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打破传输瓶颈!单芯片让大脑与 AI 的无线连接实现百倍增容!

2025 年底,脑机接口领域迎来重磅突破!哥大、斯坦福、宾大三大名校联手研发的皮层生物界面系统(BISC)刚一亮相,相关

2025 年底,脑机接口领域迎来重磅突破!哥大、斯坦福、宾大三大名校联手研发的皮层生物界面系统(BISC)刚一亮相,相关研究就登上《自然・电子学》封面。这枚集成 65536 个电极的柔性单芯片,不仅将植入式脑机接口的微型化、传输速度和生物相容性推向新高度,更凭借半导体规模化制造技术打通量产路径,为神经工程设备临床落地树立了新标杆。

长期以来,侵入式脑机接口始终受困于 “体积 - 性能 - 创伤” 的三角矛盾,传统设备如 “电子罐” 般占据大量颅内空间,手术创伤大、排异风险高且传输效率不足。BISC 的核心突破在于工程设计的系统性革新:采用半导体大规模集成技术,将信号采集、无线传输等复杂功能浓缩于厚度仅 50 微米、体积 3 立方毫米的硅芯片中,柔性结构可通过微创切口滑入硬膜下腔,如纸片般贴合大脑表面,彻底摒弃传统设备对颅骨切除的依赖,大幅降低手术创伤与排异风险,为临床转化扫清关键障碍。性能上,其 100 兆字节 / 秒的超宽带无线链路,使数据吞吐量达到现有同类无线设备的 100 倍以上,配合高密度电极阵列,实现神经信号高分辨率实时传输,破解了传统设备 “信号失真”“延迟卡顿” 的行业痛点。

2025 年被业内称为 “脑机接口标准元年”,我国已密集发布 YY/T 1996-2025 等多项标准,明确技术规范与安全底线。BISC 的闭环式设计与标准化传输格式,既契合行业标准,为临床验证提供先天优势,也为全球设备规范化发展提供参考范式。从产业格局看,全球脑机接口领域呈现 “无创为主、有创稀缺” 特征,我国有创技术研发企业仅占两成,核心器件仍存短板。而 BISC 通过临床前运动和视觉皮层测试验证,可支持瘫痪患者肢体控制、失语症患者 “意念说话”、失明患者视觉重建等需求,其规模化制造技术更降低了高端设备量产门槛,提供了 “高性能 - 低成本 - 可扩展” 的开发模板。

目前,研究团队正全力推进 BISC 商业版本开发,聚焦临床前验证与人体试验转化。据中国电子信息产业发展研究院数据,2024 年我国脑机接口市场规模达 32 亿元,预计 2027 年将增至 55.8 亿元,年复合增长率超 20%,医疗康复领域占比超 60%。BISC 的商业化落地有望填补高端植入式设备市场空白,进一步激活神经医疗设备需求增量。其芯片设计融合半导体工程、材料科学与神经科学,兼容 AI 解码算法的 “硬件 - 软件 - 算法” 深度集成模式,或将成为未来神经工程设备的主流开发方向。业内专家指出,随着 BISC 等标杆设备推进,行业正从 “实验室原型” 向 “规模化产品” 转型,核心器件国产化替代与跨企业标准协同将成竞争关键。

尽管潜力巨大,脑机接口产业仍面临多重考验:2030 年高端人才缺口预计达 20 万人,临床试验高成本、长周期对企业资金实力提出高要求,脑电数据隐私保护与伦理监管框架也需行业与监管部门协同解决。不过,技术突破与政策支持的双重驱动已注入强心剂。随着 BISC 等创新设备临床推进,脑机接口正从前沿技术成长为刚需医疗工具,其在半导体集成、柔性材料等领域的技术沉淀,将反向赋能高端医疗器械升级。未来,当大脑与 AI 的 “高速对话” 成为常态,神经工程设备或将彻底改写人类与疾病的对抗方式,开启人机协同的医疗新纪元。