清华脑机接口，将科幻变成现实！

如果有一天

科幻小说与电影里的未来图景照进现实

人类仅凭一个念头便能隔空操控万物

瘫痪之人重新站立行走

失语之人终于开口发声

抑郁症患者的情绪波动

在第一时间被感知、被安抚

这份超越想象的蜕变

正依托脑机接口技术逐步实现

2026年全国两会

脑机接口首次被写入政府工作报告

与未来能源、量子科技、生物制造、具身智能、6G

一同被列为国家培育发展的未来产业

清华大学乘势而上、抢抓时代风口

以跨学科协同模式

深耕脑机接口领域研究

在神经工程与智能医学领域跻身国际领先行列

三十载潜心坚守、持续攻关

清华团队把银幕上的科幻想象

变为可触可及的现实

有力推动我国脑机接口技术突破

与产业高质量发展

率先发力，脑机接口探索之路

1995年

国内脑机接口技术尚在萌芽阶段

清华大学生物医学工程学院

高上凯教授、高小榕教授团队

在当时率先迈出了探索的第一步

为保障航天员离心机训练安全

解决高强度重力眩晕下无法及时喊停的难题

高小榕团队在离心机实验环境中

实时监测受训者的大脑意识状态

依托脑机接口系统精准判断其清醒程度

1999年

高上凯、高小榕团队

开展了非侵入式脑机接口的临床研究

自主研发的

四目标稳态视觉诱发电位（SSVEP）脑机接口

成功实现意念操控光标移动

让“用思想控制外物”从想象变为现实

与此同时

我国脑机接口在医疗健康领域的应用研究

也如雨后春笋般蓬勃兴起

清华大学在脑科学与神经调控技术领域

提前布局、主动作为

2000年

清华大学神经调控团队

开启了国产脑起搏器研发之路

将载人航天领域的尖端技术

集成其中

2009年

首例清华大学牵头研制的脑起搏器完成临床植入

这是我国自主研发的神经刺激器首次临床植入人体

标志着我国在神经调控领域取得重大进展

2012年

清华大学牵头的神经调控技术国家工程实验室

获批成立

团队致力于“产学研医”协同创新

相继获批国内首款脑起搏器

以及国内首款可充电脑起搏器

这类脑起搏器可用于帕金森病、肌张力障碍、震颤

癫痫、强迫症等神经精神疾病的治疗

脑起搏器工作原理示意图

2016年

清华大学牵头研制的脑起搏器

顺利通过国际权威CE认证

取得产品进入欧盟市场的“通行证”

随后产品走出国门

在“一带一路”共建国家落地应用

让中国原创脑科学技术惠及更多患者

2018年国家科学技术奖励大会上

清华大学牵头的

“脑起搏器关键技术、系统与临床应用”项目

荣获国家科学技术进步奖一等奖

2020年

清华大学牵头研制的

“AI+脑起搏器”首次亮相

这款脑起搏器可以通过蓝牙传输脑电信号

具有感知大脑、远程程控、隐私保护等诸多功能

脑起搏器迈入智能时代

截至2026年4月

清华大学牵头研制的系列脑起搏器

已在国内超过600家医院应用

并在海外12个国家得到应用

累计植入患者超过38000人

王甲佩戴脑机接口设备挑战打字（来源：央视）

随着科技不断发展精进

大众也逐渐感受到脑机接口技术背后的人文温度

渐冻症患者王甲佩戴着

清华大学神经工程实验室

为他量身定制的脑机接口设备

登上央视《挑战不可能之加油中国》的舞台

他依靠脑电波实现“打字”沟通

用意念“朗读”出一首动人的诗歌

纵然全身肌肉无法动弹

思想却依旧能够自由表达

清华大学在脑机接口领域

紧扣国家战略需求开展前沿探索

以自主创新成果持续赋能民生健康

创新疗法，破解脑病治疗的新密码

2025年

世界卫生组织（WHO）

发布的《神经病学全球状况报告》显示

神经系统疾病现已影响到全球40%以上的人口

现有治疗手段

在精准性与安全性方面仍面临严峻挑战

脑机接口技术的出现

为脑病治疗打开全新通路

带来革命性突破

立足临床痛点，聚焦患者需求

神经调控国家工程研究中心

（原“神经调控技术国家工程实验室”）

自主研发出一系列

新一代植入式神经调控关键技术

团队解决了

植入式设备在人体内

长期安全运行、稳定长效工作、磁共振环境兼容等

共性技术难题

实现多项核心技术原创性突破

应用该技术的新的植入式神经调控系统

使用寿命预期可达三十年以上

不仅大幅优化了患者的术后体验

并且有望实现

“一次性植入、长期获益、终身使用”

的临床目标

脑起搏器突破了传统“单向刺激”模式

向“脑机双向交互”模式跃迁

能够在输出精准电刺激的同时

实时采集、解析深脑神经信号

构建集“感知解码-反馈调节”于一体的

智能闭环体系

实现了从“写脑”到“读脑-写脑”融合的关键跨越

为神经系统疾病精准调控开辟了新路径

除了植入式神经调控技术

清华团队在神经信号采集与疾病精准诊疗领域

也持续发力、多点突破

清华大学电子工程系盛兴教授课题组

研发4096通道超高密度电极阵列NeuroCam

可以进行大范围脑电信号的高空间分辨率记录

有力赋能神经科学基础研究

同时为癫痫类神经疾病诊疗相关的神经工程应用

带来了新机遇

颅骨骨髓免疫细胞递送纳米颗粒至脑实质病灶，治疗缺血性脑卒中

在脑病靶向治疗领域

清华团队持续探索脑机接口的应用边界

开辟出全新发展路径

清华大学生物医学工程学院张明君教授团队

联合天坛医院

创新“颅骨免疫细胞微纳机器人”靶向给药

突破血脑屏障

将药物精准送达脑卒中病灶

该技术有望与脑机接口技术深度融合

发展为同时承载

“物料流、能量流、信息流”的

多方位脑机交互接口

闭环面神经刺激系统的设计与特性

在神经功能障碍康复领域

清华大学生物医学工程学院李翀副教授团队

联合机械工程系等

研发出眼镜式可穿戴闭环神经刺激系统

该系统能够智能识别面肌痉挛特征信号

并进行实时精准干预

从而实现对病症的长期有效管理

临床实验证明

接受干预的面肌痉挛患者

在多项面部对称性指标上得到显著性改善

该系统为面肌痉挛患者带来了

全新的治疗与康复选择

点燃希望，让瘫痪者重新“动起来”

“我想拿起水杯”

瘫痪在床的病人仅仅依靠意念的指令

就能操控身体付诸行动

脑机接口的出现

让许多运动功能障碍的患者

重新实现对肢体的主动控制

截瘫患者使用NEO脑机接口完成脑控抓握

2026年3月，国家药监局批准

全球首款侵入式脑机接口医疗器械上市

标志着国际首个侵入式脑机接口医疗器械

进入临床应用阶段

这是清华大学生物医学工程学院洪波教授团队

二十余年磨一剑的成果

NEO脑机接口系统示意图

该产品全称为

植入式脑机接口手部运动功能代偿系统

采用硬脑膜外微创植入

与无线供能通信技术

它如同大脑与肢体的无线“翻译官”

绕开受损的脊髓

精准捕捉运动意图转化为控制信号

帮助脊髓损伤四肢瘫患者重新实现

手部抓握、喝水、吃饭等

从无创算法突破

到原创半侵入式路线提出

从完成首例人体植入

到联合全国11家医院开展多中心确证性临床试验

完成32例颈段脊髓损伤患者的临床植入

每一步都镌刻着自主创新的坚实足迹

清华大学在脑机接口领域的深耕与突破

远不止于此

在我国

脑卒中已成为成人致死、致残的首位病因

清华大学机械工程系季林红教授团队

针对脑卒中患者损伤差异大

康复需求个体化的临床难题

创新研发个体化脑机交互康复技术体系

旨在通过精准解码运动意图、驱动神经重塑

为脑卒中精准康复开辟了全新技术路径

脑机接口足踝康复机器人工作原理示意图（来源：央视）

在脑卒中患者中

因足踝功能障碍而走路“划圈”的人不在少数

“脑机接口足踝康复机器人

能够引导患者实现主动运动训练”

北京清华长庚医院康复医学科主任潘钰介绍道

“当患者想活动足踝时

机器人将带动足踝前后运动

通过意识控制机器完成训练动作

帮助患者重新建立脑神经改善神经传导通路

进而促进行走功能恢复”

潘钰团队联合

清华大学电子工程系窦维蓓教授团队

共同研发出脑机接口足踝康复机器人

用科技为脑卒中患者点亮希望

帮助他们重新站立、重获行走能力

清华团队在运动神经重建领域

同样取得重大突破

由神经调控国家工程研究中心

昌平实验室

联合北京清华长庚医院

共同攻关的人工脊髓疗法

为截瘫患者带来了重拾行走能力的希望

该疗法通过脊髓神经调控技术

协同患者体内残存神经信号与肢体运动功能

促进受损神经通路的重建与激活

让原本下肢完全失去运动能力的患者

逐步恢复自主运动功能

有望实现站立平衡

甚至可借助助行器独立行走

当脑机接口走进生活、走向未来

脑机接口技术除了在医疗康复领域

得到应用

也逐渐走进生活、走向未来

2025年11月

在北京市“AI+脑机”产业创新工作推进会上

清华大学牵头

联合优势单位共同发布“AI+脑机数据”平台

此次发布的“AI+脑机数据”平台

将通过整合跨尺度、多模态的脑数据资源

打破数据壁垒

为创新主体提供

高质量、标准化的数据资源和分析工具

加速关键技术、创新产品研发进程

中阮艺术家冯满天先生在《放己归山》音乐会中佩戴脑成像设备演奏

在舞台艺术场景中

脑机接口技术为解析审美体验

提供了精准的科技手段

2024年

清华大学脑与智能实验室

王小勤教授团队

与钢琴家孔祥东、中阮艺术家冯满天等合作

探索音乐创造力的神经机制

和中国传统音乐的疗愈功能

演出过程中同步记录音乐家和观众的脑活动

分析和研究听众在欣赏音乐表演过程中的脑机制

以及演奏中的音乐家与观众大脑活动的互动

研究扩展了音乐实况场景实验范式

舞蹈诗剧《只此青绿》现场

被试人员佩戴便携式脑电图设备

在清华大学新清华学堂内

舞蹈诗剧《只此青绿》上演时

部分观众佩戴便携式脑电图帽

成为一道独特“风景线”

这个“帽子”实时记录观演过程观众的大脑活动

高小榕团队用群体脑电超扫描技术

解析情感共鸣与审美体验的神经机制

让艺术更懂人心

让科技更有温度

清华大学生物医学工程学院刘冉研究员团队

联合高小榕团队

实现在抗高振动环境下

脑机接口碳基电极

无惧高振颠簸、精准锁定动态脑电

清华大学教育学院张羽教授团队联合

心理与认知科学系张丹副教授团队

在中小学真实课堂中

通过请师生佩戴便携式脑电头环

开展多学期纵向追踪研究

观测师生脑际耦合的动态规律

首次系统揭示了

真实课堂师生脑同步与学生学业表现的关系

真实课堂教育脑机接口应用示意图

张丹团队

通过“情绪画像”

精准捕捉抑郁症脑信号

解析精神疾病患者的脑部特征

为精神疾病个性化智能诊疗

开辟脑机接口新路径

“情绪画像”赋能精神疾病智能诊疗

向新而行、向智而为

清华大学将继续在脑机接口领域

潜心探索、笃行不怠

以科技守护生命

以创新联结未来

让“脑智芯连，思行无碍”的理想图景

融入大众生活

文 | 杨滨华

排版 | 刘子晗

编辑 | 王志雄

责编 | 苑洁

审核 | 吕婷

清华大学版权所有

联系邮箱：thuxwzx@tsinghua.edu.cn

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