2025年7月，工業(yè)和信息化部等7部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推動腦機接口產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》，明確將腦機接口作為培育新質(zhì)生產(chǎn)力和布局未來產(chǎn)業(yè)的重要方向，強調(diào)建立先進的技術(shù)體系、產(chǎn)業(yè)體系和標(biāo)準(zhǔn)體系。
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在2025年11月11日下午舉辦的第四屆南渡江智慧醫(yī)療與康復(fù)高峰論壇上，西湖靈犀科技有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人、西湖大學(xué)研究員楊杰博士帶來了題為《腦機接口底層技術(shù)：從高集成芯片到漢語神經(jīng)解碼》的精彩演講，深度分享了其團隊在腦機接口領(lǐng)域的研發(fā)歷程、技術(shù)突破及產(chǎn)業(yè)化探索。
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腦機接口技術(shù)的核心在于捕獲與解碼大腦信號，并向大腦反饋信息。人腦包含約860億個神經(jīng)元，這些神經(jīng)元通過電化學(xué)信號進行信息傳遞，形成復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。腦機接口系統(tǒng)通過不同方式采集神經(jīng)信號，經(jīng)算法處理后，建立神經(jīng)活動與行為意圖之間的映射關(guān)系，解碼轉(zhuǎn)化為可驅(qū)動外部設(shè)備或調(diào)控大腦功能的指令，從而實現(xiàn)腦機交互。
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在腦機接口領(lǐng)域，靈犀科技團隊的研究方向為“高通量全植入腦芯片+腦語言解碼”，其研發(fā)的腦機接口微系統(tǒng)以高通量神經(jīng)接口為核心，植入大腦后可實時采集大量神經(jīng)信號，經(jīng)體外設(shè)備解碼后，能夠幫助漸凍癥、中風(fēng)失語等患者恢復(fù)語言表達能力，為喪失語言功能人群帶來新希望。
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芯片的功耗與體積是全植入技術(shù)落地的核心瓶頸。從安全性角度而言，芯片發(fā)熱可能導(dǎo)致腦組織損傷；且傳統(tǒng)設(shè)備中60%-70%的體積被電池占據(jù)，低功耗因此成為實現(xiàn)設(shè)備小型化、微創(chuàng)化的關(guān)鍵。在高通量技術(shù)中，無線數(shù)據(jù)傳輸是功耗消耗的“重災(zāi)區(qū)”。目前，靈犀科技團隊經(jīng)過4-5年的系統(tǒng)性芯片迭代，已實現(xiàn)256個通道的工程化應(yīng)用，噪聲控制與功耗水平均達到國際先進標(biāo)準(zhǔn)。
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在語言解碼領(lǐng)域，團隊實現(xiàn)了漢語神經(jīng)解碼的開創(chuàng)性突破。國外研究長期聚焦英文解碼，從2016年《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》發(fā)表的早期成果，到2025年的持續(xù)迭代，已完成從打字想象、手寫想象到自然語言實時解碼的演進。而漢語解碼因單音節(jié)特性，存在獨特的技術(shù)挑戰(zhàn)與優(yōu)勢——每個漢字對應(yīng)一個音節(jié)，由21個聲母、35個韻母和4個聲調(diào)組合形成407個基本音節(jié)，解碼這些音節(jié)即可覆蓋全部漢語表達。
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靈犀科技團隊于2023年率先提出漢語解碼方案，2025年公布最新實時漢字解碼成果，實現(xiàn)了從語義單一識別到自然語言實時重建的跨越。其解碼原理基于語言發(fā)音的精準(zhǔn)神經(jīng)控制機制：大腦皮層通過腦干、腦神經(jīng)支配發(fā)音肌肉，經(jīng)聲道肌肉收縮形成不同構(gòu)型，進而實現(xiàn)元音、輔音發(fā)音，這一清晰的神經(jīng)傳導(dǎo)路徑為解碼提供了生理基礎(chǔ)。團隊利用聲母發(fā)音的明確運動對應(yīng)關(guān)系（如爆破音、摩擦音、鼻音等均有對應(yīng)神經(jīng)信號），開發(fā)專屬解碼網(wǎng)絡(luò)，從神經(jīng)信號中提取發(fā)音部位、發(fā)音方式等關(guān)鍵屬性，通過排列組合實現(xiàn)音節(jié)解碼。
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楊杰博士認(rèn)為，侵入式腦機接口正向著高通量、全植入方向發(fā)展，適用范圍不斷拓展。同時，隨著芯片技術(shù)持續(xù)進步，高通量、全植入腦機接口中的功耗和體積挑戰(zhàn)正逐步得到解決；腦-語言解碼也取得突破性進展，正從實驗探索階段逐步邁向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用階段。