脑机接口关键技术突破：我国科学家破解传统电极植入瓶颈

（图片来源：摄图网）

我国在植入式脑机接口领域迎来里程碑式进展。近日，西北工业大学机电学院常洪龙教授、吉博文副教授团队成功研发出三维锥形碳基软性大脑皮层电极阵列，一举破解了传统电极长期植入稳定性差、易损伤脑组织等关键技术瓶颈。该成果荣获IEEE MEMS 2026最佳论文奖，这是西工大继2016年后时隔十年再度以第一单位获得此项殊荣，标志着我国在脑机接口核心器件领域已跻身国际前沿。

该电极采用碳基材料与三维锥形结构设计，具备高度柔韧性，能够完美贴合柔软曲折的大脑表面。动物实验显示，其关键性能较传统金属电极提升数百倍，可在不损伤大脑皮层的前提下获取高保真脑电信号，并实现长期稳定的刺激调控功能，为脑机接口的长期临床应用奠定了关键材料基础。

2025年12月，搭载该技术的“迪迩五号·中国科技城号”空间实验器完成国际上首次太空环境下无线植入式脑机接口设备的长期在轨离体验证。不仅验证了电极在极端环境下的可靠性，更为未来深空探测、航天医学中的神经调控应用开辟了新可能。

脑机接口是一种直接建立大脑与外部设备之间通信通道的技术系统，通过采集和解码神经信号，实现人脑与计算机或其他电子设备的直接交互，无需依赖传统的肌肉或神经通路。按照信号采集方式划分，主要分为侵入式、非侵入式和半侵入式三类。

侵入式或半侵入式脑机接口虽需植入硬件，可能带来手术创伤、出血、感染等风险，且存在被非法使用的安全隐患，但信号质量显著优于非侵入式。值得注意的是，相比于美国、日本等国家更聚焦于侵入式技术发展，我国目前更聚焦半侵入式脑机接口技术。从实践效果看，我国的半侵入式技术在安全性与有效性上表现更佳，甚至领先于国外代表性企业Neuralink的现有案例。

医疗领域仍是当前脑机接口产业最主要关注的下游应用行业。从下游应用结构来看，目前全国脑机接口下游应用解决方案企业中医疗领域占比高达56%，其他消费类、工业类、教育类等非医疗领域企业占44%。

在医疗领域，脑机接口技术最初主要服务于运动障碍患者，如帮助瘫痪者控制假肢或轮椅，让他们重新获得行动能力，提高生活质量。近年来，该技术已快速拓展至更广泛的领域，包括增强现实交互、认知状态监测、神经反馈治疗，甚至探索人类认知增强的可能性。

我国人口基数庞大且老龄化日趋严重，神经系统疾病人群数目庞大，这为脑机接口行业带来了强劲的市场需求。随着脑机接口技术进步与规范管理的协调发展，在国家政策的推动下，我国脑机接口行业将有广阔的应用前景。前瞻产业研究院预计到2029年我国脑机接口产业的市场规模将突破百亿元。

我国对脑机接口产业的重视程度已提升至国家战略层面，脑机接口已被明确纳入国家“十五五”规划六大未来产业之一，与量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、具身智能、第六代移动通信等并列。工信部等七部门联合印发《关于推动脑机接口产业创新发展的实施意见》，将其列为“创新标志性产品”，提出到2027年突破关键技术、2030年综合实力达到世界前列的战略目标。北京、上海、深圳等地更将其写入政府工作报告，作为新质生产力的核心抓手。