通过微小电流让脑细胞和计算机之间“互动”、通过连接脑电活动促进局部瘫痪患者康复、通过脑机接口让渐冻症患者“自主”交流、通过微创给药“一针下去”让全盲患者重见光明、通过基因方式治疗难治性疼痛和重度癫痫……这些科幻世界里的场景，在北京脑科学与类脑研究所科研工作者努力下，正一步步变成现实。
6月19日，2025年“活力中国调研行”采访团来到位于北京昌平区中关村生命科学园的北京脑科学与类脑研究所。走进一层的开放空间，首先映入记者眼帘的是满壁的科研人员的学术简介。正是他们不断解码大脑的“摩斯密码”，在脑机接口与脑科学等新技术领域屡创生命奇迹。
图为北京脑科学与类脑研究所的“北脑一号”展示模型。 记者 安仁 摄
脑机接口：改善生命质量
将一片比指甲盖略大、薄如蝉翼的金色半透明薄膜植入颅内，与大脑皮层贴合，采集到128通路的脑电波信号；与电极相连的纽扣般大小的微型主机，将脑电信号实时收集解码，从而帮助植入者进行意念控制……这些看似匪夷所思的画面，是北京脑科学与类脑研究所的创新成果——智能脑机系统“北脑一号”的工作路线图，这也是我国在脑机接口领域的重大突破。
据北京脑科学与类脑研究所所长罗敏敏介绍，脑机接口是各发达国家在脑科学与类脑科技领域的竞争高地。由于涉及电极、芯片、数据、算法、分析软件、生物相容性材料等各个环节，脑机接口产品链路长，部分关键技术存在瓶颈，临床验证、监管和标准也有待完善，系统研发挑战重重。近年来，北京市研究部署脑机接口重大科技战略，由北京脑科学与类脑研究所牵头规划“智能脑机系统增强计划”，成立北京芯智达神经技术有限公司，面向国际前沿研发核心部件。今年，主要成果“北脑一号”已进入临床验证阶段。
“我想吃饭”“我想出去散步”“请帮我找医生”…… 3月5日，一位因渐冻症导致言语障碍的患者，在北京宣武医院完成手术植入后“说出”上述话语。这是国际首例植入式脑机接口的中文言语解码临床试验。患者出院前62词解码准确度可达63%，能解码输出近百个常用语；患者出院后开始进行开放集词句解码，以期成为第一个开放集中文言语脑机接口，有望解码患者想说的话，重建交流能力。
“3月到5月，我们先后完成了5例植入手术，为脊髓损伤、脑卒中、渐冻症患者开展运动、言语功能的替代和康复”，北京芯智达神经技术有限公司业务发展总监李园告诉《金融时报》记者，首例脊髓损伤四肢截瘫患者术后上肢肌力明显提升，能完成术前不能完成的一些手部动作，如手指捏放玻璃弹珠等。其运动想象多分类脑控准确率高达90%，能脑控玩游戏。该患者目前正在接受自由轨迹控制训练，与工程师共同探索“北脑一号”的脑控边界。
针对记者对于安全性的质疑，李园说，在植入治疗中，电极贴在硬脑膜外，不损伤大脑组织，头皮完全缝合，手术微创风险低，能够产业化推广应用。下一步，将完成“北脑一号”智能脑机系统的正式注册临床试验。
据李园介绍，“北脑一号”是国际上首个百通道以上的高通量、无线全植入、准实用化半侵入式脑机系统。“北脑二号”系统正加速研发。相比“北脑一号”，“北脑二号”的最大特点是将电极进一步植入大脑组织。这意味着，能够更灵敏地捕获脑电信号，帮助患者实现更精准、实时的意念控制。如在运动控制中，“北脑二号”能够在三维空间上实现更精准控制。
“在中国，截瘫以及因中风或其他疾病后遗症导致失去语言功能的患者规模超百万，尽管脑机接口技术还不能让他们健步如飞，但即便能让这些患者走几步路、说一些话、能自己吃饭，对于他们的生活质量和精神状态都是极大改善。”罗敏敏表示。
基因治疗：调节大脑运行
在人类探索生命奥秘的征程中，大脑始终是最神秘的存在。北京脑科学与类脑研究所的创新研究紧紧围绕脑健康领域，锚定国家需求，突破“卡脖子”技术。
据罗敏敏介绍，该所研究聚焦四大方向，即脑认知原理解析、脑重大疾病、神经科学新技术、神经编解码与神经计算。目前已在脑机接口、脑重大疾病基因治疗等领域取得一系列重要成果，已有14项IIT临床研究获得批准，适应症包括截瘫、脑中风、渐冻症导致的运动障碍、言语障碍，一级盲及全盲、难治性癫痫、中枢神经痛、抑郁症等。“北脑一号”、大脑皮层实质内微创、精准给药装置被列为国家药监局审评前置重点产品。脑胶质瘤基因治疗药物、微型贝塞尔光束双光子显微镜、耳聋基因治疗药物、针对精神疾病的光刺激的神经调控设备4个项目进入重点培育阶段。
据介绍，该所研发出一种对光超级敏感的新型光敏蛋白，可通过微创给药将其“装”到患者眼睛中，进行视觉重建，帮助视网膜色素变性患者再度感光，并实现部分视觉功能的恢复。这一技术正在北京天坛医院开展IIT临床研究，国内外尚无同类药物上市。目前已完成13例患者的治疗，患者均表现出显著的视力改善，部分患者甚至能够识别近距离的字母和图案。“基于新型光敏蛋白的基因治疗技术”入选2025中关村论坛重大科技成果，未来有望让众多因视网膜黄斑变性而致盲的患者重见光明。
针对很难治疗的重度癫痫，该所研发出一种新型基因治疗药物，可以直接注入癫痫病灶处，调控病灶部位神经细胞的兴奋性，既控制癫痫发作，也能保留正常的神经功能。此项基因治疗重度癫痫科研成果入选2025中关村论坛《百项新技术新产品榜单》，是全球唯一开展临床研究的重度癫痫基因治疗药物，今年已向有关管理部门提交新药临床试验（IND）申请。难治性疼痛也已在北京天坛医院完成首例病人给药，患者疼痛显著缓解，焦虑、抑郁症状完全改善。
为推进相关技术的研发和产业化落地，北京脑科学与类脑研究所孵化成立健达九州（北京）生物科技有限公司。缩短基础研究到临床深度融合的转化时间，也是该所被称为“新型研发机构”的原因之一。
罗敏敏告诉记者，成立于2018年的北京脑科学与类脑研究所，其“新型”还体现在运行机制上，打破原有的科研单位编制化、工资额定化的模式，不定机构规格，不核定人员编制。该所聚集了脑科学产业链上下游的人才队伍，在脑科学领域形成了“产学研医”闭环。冰冷的机械与医者仁心融合，给神经系统疾病患者带来了康复的希望。