旗舰项目”。

客观来说，无论从研发实力、资金投入、注册进度等各方面因素来看，美国头部脑机接口公司已经形成较强行业竞争壁垒。包括Neuralink、Synchron、Precision Neuroscience 等公司的突破研究领先全球，FDA 拿证数量和进度最为领先，Open AI和Meta也跨赛道进军脑机接口产业，因此美国头部脑机接口公司的实力和最新研究进展，代表着行业最顶尖水平。

差距意味着进步空间。中国已经与欧盟形成了一个反差。

中国起步晚，但在政策支持下加速追赶。“十三五”以来脑机接口支持政策频出，尤其近两年，工信部等七部委明确脑机接口长期发展路径，提出时间节点和阶段性目标。

今年7月，工信部等七部门发布《关于推动脑机接口产业创新发展的实施意见》，提出总体目标、重点任务、重点工程和保障措施，形成了明确的产业长期发展路径和两个阶段性目标。年初，北京、上海市科委均出台了代表性的地方政策，加速脑机接口产业发展。

尽管这无法改变科学规律，但是政策能够带动产业繁荣、资本流动，无疑会加速技术的发展。政策鼓励下，中国各大高校科研团队下场创业，包括清华大学、天津大学、复旦大学、浙江大学、上海交通大学、华东理工大学、北京脑科学及类脑研究所、中科院神经科学研究所等，攻坚脑科学与类脑研究底层技术。

截至2025年9月，国内至少诞生了不少于30家脑机接口代表性公司，其中约5-10家代表性企业位列全球第一梯队。包括芯智达、脑虎科技、强脑科技、阶梯医疗等企业持续突破，陆续开展中国首例人体植入和功能实现。

由此，2025年也被业内视为，中国脑机接口技术正式步入临床的关键年。

事实上，2023年以来，全球脑机接口研发进度集中度直接指向中美两国，中美在专利数量、企业规模和融资规模上领先全球，形成第一梯队。如下图所示，早在2022年，中美在该领域的论文数量已经断层领先其他国家。

换句话说，在这条赛道上，能够跟上美国脚步的只有中国，又形成了新的中美竞速。

还有漫长的路要走

或许没人会怀疑，随着技术的成熟，常常出现在科幻作品里常见的脑机接口场景，将会成为现实。

然而，难也就难在技术成熟，尽管已经取得了不少科学突破。“让盲人看得见，让瘫痪的人动起来，让聋人重新听见”已经是一句流传了25年的老话了。

目前的问题却是，恢复感官输入（如视觉）涉及大脑中的电刺激，与仅记录单细胞神经活动相比是完全不同的。目前，尚没有任何证据表明目前的神经植入物装置可以以任何方式创建感官系统。

换句话说，脑机接口技术作为一门新兴的研究领域，发展仍在早期，涉及计算机科学、神经科学、心理认知科学、生物医学工程、数学、信号处理、临床医学、自动控制等多个领域，仍有大量的问题尚待解决，还需要大量的科研投入和产出，还有很漫长的路要走。

比如，如何处理数量庞大且复杂的神经元。

脑机接口可以有很多不同的种类，用于提供多种功能。但所有研究脑机接口的科学家都在努力解决这两个问题：如何从大脑中输出正确的信息？如何将正确的信息输入到大脑？

输入及输出信息是大脑神经元的工作。脑机接口要做的就是介入到这个过程当中。这听起来并不难。但是，整个大脑皮质的体积大约为50万立方毫米，在这个空间里大约有200亿个神经元细胞体。每立方毫米的皮质平均含有约4万个神经元。但神经元细胞体只是神经元的一小部分结构。

除此之外，大脑中还有与神经元数量差不多的胶质细胞，以及血管。每立方毫米的皮质里面的毛细血管加起来的总长度可以达到一米。

而脑机接口的技术工程师如果要做到对于大脑信号进行极为精准的捕捉或反馈，就需要在这一立方毫米区域里面捕捉特定的一些神经元细胞体发出的信号，或刺激某些特定的细胞体发出工程师需要的信号。难度之高可见一斑。

对比非侵入式，侵入式脑机接口可以更好地接收神经元信号，但需要电缆来传输大量数据。

此外，工程上更大的难度还包括成本控制，能否通过合理的流程和工艺来降低成本实现商业化。

再比如，关于脑机接口的摩尔定律。

根据统计数据显示，以目前脑机接口技术以平均7.4年才能使可同时记录的神经元数量翻倍的速度计算，要达到同时记录100万个神经元需要等到2100年，而要记录人脑中的所有神经元，则要等到2225年。

因此，脑机接口如何解决带宽问题成为了学术研究、产业突破的关键点。

除此之外，如何提高信号识别的精度、如何改善信号处理方法使之系统化、通用化也是需要解决的问题。

当然，任何一项技术从最开始发明到终端应用，需要走很长很长的路，不止是技术的问题，还有人文伦理哲学的参与。尤其是涉及到人脑这样一个十分复杂又精密的黑匣子。这需要更多政策、资金的扶持，产业、市场的耐心和信心。