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2024年11月6日,38歲的董輝在病床上醒來。他感到口渴,但是不被允許喝水,頭皮正在劇烈疼痛。左后腦勺的傷疤提醒著他,他剛剛完成一項極少有人體驗過的腦部手術。1分錢硬幣大小的芯片(體內(nèi)機)、磁性線圈以及神經(jīng)外科醫(yī)生費盡心思布置的8個電極,已經(jīng)全部植入他的大腦。
手術的半年前,為了不連累麥田里的老父母、兩個未成年兒子,高度截癱的董輝決定參加一項名為NEO的微創(chuàng)植入腦機接口臨床試驗。
這個英文名字源于電影《黑客帝國》男主角尼奧Neo——有著“救世主”設定的尼奧通過在腦干中插入粗電纜來下載大腦信息。但董輝不知道名字的來由,只清楚這是由清華大學醫(yī)學工程系教授洪波發(fā)起的半侵入式腦機接口試驗項目。
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《黑客帝國》劇照
他更沒想到的是,幾個月后,他將成為一場萬眾矚目的手術的主角,手術結果的成敗將驗證NEO臨床試驗項目的可行性,成為以洪波團隊為代表的中國腦機接口事業(yè)發(fā)展的關鍵節(jié)點。
在完成了董輝的手術后,2025年,基于NEO團隊提出的方案,全國共計11家醫(yī)院完成了33臺植入手術,無一起器械相關不良事件發(fā)生。算上自2023年起的早期受試患者,兩年內(nèi)共計有36人參與NEO臨床試驗。36人均為脊髓損傷患者,生活與輪椅相伴,許多人面臨因病返貧的境況。
與洪波團隊的進度相似,2024年1月,馬斯克Neuralink腦機接口團隊完成了首例人腦芯片植入。截至2025年9月,受試患者共計12人。馬斯克暢想,到了2028年,植入腦機接口的人類將與AI互聯(lián),成為真正的機器人。但手術短短幾個月后,Neuralink多例受試者出現(xiàn)了電極移位、信號衰減等問題。
即使放在全球,植入人腦、驅(qū)動行動的腦機接口裝置,也從未如此接近普通人的生活。中國團隊拿出的,是獨一無二的方案和試驗目標。這支在全球臨床試驗上行動得最快的團隊堅信,腦機接口不應是停留在實驗室的產(chǎn)物,人也不該是實驗動物,安全的目標與科學的目標同等重要。
他們計劃著,芯片與電極,將與人腦約1000億個神經(jīng)元一起,至少與人體安全共存30年。每天,腦信號不斷讀出,意念不斷傳遞,支撐著渡涉苦難的人相信,信心與希望永不消失。
嘗 試
董輝度過了輾轉(zhuǎn)難眠的一夜。他躺在一張陌生的病床上,腦海里全是即將進行的一場手術。
一周前,他從老家河南農(nóng)村,到鄭州乘坐飛機,抵達在中國神經(jīng)外科領域頗具盛名的上海華山醫(yī)院。六天時間里,他被推著做各類檢查,從腦部核磁共振到各類CT成像,再到肝腎功能檢查,確保他有足夠條件進入手術室。
董輝很珍惜這次機會。沒來上海前,他在河南麥田旁的自建房里,被網(wǎng)絡上各類脊髓損傷的治療新手段反復點燃希望,又獨享期待落空的寂寞。每天6時,他會按時起床,開始一天緊湊的鍛煉。
床上的器材都是70歲的父親自制的——從電商平臺買的1.7米長的粗大鋼管,像蚊帳架子一樣掛在床的四個角和上方。接著,他們模仿康復醫(yī)院里的拉伸多功能病床,鋼管上綁上繩子、滑輪、彈力帶,以及像吊環(huán)一樣的手套。董輝躺在床的這頭,伸出胳膊套手套,父親站在床的后方,吃力地拉帶子的另一端,讓他的上半身得以起臥。
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受訪者供圖
類似的自制設備還有好多個,他每天要“踩”腳踏車、舉啞鈴、“站立”、“行走”。午睡后一切的鍛煉隨之循環(huán)。他像一個百折不撓的運動員,似乎在為一場重要賽事做最后的沖刺。而需要別人支撐的身體,以及由機器帶動他運動的現(xiàn)實總提醒著他:“一個人活到這種地步,感覺真的很沒面子。”
命運是在5年前的夏日被扭轉(zhuǎn)的。清晨6時許,天空突然下起大雨,他正在新加坡騎自行車,趕往咖啡廳上班。關于那天的路況,他一點也回憶不起來,只記得自己很著急。老板最不喜歡員工遲到,他滿心想趕緊抵達。
作為外籍勞工,他清楚在異鄉(xiāng)找工作的不易——2014年,他在老家做養(yǎng)殖生意失敗,妻子對他提出離婚。心灰意冷的人幾度花中介費尋找工作,在第三次努力下,他花了5.5萬元,抵達“漂亮得很的小島”。
那是人生第一份讓董輝感到錢好賺的工作。咖啡廳主管每月工資有2500新幣(約為人民幣13600元)。13個小時的正職工作下班后,他繼續(xù)干兼職,去市場搬運、卸貨,“根本舍不得睡覺”。遇上春節(jié)假期,小費以及加班費,一周就能掙到1萬多元。他因此連續(xù)4年沒舍得在春節(jié)回家。
終于,2020年,他攢下了錢,計劃在當年9月合同到期后回國。8月13日,一場車禍突如其來。
一輛本田汽車撞飛了他。起因是,他先闖了紅燈。這些細節(jié)都是他聽律師說的。從ICU醒來后,他眼前發(fā)黑,連說話的人是男是女都認不清,大腦一片空白。“我總感覺自己好像死了,沒有活過來。”連續(xù)半個月,他一口飯也吃不下,體重降至58斤,消瘦到醫(yī)生都難以置信。
車禍讓他變成了高位截癱患者。用臨床醫(yī)生的話說,這是頸部C4—C6節(jié)段的脊髓損傷,即頸椎第4至第6節(jié)段脊髓組織發(fā)生病變。受傷部位在關鍵的頸部,正好是脊髓與大腦“高速公路”的起點附近,其下游所有功能都會受到影響。
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董輝 / 南風窗記者 朱秋雨 攝
從此,董輝四肢癱瘓,神經(jīng)傳導通路的中斷影響了膀胱功能,他經(jīng)常無法自主排尿和排便。即使膀胱已充盈,他憋得滿臉通紅,還得求助父親,每次使用臨時導尿管導出尿液。拉大便更為困難,一個月都沒法排出時,只能讓老人為他使用開塞露。
他同時失去了外出的自由。社交圈子收窄為病友圈,電商平臺彈出來的推薦變成了“失能特護用品”。癱瘓的5年里,他更習慣待在自家院子里,“大門不出二門不邁”。他拒絕買電動輪椅。在熟人世界里,出門只會讓他感到慚愧和丟人,“有這個時間還不如在家好好做訓練”。即將參加的全球最前沿的腦機接口植入手術,他也沒和父母之外的周圍人說。
很少有鄰居關心,麥田間的那個四肢癱瘓、不起眼的農(nóng)民家小兒子,正在跟一項影響世界腦科學進展的技術聯(lián)系在一起。盡管科學家還未能對人腦的運作原理進行全面的解釋,但他們早已迫不及待地對大腦與機器的結合提出方案,希望植入大腦的芯片幫助人類將思想轉(zhuǎn)化成具體的行動。洪波曾解釋:“我們的任務是把人的大腦和世界連接在一起。”
2024年秋天,經(jīng)過重重面試、體檢,董輝38歲的身體通過考驗。他成為了全國第三例、上海第一例NEO半侵入式腦機接口的試驗患者。手術前接受采訪時,董輝描述了自己的情況:“我能講話,大腦思路都很清晰。手能動,但是一點力氣也沒有,什么東西都拿不起來。大小便失禁……”
“我(即將)要做這個臨床試驗手術,聽起來有點可怕,也有點驚慌。畢竟是我人生第一次做這種開顱手術。”他說,“但是,我對自己很有信心,特別是對科研團隊很有信心。”
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董輝成為上海第一例NEO臨床試驗植入手術患者 / 博睿康公眾號
他對這個試驗只有模糊的了解,但他知道自己想變強大,想手上有力氣,想自己吃飯和穿衣服。
農(nóng)民出身的父母不同意他參加,擔心他沒落得好處,還有生命危險。
“擔心他也管不住啊。”臉上長滿干裂泥土一樣褶皺的父親,時隔1年回憶時說。
2024年11月5日,正式手術前一夜,醫(yī)生再度提醒他手術可能存在風險。“字我已經(jīng)簽過了。如果說出現(xiàn)生命危險了,我自己來承擔。”董輝說,“我也不抱多大的希望,只要你讓我嘗試一下。”
和醫(yī)生袒露完想法,他卻一夜沒睡,邊想邊躺在床上落淚。“萬一我明天真的暈死過去了,怎么辦?”
告別瘋狂
忐忑的人不只是躺在手術床上的董輝。在北京,最早提出方案的清華大學教授洪波,暗自感到緊張。
洪波是生物醫(yī)學工程系出身,工程的思維教給他,一個事情至少要做成功三遍,才算經(jīng)過驗證。董輝這場全國第三例NEO微創(chuàng)植入手術,正是他驗證方案是否足夠安全可行的關鍵。而且,即使放在全球來看,這類將電極放置在硬腦膜上的半侵入式腦機接口手術,也是神經(jīng)外科醫(yī)生極少見過的設計。
腦機接口(BCI)從上世紀70年代由美國加州大學洛杉磯分校科學家雅克·維達爾首次提出,基于一種大膽的構想:通過記錄和解讀我們的大腦信號,實現(xiàn)大腦和計算機之間直接通信。“我們觀察到的大腦電信號能在人機通信中作為信息工作嗎?或者用于控制諸如假肢裝置或宇宙飛船之類的外部設備嗎?”50年前,維達爾這么設想著。
很多人隨之被意念控物的妙想折服,因為這意味著一種全新的可能。
后來的數(shù)次猴腦試驗說明了人類想象的可行性:意識可以超越身體存在,甚至超越時空的限制。這一結論足夠瘋狂,不像此前的人工耳蝸,或者腦起搏器(DBS),僅僅對大腦發(fā)送刺激的電信號。腦機接口要解讀人腦發(fā)出的微弱信號,其強度大致相當于一節(jié)電池的百萬分之一。準確地解讀它們,接下來才能做“瘋狂”的事。
到了1980年代,確定的事出現(xiàn)了。神經(jīng)科學家發(fā)現(xiàn),在猴子運動皮層植入電極后,記錄細胞群信號并將所有的發(fā)射平均到一起,就可以得出猴子運動的意圖。約10年后,1998年,美國科學狂人菲爾·肯尼迪將自己發(fā)明的裝置——錐體電極裝置,植入了一名靠呼吸機維持生命的男人約翰尼·雷的大腦運動皮層里。
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菲爾·肯尼迪教約翰尼·雷控制電腦光標
這是人類歷史上第一次將腦機接口植入人體,經(jīng)過實驗室巧妙的設計,52歲的雷成功學會了意念打字。科學家肯尼迪興奮地稱,他的病人是世界上“第一個機器人”。
幾年后,雷死于腦動脈瘤。肯尼迪的腦機接口試驗很快陷入了停滯。在接下來的十多年里,受試患者的各類身體狀況讓他幾近失敗。他的科研資金消耗殆盡,他被禁止在更多的實驗對象身上使用電極。
最終,瘋狂的科學家走投無路,決定在自己的大腦上試驗。2014年,肯尼迪抵達瑪雅人居住的伯利茲市,要求外科醫(yī)生為他做腦部手術,為自己植入他親自設計的電極。經(jīng)歷兩次手術,歷經(jīng)短暫失語和癱瘓后,科學家還是在他那顆執(zhí)著的大腦上,采集到了大量電信號。
手術88天后,實驗再度中斷,大量異物和創(chuàng)傷讓肯尼迪無法適應。最終,他讓外科醫(yī)生將他大腦中的電線剪斷,取下里面的電線圈和收發(fā)器。實驗時間比他預期的要短,但他慶幸自己還活著,“這些數(shù)據(jù)夠我研究一陣子了”。
21世紀初,全球幾個最前沿的腦機接口實驗室,面臨著和肯尼迪相似的實驗走向。2004年,25歲的癱瘓青年馬修·納格爾同意了美國布朗大學旗下公司BrainGate的邀約,成為其全球第一位臨床受試患者。他的大腦運動皮層被植入了96個硬質(zhì)硅基電極,腦內(nèi)電極通過一個粗大的方形插頭連接至電腦,進行實時信號分析。
經(jīng)過培訓,納格爾很快學會了通過意念控制假肢和控制光標玩游戲。
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馬修·納格爾用意念控制電腦
僅時隔兩年,納格爾卻因感染并發(fā)癥離世,那時的他27歲。
彼時(2004—2005年),洪波在美國約翰斯·霍普金斯大學的生物醫(yī)學工程系做訪問學者。他關注到,在當時的腦機接口臨床試驗中,實驗人員把硬質(zhì)的硅電極插入到充滿褶皺的大腦皮層中,“方案非常激進”。
根據(jù)BrainGate團隊的研究報告,從2004年至2021年,共計有14名成年人接受了手術植入腦機裝置,其中出現(xiàn)了6例裝置相關嚴重不良事件。有6名參與者在試驗結束后,決定對大腦里的裝置進行選擇性移除。
看到眾多國際案例,洪波心想:“我們一定要走不一樣的路,知道他們的問題,避免它。”
回國后,他旁觀了大量將粉紅色大腦暴露在外的開顱手術,這才明白,“只要把大腦的硬腦膜一打開,大腦就會出血,出現(xiàn)血腫,顱壓也變了,免疫反應一大堆。這對病人傷害太大了”。腦部手術對于試驗人員太危險,他想找到一種實現(xiàn)患者風險與收益平衡的辦法。
經(jīng)常和醫(yī)生交流手術后,洪波關注到了顱骨之下的一層“很韌的”保護膜,即硬腦膜。在拉丁語里,它叫“堅強的母親”。這是脊椎動物進化出來的神奇組織,保護著充滿腦脊液的大腦。
洪波曾把它比喻成裝著水的塑料袋,“別看塑料袋很薄,但是一袋水在里面怎么晃都沒事”。他說,顱骨是大腦的機械防護,腦膜是大腦的生化防護,腦膜不破,腦細胞就是安全的。他的學生、現(xiàn)今生產(chǎn)NEO腦機接口裝置的公司博睿康產(chǎn)品總監(jiān)王昱婧比喻,“硬腦膜就像牛腩上面白色的那層皮”。
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硬腦膜示意圖
一個從未被驗證過的方案出現(xiàn)在洪波的腦海里。他想把電極植入在硬腦膜上,放在負責控制手部運動的中央溝前后,不強行進入人腦內(nèi)部。這就好比將一個麥克風緊貼在一間教室外的墻壁上,而不是像多數(shù)侵入式腦機接口方案一樣,費勁地把設備放在“教室”中央。這個方案被稱為半侵入式腦機接口。
有時候,他也感嘆自己的大膽。“那時我連硬膜上(采集到的)腦電信號在真實的患者身上長什么樣,它能不能長期穩(wěn)定,這兩個問題我都回答不了。”
但他轉(zhuǎn)念一想,把電極放在人的硬腦膜上,從原理而言怎么都可行,只是沒人做。“我們前面做過戴在頭皮上的腦電帽,也知道打開硬膜后的腦電信號,這兩個信號我們都有。那么(位于中間的)硬腦膜的信號強度,應該介于這兩者之間,對吧?”
渴 望
科研的另一頭,洪波最早不了解不同病人的渴望。一個腦機接口裝置的推出,從設計到工程的落地,至少花費十年,需要大量神經(jīng)科學、物理學、計算機科學等學科人才。但是,“腦機接口到底能幫助什么(群體),這回到了一個醫(yī)學問題”。
他最早以為,患運動神經(jīng)元病、全身失去行動力的漸凍癥患者是最合適的人群。這是過往諸多國際腦機接口臨床試驗的目標人群。等真正進入臨床試驗招募時,洪波發(fā)現(xiàn),中國的漸凍癥病人更關注新藥研發(fā),而不是腦機接口這類新技術。
但還有一群病人,同樣受困于殘破的身體,急迫地想讓無力的四肢有力,脫離他人的幫助。“他們對新技術的渴望是多么強大,組成患者群,天天問還有什么治療(手段)。他們是很真實存在的一群人,你們都見不到。因為他們沒有發(fā)聲的機會,連打字都成問題。”洪波說。
作為其中“沉默”的一員,在電視上第一次看到腦機接口之前,董輝與所謂的高科技毫無關聯(lián)。人生多數(shù)時候,他都在沉默地干活,輾轉(zhuǎn)在各個流水線,在電子廠、油漆廠做工人,或者到服務行業(yè),成為“搓澡的、賣球鞋的”。
離“高科技”最近的一次,那可能是他2010年前后在鄭州的富士康,做給蘋果手機裝螺絲的工人。這份工作每天12小時需要高度集中注意力,手機一彈出,螺絲一打慢,安靜的工廠就會警鈴大作。至今,講起制造他大腦里腦機接口裝置的公司“博睿康”時,他仍然經(jīng)常說成“富士康”。
健康人的日子,都是美好的往事了。2020年在打工路上出車禍后,董輝的人生進入全新的序列。“最難的是,想動不能動,想站不能站,想做事做不了,坐在那呆呆的跟個傻人似的。”更令他難過的是,無論在新加坡還是河南,幾乎所有醫(yī)生都下了判斷,脊髓損傷是“不死的癌癥”,傳統(tǒng)醫(yī)學沒有治愈手段。
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接觸腦機接口之前,董輝在家進行康復訓練 / 受訪者供圖
2022年9月,因意外摔倒導致高度截癱的張學會,也多次提起,自己得了一種“不死的癌癥”。頸部脊髓受傷后,她不僅無法行動,還經(jīng)常感到胸前有一塊大石頭壓著,有時身體又像被保鮮膜包住,讓她很難暢快呼吸。她后來才知道,醫(yī)學里把這一系列感覺命名為“束帶感”,是脊髓損傷患者常有的感受。
脊髓殘存的神經(jīng)仍會不時放電,這令她經(jīng)常感到強烈疼痛。兩只腿、雙手、屁股24小時都在刺痛,“身上像有好多只蟲子在咬”。有時候,她感到全身突然像起火了,每一片肌膚都被大火灼燒,“就像把肉給撕開了,往里面撒辣椒面,像開水往身上倒的那種滾燙”。每到這時,她會讓整個身體浸泡在水里,恨不得四周布滿冰塊。
她四處打聽過治愈辦法。丈夫為她去了幾次上海,兒子向熟人四處打聽,結論也是,暫時沒有好的辦法。一位醫(yī)生告訴她兒子:“這輩子她能坐起來就不錯了,說不定一直躺在床上,起不來。”
現(xiàn)代醫(yī)療只能讓他們活著,而無法活得更好。因為長期臥床或者坐立,大小便無法自理,高位截癱患者容易得壓瘡、尿路感染、血栓、膀胱萎縮、糖尿病、腎病……“每一種(疾病)都會導致我們面臨死亡。”
在疼痛、并發(fā)癥的齊力攻擊下,張學會見到不少病友,為了避免疼痛的折磨,選擇做了神經(jīng)阻斷手術,把好的神經(jīng)也徹底切斷。痛苦消失了,康復的希望也徹底斷了。
“有痛覺是好事。”她堅信,前方一定有更好的技術幫她改善。2025年,在短視頻看到腦機接口后,張學會在全家的支持下報了名。
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張學會 / 南風窗記者 朱秋雨 攝
受傷的5年時間里,董輝也在各種渠道尋找治療的方法。他收到了不止一次來自醫(yī)生、朋友的勸告,“這個方法大概率無效”“它可能不會有什么幫助”。但他說不清楚,為何每次一看到新的治療手段,心情就像起飛了一樣。他總覺得自己可以是個例外。
“我想著遇到一個好的治療方法,有一天我就能站起來了。”他抱著這種念頭,什么困難日子都挺了過來。
2023年,治病已經(jīng)花光了他和家人所有的積蓄,連腿上的支具也是靠網(wǎng)友的幫助才買上的。董輝在網(wǎng)絡上看到了干細胞療法,說可以幫助他的神經(jīng)修復。他一心想去嘗試。家人不同意,一次治療需要10萬元,這對低保家庭來說是一個天文數(shù)字。
董輝很堅持,“你不去試怎么會知道不行”。靠著借錢,他還是踏上了到外省的治療之路。
第一次打針,他記得很清楚,“(打完)不到兩三個小時,身上感覺很明顯,腿上特別燙,火燒的”。第二針完畢,“腿上痙攣的癥狀也減輕了”。醫(yī)生告訴他,這些都是好轉(zhuǎn)的跡象。
一個月后,滿心歡喜的董輝回到麥田間的家。一天、兩天、三個月,他在堆滿苞谷、雜物的院子里,每天堅持鍛煉上下肢,期盼著自己能有神經(jīng)重建的可能。
半年后,他終于承認,干細胞療法對他來說沒有起到任何作用。他還是那個“死樣子”。“我感到失望,這錢是白花了。”
直到2024年6月,董輝在電視里看到了洪波的半侵入式腦機接口項目。他記得節(jié)目時長有40多分鐘,他從頭到尾看完了,看得熱淚盈眶。第一例腦機接口受試患者老楊,在植入后可以拿起水杯喝水,手逐漸感受到溫度,董輝獲得巨大的鼓舞。
“那時我就和自己講,(腦機接口)哪怕要花錢的,我都要嘗試一下。我下定決心我不放棄了,失敗再試再繼續(xù)找,肯定是要有方法的。”
相 遇
2024年11月6日,一場全中國乃至全世界都少見的腦機接口手術,如期在上海華山醫(yī)院進行。
董輝的頭發(fā)剃光了,左后腦勺上有著顯眼的筆跡。這個位置是董輝自己選的,左半腦通常控制人的右手,他想恢復右手的部分功能。
在他抉擇之后,醫(yī)生按照他的CT和MR核磁成像顯示,在靠近他耳朵的頭皮上,用馬克筆繪制了圓圈、四邊形等組成的手術計劃。
8個電極,連成線分兩排排列,像一顆顆敏銳的小眼睛,負責捕捉腦電信號。兩個一分錢“硬幣”,一個是裝了300多個電子元件的體內(nèi)機,作用好比手機的芯片,用來傳輸、處理電極采集回來的腦電信號。
另一個“硬幣”是磁性線圈,是NEO團隊做的特殊設計。他們的目標明確,患者腦內(nèi)的器件需要長期可靠地伴隨他們。他們不想像Neuralink等團隊一樣,把有一定壽命的電池放在人腦里——注定有一天,患者還要動一次手術取出電池。
苦思冥想之后,大道回歸至簡。團隊參考了人工耳蝸的設計,用無線耦合原理設計出了磁性線圈,放在頭皮下的顱骨內(nèi),體外機放在人的頭皮上。兩者隔著5—10毫米的頭皮,實現(xiàn)磁性吸附和無線供電。

洪波教授講解腦機接口無線耦合原理 / 圖源:CCTV《開講啦》
15時30分,手術開始。
董輝記得,在手術臺上,七八個醫(yī)生圍著他,四周是他不認識的各類儀器、顯示屏,“有的長得像閉路電視一樣”。他感到很緊張。
幾分鐘之后,麻藥生效,董輝意識全無,“好像睡著了”。他無法自主呼吸。醫(yī)生給他插上了輔助呼吸的呼吸機。
讓洪波感到忐忑的片刻即將來臨。傳統(tǒng)開顱手術,外科醫(yī)生是在打開人腦后進行手術,可以清楚地看到人腦的組織。但是,洪波設想的腦機接口植入手術不破壞人腦組織,將電極放在硬腦膜上,對應中央溝前回和后回腦區(qū)。
“這樣做創(chuàng)傷很小,這是確定的。但是定位準不準,這是不確定的。”洪波說。
對于習慣了解剖大腦的外科醫(yī)生而言,看不見對應的腦區(qū)可不是什么好消息。“如果沒有一個可靠的手術機器人,或者術前影像規(guī)劃定位(電極)歪了、錯了,這個信號就出不來了。”洪波擔心的正是這個。

腦機接口植入手術示意圖 / 圖源:央視新聞
為了避免這個隱形的危機,參與了多次植入手術的王昱婧記得,外科醫(yī)生在手術期間通常會進行多次確認。“先是在頭皮上畫一次定位,切開頭皮以后還在顱骨上畫一次。”接著,外科醫(yī)生會在顱骨上使用顱鉆,打開一個小顱窗,暴露其下方的硬腦膜,再在硬腦膜上定位一次,最后才放入電極。
接下來,董輝的顱骨處打入了約2毫米的槽,體內(nèi)機和磁性線圈也相繼放入預定位置。
電極放置后,在場醫(yī)護首次運用了最新的技術,一個名為“軀體感覺誘發(fā)電位+在線高頻信號分析”的定位系統(tǒng),這讓“睡著的”董輝無需經(jīng)歷傳統(tǒng)腦部手術的中途“喚醒”流程。
四川大學華西醫(yī)院神經(jīng)外科主任毛慶曾在公開發(fā)言中解釋,在沒有腦機接口技術之前,想要精確地劃分腦部功能區(qū),醫(yī)生們不得不在手術中途“喚醒”患者,來幫助醫(yī)生判斷定位。喚醒手術對麻醉醫(yī)生以及手術醫(yī)生的要求極高,一般的基層醫(yī)院無法開展。
而在董輝的腦機接口手術上,醫(yī)護人員正在反復握持董輝的右手,以此代替“喚醒”流程。據(jù)NEO團隊介紹,如果電極準確放置手部腦區(qū),屏幕上就會出現(xiàn)OFM功能激活信號——也就是在腦電中出現(xiàn)與手部運動感覺相關的特征性高頻振蕩增強。
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2025年,全國多地12家醫(yī)院啟動NEO腦機接口臨床試驗,圖為試驗關系的術中電生理檢測圖。/ 圖源:復旦大學附屬華山醫(yī)院福建醫(yī)院
之所以能夠采用這種激活模式,是因為電極應當被放置于中央前回的手運動代表區(qū),當受試者的手被反復捏握時,該區(qū)域如果出現(xiàn)可重復的、時間鎖定的振蕩能量提升,提示電極精準覆蓋了目標皮層區(qū)域,也就意味著電極位置沒有出現(xiàn)偏差。
握持約30次,耗時3分鐘,穩(wěn)定的OFM激活信號出現(xiàn)。電極放準了。董輝的噩夢沒有發(fā)生。
總耗時1小時40分。手術很成功。
意料之外
真正將腦機接口放進人的大腦后,有太多事情是洪波無法預料的了。
2025年11月末,我在清華園第一次見到了洪波,他穿著西裝,步履輕快。一天時間里,他安排了多個會議、接受采訪和趕飛機。聊天時,他會習慣性地快走起來,上下樓梯三步并作兩步。一篇學生記錄他的文章寫到,他是步伐最快的人。對于中國科學家來說,開展臨床試驗意味著他要在短時間內(nèi)接觸大量的醫(yī)生與患者,時間非常緊迫。
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2023年10月24日,洪波教授帶領團隊設計研發(fā)的NEO在宣武醫(yī)院成功進行首例臨床植入試驗 / 劉定坤 攝
董輝的手術成功后,手術的標準化流程初步建立。2025年,洪波團隊加快了步伐。他們與全國11家知名醫(yī)院合作,包括一家西部和兩家中部醫(yī)院,共計完成了33名臨床患者的篩選、入組和手術植入。
洪波回憶,起初,他設計了三套方案。第一套類似馬斯克等國外團隊做的意念控物方案,讓患者用大腦信號來控制家具、家電,可以開關燈、開電視。第二套是考慮患者普遍無法自己吃飯。“我們設計了吃飯機,識別到(患者)想吃了,它就會用勺子去挖,送到患者嘴邊。”
第三個方案也是最簡單的一套,讓他們自己戴上氣動手套。首先在腦子里想象手“抓握”或者“松開”,植入大腦的電極、體內(nèi)機將神經(jīng)電信號傳輸?shù)襟w外機。手機大小的體外機通過無線藍牙,將電信號傳送到電腦或者手機上,再借助解碼算法,實現(xiàn)對患者意圖的推測和識別。氣動手套最終會帶動殘疾的手,對物體進行抓握或移動。
三個方案擺在受試患者面前,他們選擇了最后一個“自己動手”的方案。
“馬斯克的所有患者都是機械臂(驅(qū)動),通過意念讓機械臂幫他操作喝水。這在中國是完全不可能的,患者很快會放棄。”洪波說,“每一個癱瘓的患者他都想自己動手。而且,你知道一個機械臂多少錢嗎?貴到患者承擔不起。”
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馬斯克腦機接口公司的患者用意念控制機械臂
獨屬于中國的方案給參與者帶來了很多驚喜。董輝記得,術后第一天,他疼得一晚上沒睡。但只過了四五天,頭發(fā)長出來了。
2024年11月25日,他第一次開機訓練。像雞爪一樣的右手戴上了氣動手套,他很快學會了用意念驅(qū)動手套實現(xiàn)抓握。他發(fā)現(xiàn),只要心無旁騖,心里想著“抓握”“抓握”,“手就能動起來了”。
訓練的第9天,董輝印象深刻。他在研究人員的鼓勵下,嘗試脫掉氣動手套,徒手抓握小木球。這本身不是腦機接口的作用,但董輝失敗多次后,“突然間一剎那,噔——,我把這球給舉起來了”。
這一結果讓在場人員都感到驚訝。根據(jù)第一例臨床試驗患者老楊的經(jīng)驗,他在訓練腦機接口后的第9個月,第一次實現(xiàn)了徒手抓握木球。董輝只用了9天,盡管此后的好幾周,他再也無法徒手把球抓起。但他感到有信心,“短短的9天就讓我感受到了腦機接口的神奇所在”。
接受約兩個月的腦機接口訓練后,董輝又能徒手抓握木球了,現(xiàn)在他隨時可以輕松將球舉起。腦機接口不僅精準地識別出了人想要抓握物品的意圖,而且,患者左右手的功能也得到了很大改善。這并不是洪波設計腦機接口的最初目標,成效也讓多名神經(jīng)外科醫(yī)生感到意外。
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2025年11月,董輝在上海進行腦機接口訓練,正在用氣動手套抓握木塊/南風窗記者 朱秋雨 攝
洪波這時才想起,神經(jīng)科學里有一個經(jīng)典的赫布法則。這與神經(jīng)的可塑性有關。
人的大腦不是一成不變的實驗模具,也不是到了一定年齡就不再變化的穩(wěn)態(tài)。赫布法則說的也是這一點,人腦永遠可以被塑造,“一起放電的神經(jīng)元,會連接得更緊密”。
在2025年的一次公開發(fā)言中,洪波說:“正如愛因斯坦相對論中‘時空與物質(zhì)相互影響’,大腦的神經(jīng)環(huán)路與神經(jīng)活動也在動態(tài)作用——我們的每一次思考,都在改變大腦結構;而改變后的結構,又會影響未來的信息處理。”
赫布法則很好地解釋了,一個腦機接口設備為何能幫助患者手部康復。洪波對我說,患者的脊髓就像被洪水沖刷壞了的河床,“如果從雪山上下來的水流,按照正常的方式天天沖刷,(好的)河床就慢慢就形成了”。
他比喻,腦機接口在患者大腦里的電活動就像神經(jīng)重建時的水流。腦機接口驅(qū)動手進行運動時,每次抓握、松開,大腦發(fā)出的信號將向下傳遞到破損脊髓處,從手傳遞的信號也向上抵達脊髓處。久而久之,上下游的神經(jīng)元信號可能找到新的通路,相互連接起來。
在2025年12月4日舉辦的一次NEO多中心注冊臨床試驗總結會上,復旦大學附屬華山醫(yī)院院長毛穎透露,術后三個月,NEO腦機接口抓握響應率為100%,而且,32名臨床試驗患者相較手術前,徒手ARAT雙手評分顯著提升了10.71分。按照科學的評估方法,ARAT提升2分,可以被認為手功能的顯著提升。
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董輝(右二)在NEO無線微創(chuàng)植入腦機接口多中心GCP注冊臨床試驗總結會上,徒手抓起水杯喝水,這是他癱瘓多年無法實現(xiàn)的 / 圖源:上海科技
張學會也很興奮。她植入腦機接口滿了半年,左右手從不會動到會動。她早餐開始自己抓著包子、玉米棒吃,手指還學會了一些精巧的動作。比如,劃開手機屏幕。
有一天,她用手機給母親打電話。“我媽都問我,‘這電話是你自己打的嗎?’知道是我后,她都開心得要死。”她說。
“以前躺在床上就望著天花板,現(xiàn)在我躺在床上,我把手機架起來,扣著大拇指看手機,非常方便。”
意料之外
董輝的手獲得了較好的療效,他和父親在2025年末受邀到上海待了一個月。2025年11月,他上了一檔電視節(jié)目,參加了一些會議。有新聞標題用“奇跡”來形容他,好多人找他合影。有一次,一位嘉賓看到他和他的輪椅,跑過來握著他的手,哽咽著說:“小董,我看到你就想哭,好心疼你。”
董輝一遍遍對外講述腦機接口給他帶來的變化,他能抓住水杯喝水、握筆寫字,愈加明顯地感受到尿意。但實際上,在一幢幢摩天大樓,以及建筑工地地基的突突聲之間,董輝記掛的是老家的花生。麥子播下了,收成不好的花生摘在院子里曬,還沒收回來。
此次上海之行,他沒帶家里的健身器材,每天只能坐著或者躺著。他又變得渾身難受,如果每天沒有竭盡全力地鍛煉自己,他會感到很虛無。
經(jīng)過腦機接口的一年抓握練習,他對這套系統(tǒng)很熟悉。每天的練習無非是將腦機接口開機,戴著手套移動木塊、抓圓筒,一天大約耗時2小時。他告訴我,有些受試病友已經(jīng)對這套練習感到枯燥,甚至無法堅持每天訓練。大家都迫切地等待著新的康復方法,尤其是下肢的訓練。
洪波也承認,NEO半侵入式腦機接口是一個“有很多冗余”的設計——首先確保的是在人體內(nèi)長期、安全可靠地運行。只有接觸了這群脊髓損傷病人,科學家才發(fā)現(xiàn),有許多問題仍是當前技術無法回答的。
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首例患者通過無線微創(chuàng)腦機接口成功實現(xiàn)腦控抓握 /清華大學新聞學院林毓菁 攝
比如,張學會24小時經(jīng)歷的神經(jīng)痛,程度相當于孕婦分娩時的疼痛等級。“但是現(xiàn)在我們沒有辦法,因為我們技術性還沒搞明白這個。我們只能做到(幫助)手功能(的恢復),剩下神經(jīng)細胞亂放電導致肢體幻痛和痙攣怎么解決,還有很多事情要去突破。”洪波說。
在NEO進入大規(guī)模臨床試驗后,他總是會被社會各界問,接下來會走向哪里?人的自由意志可能被機器了解嗎?人的記憶今后會被篡改嗎?作為研究了30年腦電的科學家,他這時會謹慎地說:“如果我們大腦是一本100頁的書,我看我們今天只翻開了第一頁。”
在2025年一次公開演講里,他強調(diào):“很多人認為腦機接口就是‘解碼’大腦的想法,這是一種誤解。運動控制的解碼算法,在數(shù)學上出奇地簡單,很多時候只是一個線性的回歸模型。”
他接著直言不諱地說:“目前所有號稱能解碼語言的研究,都不是在‘讀心’,而是在解碼控制口腔、舌頭、喉部肌肉的運動信號。其本質(zhì)仍然是運動解碼,但被媒體宣傳夸大為‘思想讀取’,這在科學上是不準確的。”
人類根本還沒有完全了解自己約1400克重的、充滿褶皺的大腦。大腦產(chǎn)生的意識究竟是混沌的、有序的,還是量子理論所形容的,不可預測的?這制約了腦機接口當前的研究。
但是,每當讓科學家聊起支撐他的希望時,洪波總會聊起很久之前人類走過的路。
“最早的時候,人類忙著搬運物質(zhì),去交換和生存。后來發(fā)現(xiàn)這樣太慢了,效率不夠。人類開始發(fā)現(xiàn)了能量,有了工業(yè)革命,我們用能量讓物質(zhì)搬運得更快。再到后來,計算機出現(xiàn),我們開始搬運信息,這才出現(xiàn)‘信息時代’。未來,我覺得可以在我們大腦和物理世界之間搬運信息……”
他想象的是,大腦本身就可以是一個媒介。“未來如果我們突破手里的觸摸屏,有了腦機交互的辦法,人類在自己主觀世界和客觀世界搬運信息的能力將大大提升。這種提升一方面幫助人類進步得更快,更重要的是,在這種新的形態(tài)下,人類會重新認識自己在宇宙中的意義是什么。”
這是科學家堅持下去的定力。NEO微創(chuàng)腦機接口計劃于近期向國家藥監(jiān)局提交三類創(chuàng)新醫(yī)療器械注冊申請,預計今后在臨床上用于偏癱、癲癇,甚至抑郁癥患者的治療。
而對于已經(jīng)被判了“不死的癌癥”的患者群體來說,他們都暗自問了自己無數(shù)遍,堅持下去是為什么?
張學會說,許多人在脊髓損傷后陷入了抑郁,有的開始自暴自棄。他們通常因為生活無法自理,家里需要出多一名照顧他的勞動力。有人因此離婚,有人被家人厭棄。她記得,一位江西病友在建房子時從屋頂摔下,高位截癱,妻子照顧他也無法工作。想結婚的大兒子天天在他耳邊罵:“當初怎么不把你摔死?”
“想想為了他們,我不能好好練習嗎?我想我練好了,不是也能挽救好多家庭嗎?”張學會說。
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張學會練習在氣動手套輔助下抓握木球 / 圖源:江蘇省人民醫(yī)院南醫(yī)大一附院官微
癱瘓后,她更加體會到愛與家庭的力量。丈夫在無微不至地照顧她,兒子練好了健碩的肌肉,可以隨意抱起她。親戚們經(jīng)常給她打電話,陪她說話。
“真的要好好地活著。不管怎樣感到痛苦,我只要每天能看到太陽升起,那都是幸福的,人畢竟來到世上只有一次,走了就沒了,對不對?”
只要有一點希望,那就是活著的意義。董輝始終相信:“只要能有1%的希望,我就會盡100%的努力,哪怕只有一丁點,我都要努力去試、去爭取。”
一天傍晚,我和他道別時,在輪椅上坐了半天的董輝已經(jīng)有點累了。但他的眼睛依然亮亮的,對我說:“現(xiàn)在咱們是面對面坐著在聊天,希望下次我再見到你的時候,我們是站著聊天。”
作者 |朱秋雨
編輯 | 趙佳佳
值班編輯 | 吳擎
排版 | 阿車
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