經(jīng)濟觀察網(wǎng)訊 2023年5月8日，上海階梯醫(yī)療科技有限公司發(fā)布的一段實驗視頻引發(fā)全球科技界與醫(yī)學(xué)界的強烈關(guān)注。視頻中，一位因高壓電擊事故失去四肢的受試者，僅憑植入大腦的柔性腦機接口設(shè)備，成功完成了《馬里奧賽車》游戲中的漂移、加速等復(fù)雜操作。這一突破不僅標(biāo)志著腦機接口技術(shù)從實驗室走向臨床應(yīng)用的關(guān)鍵跨越，更讓全球首次見證了"意念操控"技術(shù)在真實場景下的可行性。作為全球第二家進入臨床階段的侵入式腦機接口企業(yè)，階梯醫(yī)療的突破背后，是材料科學(xué)、神經(jīng)工程與人工智能技術(shù)的深度融合。

一、技術(shù)突破：柔性電極與無線傳輸?shù)母锩詣?chuàng)新

傳統(tǒng)侵入式腦機接口技術(shù)長期面臨兩大瓶頸：一是硬質(zhì)電極引發(fā)的腦組織炎癥反應(yīng)，二是有線傳輸系統(tǒng)對受試者行動的限制。階梯醫(yī)療開發(fā)的柔性電極采用生物相容性聚酰亞胺基底，厚度僅4微米（相當(dāng)于頭發(fā)絲的1/20），可隨腦組織自然蠕動而彎曲，大幅降低免疫排斥風(fēng)險。更關(guān)鍵的是，其無線傳輸模塊實現(xiàn)了每秒10MB的腦電信號實時傳輸，延遲控制在50毫秒以內(nèi)，相當(dāng)于人類神經(jīng)傳導(dǎo)速度的1/10。

"這就像給大腦裝上了一個'5G基站'。"階梯醫(yī)療首席科學(xué)家李明遠(yuǎn)博士解釋道，"傳統(tǒng)系統(tǒng)需要外接線纜，患者行動范圍受限在1米內(nèi)，而我們的無線方案能讓受試者在10米半徑內(nèi)自由活動。"在視頻中，受試者頭部僅佩戴一個輕便的接收器，通過藍(lán)牙5.3協(xié)議與電腦連接，徹底擺脫了"數(shù)據(jù)線囚徒"的困境。

技術(shù)突破的背后是材料科學(xué)的重大進展。階梯醫(yī)療與中科院上海硅酸鹽研究所聯(lián)合研發(fā)的納米級導(dǎo)電涂層，使電極阻抗降低至傳統(tǒng)產(chǎn)品的1/50，同時保持了超過3年的信號穩(wěn)定性。在臨床前動物實驗中，植入電極的山羊在12個月后仍能保持92%的信號識別準(zhǔn)確率，遠(yuǎn)超F(xiàn)DA要求的85%臨床閾值。

二、臨床應(yīng)用：從"想象"到"操作"的認(rèn)知重構(gòu)

受試者張偉（化名）的案例堪稱醫(yī)學(xué)奇跡。2022年遭遇高壓電擊后，他失去了雙上肢與雙下肢功能，生活完全依賴護理。今年3月，他在上海瑞金醫(yī)院接受了階梯醫(yī)療的腦機接口植入手術(shù)，兩根各長3厘米的柔性電極被精準(zhǔn)植入運動皮層M1區(qū)。術(shù)后第7天，系統(tǒng)就捕捉到了清晰的腦電信號模式。

"最困難的是建立'神經(jīng)編碼-操作指令'的映射關(guān)系。"康復(fù)治療師王芳透露，團隊開發(fā)了一套基于強化學(xué)習(xí)的自適應(yīng)算法，能根據(jù)受試者的實時腦電特征動態(tài)調(diào)整解碼模型。經(jīng)過37天的強化訓(xùn)練，張偉的意念操控準(zhǔn)確率從最初的42%提升至89%，在《馬里奧賽車》中已能完成連續(xù)漂移、道具釋放等高級操作。更令人振奮的是，他在同期進行的國際象棋對弈中，通過意念實現(xiàn)了平均每分鐘1.2步的落子速度，達(dá)到業(yè)余愛好者水平。

這種突破不僅在于操作精度，更在于認(rèn)知模式的重塑。神經(jīng)影像學(xué)顯示，長期使用腦機接口后，受試者的大腦運動皮層出現(xiàn)了顯著的功能重組——原本負(fù)責(zé)視覺處理的枕葉區(qū)域，部分神經(jīng)元開始參與運動意圖編碼。這種"神經(jīng)可塑性"的發(fā)現(xiàn)，為腦損傷康復(fù)提供了全新的理論支撐。

三、全球競爭：階梯醫(yī)療如何突破技術(shù)封鎖

在腦機接口領(lǐng)域，美國Neuralink公司長期占據(jù)輿論焦點，但其尚未獲批人體臨床試驗。相比之下，階梯醫(yī)療已率先完成23例靈長類動物實驗與5例人體植入，成為全球第二家進入臨床階段的侵入式腦機接口企業(yè)。這一突破背后，是中國在神經(jīng)工程領(lǐng)域完整的產(chǎn)業(yè)鏈支撐。

從上游的鎢酸鹽晶體材料（用于X射線定位），到中游的微納加工設(shè)備（精度達(dá)50納米），再到下游的臨床試驗體系，階梯醫(yī)療構(gòu)建了完整的自主技術(shù)鏈。其無線傳輸模塊采用的28nm低功耗芯片，由中芯國際定制開發(fā)，功耗較同類產(chǎn)品降低60%。在解碼算法層面，團隊與復(fù)旦大學(xué)類腦智能研究院合作，開發(fā)的時空卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ST-CNN）模型，將信號分類準(zhǔn)確率提升至97.3%。

但挑戰(zhàn)依然存在。人體臨床試驗中，長期植入導(dǎo)致的膠質(zhì)瘢痕仍是信號衰減的主因。階梯醫(yī)療的解決方案是研發(fā)可降解的生物水凝膠涂層，使電極表面形成動態(tài)保護層。動物實驗顯示，該技術(shù)可使信號壽命延長至5年以上，相關(guān)論文已發(fā)表于《自然·生物醫(yī)學(xué)工程》。

四、倫理邊界：技術(shù)狂飆下的冷思考

當(dāng)意念操控成為現(xiàn)實，倫理爭議接踵而至。階梯醫(yī)療在臨床試驗中設(shè)置了三重安全機制：一是腦電信號加密傳輸，防止黑客入侵；二是操作權(quán)限分級系統(tǒng)，避免誤觸發(fā)危險指令；三是"緊急休眠"按鈕，受試者可隨時終止設(shè)備運行。但更深層的倫理問題在于：當(dāng)技術(shù)模糊了"自然能力"與"技術(shù)增強"的界限，人類是否會走向"賽博格化"的深淵？

"我們的原則是'修復(fù)優(yōu)先，增強禁止'。"階梯醫(yī)療倫理委員會主任陳穎強調(diào)，現(xiàn)階段產(chǎn)品僅針對嚴(yán)重運動障礙患者，且嚴(yán)格限制在康復(fù)治療場景使用。但技術(shù)演進的速度往往超出想象——當(dāng)腦機接口與元宇宙結(jié)合，人類是否可能通過"意念共享"實現(xiàn)集體意識？這種科幻場景雖遙遠(yuǎn)，卻已引發(fā)學(xué)界對"神經(jīng)主權(quán)"的討論。

五、未來圖景：從醫(yī)療到人機共生的革命

階梯醫(yī)療的突破只是開始。公司計劃在2024年推出第二代產(chǎn)品，將電極通道數(shù)從128個擴展至1024個，實現(xiàn)單手26個自由度的精細(xì)控制。更長遠(yuǎn)的目標(biāo)是構(gòu)建"神經(jīng)-數(shù)字"雙向接口，讓患者不僅能輸出操作指令，還能接收觸覺、溫度等感知反饋。

在更宏大的視野中，腦機接口技術(shù)將重塑人機關(guān)系。中國工程院院士李德毅提出，未來可能出現(xiàn)"腦云協(xié)同"系統(tǒng)——人類大腦作為決策中樞，云計算提供超強算力，形成"1+1>2"的認(rèn)知增強。這種變革可能催生新的職業(yè)形態(tài)，如"腦機接口調(diào)教師"、"神經(jīng)信號解碼師"等。

但技術(shù)發(fā)展的終極命題，始終是回歸人性本質(zhì)。正如張偉在術(shù)后采訪中所說："我重新感受到了控制身體的感覺，哪怕是通過機器。"這種對尊嚴(yán)的追求，或許才是腦機接口技術(shù)最深刻的價值所在。當(dāng)科技與人性相遇，階梯醫(yī)療的突破不僅打開了醫(yī)療康復(fù)的新維度，更讓我們重新思考：人類究竟要成為技術(shù)的創(chuàng)造者，還是被技術(shù)重構(gòu)的"新物種"？這場靜默的革命，正在悄然重塑人類文明的未來。