腦機接口技術作為“十四五”規劃綱要中重點發展的“腦科學與類腦研究”領域的關鍵技術之一，深受學界和社會關注。據相關數據顯示，2024年，我國腦機接口市場規模已達32億元，年增長率為18.8%，預計在2025年，我國腦機接口市場規模將突破38億元，到2027年將超過55億元。（數據來源：央視網）作為大腦與外部設備之間的“信息高速公路”，腦機接口讓癱患者用意念站立，讓“失語者”用意念“說話”……其正在讓“用意念操控行動”成為現實，那腦機接口技術具體是什么？可以運用在哪些領域？一起跟著福祉君來看看吧！

通常情況下，人類通過“中樞神經系-周圍神經系-肌肉”三級結構來達到與外界環境的交流與互動，而“腦機接口”（Brain-Computer Interface, BCI）則是一種能夠繞過外周神經和肌肉，直接在大腦與外部設備間建立一種全新的通信與控制通道的變革性技術，并以此實現信息的傳輸和控制。

根據信號采集方式和技術的不同，腦機接口可分為非侵入式（腦外）、侵入式和半侵入式。非侵入式是指無需通過侵入大腦，只需要通過附著在頭皮上的穿戴設備來對大腦信息進行解讀，常見技術為腦電圖（EEG）；半侵入式則是將腦機接口植入到顱腔內，但是植入位置在大腦皮層之外，主要基于皮層腦電圖（ECoG）進行信息分析；而侵入式則是通過手術等方式直接將電極植入到大腦皮層，微電極陣列（MEA）和神經元放電檢測（SUA）則最為常見，以此獲得高質量的大腦神經信號。

圖源：知乎 浪客劍

而腦機接口系統作為一種多學科交叉融合的復雜體系，其集成了神經科學、信號處理、計算機科學、人工智能等多學科知識，無論是侵入式還是非侵入式的腦機接口技術，其系統都主要由用戶（大腦）、腦信號采集、腦信號處理與解碼、控制接口、機器人等外設和神經反饋構成。其中，最核心的組件是腦信號采集、腦信號處理與解碼以及控制接口三部分。

圖源：文獻《腦機接口技術發展現狀及未來展望》

如今，在多學科交叉融合的浪潮之下，腦機接口技術正逐步應用在醫療康復、軍事與航空航天、娛樂、智能家居、制造業等領域，這項前沿科技正以顛覆性的速度突破技術壁壘，重塑著人們的生活方式。

當前，醫療康復領域是腦機接口技術應用的核心場景，也是腦機接口當前的主要產業化方向。據中國信息通信研究院統計，醫療領域的腦機接口企業近200 家，接近3/4的企業以非侵入式腦機接口為主。中國科學院自動化研究所也在不久前研發出了腦機接口柔性微電極植入機器人——CyberSense。這臺機器人具有自動化程度高、可植入數量多、空間定位準等特點，可將比頭發還細的柔性電極精準植入動物大腦，進一步發展了國內的腦機接口技術研究。

圖源：南京科普公眾號

可通過采集大腦運動皮層的神經信號，幫助因腦卒中、脊髓損傷等導致的肢體運動功能障礙患者驅動外部設備（如康復機器人、外骨骼機器人等），輔助患者進行輔助康復訓練。同時也可幫助截肢患者通過腦電信號（EEG）或植入式電極操控假肢等物品，實現抓取、行走等動作。例如美國布朗大學便在2004年研發出了Brain Gate腦機接口系統，通過向大腦植入微電極陣列，讓一名因中風而癱瘓的患者操控機械臂完成了喝咖啡的動作。

目前，國內外公司也在運動康復領域大力布局腦機接口技術，腦機接口在腦卒中和因脊髓損傷病人中應用也較為廣泛。例如美國公司Blackrock Neurotech開發的腦機接口系統“Move Again”可通過植入人體大腦的陣列電極，從神經元活動中解碼患者的意圖，并將信號傳輸到外部設備，讓癱瘓患者可通過思考操縱假肢、輪椅、光標、鍵盤等，該系統也在2021年獲得了美國FDA頒發的“突破性設備”稱號。

圖源：Blackrock Neurotech官網

圖片來源：臻泰智能Zhen Tec公眾號

同樣屬于西安臻泰智能旗下的腦機接口手功能康復訓練系統（BCI+OT）則是國內首款視覺運動誘發的腦控手功能康復訓練系統。該系統通過視覺運動誘發范式與手部鏡像動作協同刺激，有效激活患者視覺和感覺運動皮層的多腦區響應，以此實現意念控制下的“中樞-外周-中樞”閉環主動康復訓練，可有效幫助患者進行康復治療。

圖片來源：臻泰智能Zhen Tec公眾號

此外，該公司還研發有腦機接口上下肢康復訓練系統，該系統也可幫助腦卒中患者進行意念控制下的主動“腦康復”。

圖片來源：臻泰智能官網

由華南腦控（廣東）智能科技有限公司研發的腦機AI電動輪椅則可通過佩戴腦機AI頭環，采集用戶腦電信號等多模態信號，從而精準識別用戶意圖，以實現對輪椅的控制。

圖源：深圳殘聯官網

瑞森醫療旗下的明星產品——Vigo輪椅頭控，可隨使用者頭部轉動方向與傾斜幅度而調控行進方向與速度，適用于手部功能受限或喪失的患者，例如四肢癱瘓、脊柱損傷、漸凍癥(ALS)患者等，可幫助其更好地控制輪椅。

圖源：動脈網

對于嚴重癱瘓、失語癥、因漸凍癥（ALS）而無法說話的患者，可通過腦機接口拼寫字符或通過人工智能合成語音輸出，以實現與外界的交流。例如2023年，斯坦福大學的研究團隊便研發出了皮質內腦機接口（i BCI）系統，該系統能將漸凍癥（ALS）患者的腦信號實時轉化為文字，為漸凍癥患者與外界交流提供了有效途徑。

美國加州大學戴維斯分校健康中心也在去年8月研發出了一種新型的腦機接口技術，該技術通過在患者的大腦運動皮層中植入電極，從而將大腦信號轉換為語言音節信號，患者想表達的話便可直接解碼在電腦屏幕上，轉碼正確率可達97％，由此可讓漸凍癥（ALS）患者與外界溝通交流。

圖源：UC Davis Health官網

此外，由北京腦科學與類腦研究所與北京芯智達神經技術有限公司合作研發的“北腦一號”智能腦機接口系統也可為漸凍癥（ALS）患者提供言語解碼，重建失語者的交流能力。2025年3月，北京宣武醫院為一名67歲的漸凍癥（ALS）患者施行了全球首例無線植入式中文言語腦機接口技術，團隊成員們在神經外科手術機器人的輔助下，將“北腦一號”智能腦機接口系統植入了該名患者左側大腦控制言語運動的關鍵區域。

腦機接口技術在神經及精神疾病的干預與治療中也運用較多。比如在癲癇、帕金森、抑郁癥、焦慮癥等疾病的治療中，可采用植入式或非植入式的腦機接口技術，監測患者大腦的神經活動，評估患者情緒狀態，為后續的干預與治療提供診療依據。

目前，國內外的相關干預技術商業化已相對成熟，針對于神經類的疾病，如癲癇、帕金森等，侵入式技術多采用主動式實時閉環電刺激技術，如美國NeuroPace研發的RNS System，該系統為植入式閉環神經刺激設備，能夠持續監測大腦活動，識別并響應患者的特定癲癇發作模式，自動監測大腦神經元的異常放電并發送電脈沖以中斷癲癇發作，也是美國唯一獲批直接電刺激大腦用于治療癲癇的設備。

國內也有部分公司針對癲癇、帕金森等神經類疾病研制出了一套相對成熟的腦機接口產品和治療方案。如品馳醫療旗下的腦深部電刺激系統（腦起搏器），還系統由體內產品和體外產品組成，體內產品包括：電極、延長導線和脈沖發生器，體外產品包括：患者控制器、醫用程控儀、體外充電器、測試刺激器等。此外，該系統也于2016年10月通過歐盟CE認證，成為國內首個獲得CE認證的腦起搏器系統，也讓我國成為世界上第二個掌握腦起搏器技術的國家。

圖源：品馳醫療官網

非侵入式則多采用EEG（腦電圖）技術進行腦電信號采集，并進行實時記錄與分析。針對于精神類疾病，如抑郁癥、焦慮癥以及睡眠障礙等，則基本上采取非侵入式技術為主。

譬如星愿智能旗下的腦電AI情緒評估系統，主要采用非侵入式、可穿戴的方式，可精準測量患者精神壓力和發現潛在的精神問題，還可為精神類疾病治療提供依據。

圖源：雪球 動脈網

腦陸科技旗下的助眠產品SleepUp則可通過識別人體腦電，根據用戶大腦神經信號狀態，智能匹配不同頻段和能量的個性化聲波，幫助用戶緩解睡眠障礙，提高睡眠質量。

強腦科技研發的Easleep深海豚腦機智能安睡儀可進行腦電采集反饋，并通過智能算法分析，以科學判定腦神經狀態，從而深度助眠。

圖源：強腦科技官網

同時，腦機接口在認知障礙與情緒調節方面也有發揮著一定的作用，特別是在兒童康復領域，腦機接口技術可應用在孤獨癥患者的治療以及提升ADHD患者的注意力上。

例如杭州曼安智能科技有限公司研發的新一代腦機接口系統，其采用無創腦機接口+神經導航的先進技術，可有效幫助孤獨癥兒童進行腦功能干預訓練，可提高患兒大腦腦功能與注意力，從而幫助患兒提升情緒控制、語言表達、邏輯認知方面的能力。

圖源：濱江區殘聯公眾號

強腦科技研發的StarKids開星果腦機接口社交溝通訓練系統，其聚焦社交和語言障礙，通過捕捉兒童大腦中與社交相關的腦電信號，并結合人工智能算法，進行實時閉環反饋訓練，以促進患兒大腦神經可塑性，由此提升兒童的認知社交能力與邏輯思維能力。

圖源：強腦科技微信公眾號

強腦科技旗下的專注欣腦機接口注意力訓練系統則由便攜式腦電設備、訓練軟件“專注欣”App、后臺管理系統三個部分組成，可幫助兒童有效改善和提升注意力、反應力、自控力和記憶力。

圖源：強腦科技官網

除了醫療康復領域，腦機接口技術也在軍事與航空航天領域有著一定的發展，如腦控無人機的發展以及士兵的健康狀態監測等，腦機接口技術已在軍事與航空航天領域展現出了巨大潛力。

目前，在此領域，腦機接口未來主要的應用方向如下，一是協助操控各類裝備，如無人機、機器人等。西北工業大學研究團隊便開發了腦控無人機系統，可用大腦意念控制無人機編隊，如成功在軍事領域運用腦控無人機編隊，則會大幅提升作戰效率和靈活性。此前，英國的研究人員也曾開發出新型腦機接口，該技術可助力航天員用意念思維操控飛船；二則是借助腦機接口進行更高效和保密的軍事通信；三是提高作戰人員的認知能力與監測士兵的健康狀況。

此外，腦機接口在制造業領域也有所發展，利用腦機接口技術，制造業領域可實現智能生產與操作以及監測工人大腦狀態，從而預防意外事故的發生。

如均普智能便開發了工業級的腦機接口安全監測系統。其為非侵入式腦機接口預警設備，可用于高空作業者生理狀態監測，從而有效降低意外事故發生率。 

在娛樂與智能家居領域，腦機接口也取得了一定的進展。

如微美全息公司則積極推進VR和腦機接口技術融合的BCI-VR系統研發，并計劃將BCI-VR系統應用在游戲娛樂領域。

圖源：東方網

而在智能家居領域，據悉，麒盛科技正在開發雙向腦機交互技術，如使用腦波信號來調節智能床的高度、溫度乃至按摩功能，也可用于智能床的睡眠障礙干預功能，用戶可通過腦電信號控制家居設備，從而提升使用體驗。

圖源：麒盛科技官網

腦機接口技術作為一項突破性的創新技術，不僅在上述領域中發揮著巨大作用，其在助殘領域更展現出不可估量的發展潛力。它不僅能幫助殘障人士通過大腦信號控制外部設備，還能輔助癱瘓、肢體障礙患者進行康復訓練，其也能輔助孤獨癥兒童進行康復訓練，提升其注意力和社會化能力等，腦機接口在助殘領域也有著無限的發展空間。

2024年1月，Neuralink公司為受試者Noland完成了腦機芯片的植入，這也是該公司第一例人體植入手術。術后，四肢癱瘓8年的 Noland完成了用意念控制光標的行為。

同年1月，在微創腦機接口技術的支撐下，首都醫科大學附屬北京天壇醫院賈旺教授團隊、首都醫科大學宣武醫院趙國光教授團隊，與清華大學洪波教授團隊合作，成功幫助高位截癱患者實現通過意念控制光標移動，以及利用腦電活動驅動氣動手套完成自主喝水等動作。 

對于因腦卒中而導致的肢體運動功能障礙患者，腦機接口也對其康復有著一定的輔助作用。例如37歲的陳先生因腦出血而導致右側肢體運動功能障礙（重度）以及認知障礙。陳先生在使用非侵入式上下肢腦機接口系統進行了10次治療后，其肢體功能有了明顯改善，實現了從“不能自主站立、步行”到“他人部分輔助下短距離步行”的轉變，治療卓有成效。

圖源：中七康復公眾號

今年3月20日，同樣因腦出血而導致右側肢體癱瘓的一名47歲小學音樂教師，在北京天壇醫院接受了由中國科學院院士趙繼宗團隊施行的腦機接口手術，這也是全國首例“北腦一號”智能腦機系統為卒中后偏癱患者植入的手術。不僅如此，今年2月，一位因車禍受傷而四肢癱瘓的30歲患者也在北京大學第一醫院植入了“北腦一號”智能腦機系統，術后，該患者恢復良好，可通過腦控實現機械臂運動抓握水杯，也能夠隔空操控計算機等。

浙江大學腦機接口臨床轉化技術團隊也通過腦機接口技術讓一位76歲高位截癱的老人實現了用意念寫字，實現了侵入式腦機接口腦控機械臂書寫漢字。

圖源：中國新聞網

此外，在孤獨癥兒童的治療方面，腦機接口技術也對提高孤獨癥兒童情緒調節能力、社交能力以及注意力有著較為顯著的作用。

例如21歲的大齡孤獨癥兒童在曼安智能新一代腦機接口系統的幫助下，有效提升了事物感知能力、情緒調節能力以及社交能力，睡眠效果也相對之前改善了許多，治療效果極為突出。同時曼安智能所研發的腦機接口系統也幫助了較多患者改善了注意力、語言表達能力以及自我情緒調控能力，患兒與外界溝通的意愿得到了很大的提升。

不僅如此，在神經類疾病的治療中，腦機接口技術也為患者改善生活質量提供了助益。譬如來自廣州的帕金森患者王女士，便在南方醫院進行了景昱·新一代無線遠程腦起搏器的植入，術后，王女士的癥狀得到了明顯控制，震顫消失，身體平衡機能也有所改善，雙手活動自如，被帕金森病折磨15年之久的王女士終于回歸了“正常生活”。

圖源：景昱醫療官網

腦機接口技術等更多助殘科技，正幫助許多殘疾人和老年人改善生活。目前程天、大艾、強腦、科大訊飛愛博智能等科技品牌企業，已確認參加2025中國國際福祉博覽會。作為助殘科技成果展示推廣與落地轉化的重要平臺，中國國際福祉博覽會將于2025年9月12-14日在北京國家會議中心舉行。本屆展會將特設“創研匯”科技助殘專區及品牌展示區，為企業、高校及科研院所提供科技創新產品的首發平臺，并推動科技成果轉化及落地應用。

目前，組委會正在征集科技助殘優秀案例，我們誠摯邀請人工智能、腦機接口、信息無障礙、智能假肢與康復機器人、感知輔助技術、VR/AR、仿生、神經調控等領域助殘創新相關領域的企業、高校及科研院所參與展示，共同推動科技助殘及殘疾人事業的發展，讓科技的溫度惠及更多有需要的人群。

 

 

 

 

?掃碼報名參與

 

資料來源：央視網、信息通信技術與政策公眾號、藥圈時匯公眾號、臻泰智能ZhenTec公眾號、中七康復公眾號、藍海經訊公眾號、北京品馳醫療設備股份有限公司官網、景昱醫療官網、中國科學報、知乎 浪客劍、瞭望、中國載人航天網站等

參考文獻：

肖松,程和平,吳朝暉,等.腦機接口技術發展現狀及未來展望[J].科學與社會,2024,14(03):2-25.

周潔,成藶委.全球腦機接口技術與產業發展態勢[J].信息通信技術與政策,2025,51(03):53-58.

阮梅花,張麗雯,凌婕凡,等.2023年腦機接口領域發展態勢[J].生命科學,2024,36(01):39-47.