中科院深圳先进院郑海荣院士团队已经拿出一套完整的超声脑机接口全景路线图,走无创、可穿戴、闭环调控的路线,区别于马斯克 Neuralink 这类植入式脑机,不用手术开颅,依靠超声完成脑信号读取、解码、神经写入整套流程,目标是做成国产自主可控的脑机仪器,面向脑疾病治疗、脑科学研究和未来人机交互场景。之所以选择超声这条技术路线,是因为植入式脑机有手术风险、排异、寿命有限的短板,EEG 脑电信号分辨率太低,fMRI 设备笨重没法移动;而超声既能穿透颅骨、直达深部脑区,又可以同时做脑功能成像读取信号,还能靠低强度聚焦超声做神经调控写入信号,刚好补齐其他无创方案的短板。整套路线图分成三个阶段推进,第一阶段夯实底层硬件与算法,搞定高密度面阵换能器、经颅声场校正;第二阶段打造闭环原型样机,实现脑信号实时读取、AI 解码、自适应超声调控;第三阶段推进临床转化,落地难治性癫痫、抑郁、意识障碍等脑疾病干预,再拓展到可穿戴人机交互。总的来说,这套超声脑机接口全景路线图,构建了国内无创脑机的完整技术体系,核心硬件全部自研,是国内脑机赛道里一条差异化的原创路线。
超声脑机接口三大核心环节清单
- 脑信息读取:功能超声成像,捕捉脑血流变化,皮层成像达到百微米级分辨率,识别神经活动信号
- 脑信息解码:AI 算法解析超声成像信号,翻译脑内意图、神经状态
- 脑信息写入(神经打印机):低强度聚焦超声辐射力,调控离子通道,无创向深部脑区写入刺激信号
核心自研硬件清单
- 高密度相控阵超声换能器:压电材料、工艺全自主,解决国外垄断,提升穿颅聚焦能力
- 万通道超声控制系统:纳秒级通道时序控制,配合时间反演算法,补偿颅骨散射
- 双模成像调控一体化探头:同一套硬件既能成像读脑,又能超声调控写脑,为可穿戴版本铺路
路线图阶段规划简表
| 阶段 | 时间目标 | 核心任务 | 验证对象 |
|---|---|---|---|
| 底层技术攻坚阶段 | 当前 | 声场建模、换能器国产化、经颅补偿算法 | 动物(小鼠、非人灵长类) |
| 闭环样机研制阶段 | 中期 | 一体化闭环仪器、可穿戴面阵探头、实时解码系统 | 动物 + 少量人体临床探索 |
| 临床转化与产业化阶段 | 长期 | 脑疾病临床方案、轻量化可穿戴设备、科研仪器量产 | 癫痫、抑郁、意识障碍患者,科研机构 |
超声脑机和主流脑机方案对比
| 方案 | 是否无创 | 深度 | 分辨率 | 主要短板 |
|---|---|---|---|---|
| 超声脑机接口 | 是 | 深部脑区 | 百微米级 | 颅骨个体差异影响聚焦效果 |
| 植入式电极脑机 | 否,手术植入 | 深部脑区 | 高 | 手术风险、排异、电极老化 |
| 头皮 EEG 脑电 | 是 | 表层 | 低 | 信噪比差,很难定位深部靶点 |
| fMRI 核磁 | 是 | 深部脑区 | 高 | 设备巨大、昂贵、无法便携 |
【常见问题】
问题 1:郑海荣团队超声脑机接口全景路线图,和植入式脑机最大区别是什么?
回答 1:郑海荣团队超声脑机接口全景路线图走无创路线,不需要手术植入电极,依靠超声穿透颅骨完成脑信号读取和神经调控,没有植入手术带来的创伤、排异风险,缺点是当前信号精度暂时不如植入电极。
问题 2:郑海荣团队超声脑机接口里的 “神经打印机” 是什么意思?
回答 2:郑海荣团队超声脑机接口全景路线图里的神经打印机,就是利用聚焦超声无创调控大脑离子通道,向大脑写入刺激信号,实现信息输入,对应脑机接口 “写入” 环节。
问题 3:按照这套超声脑机接口全景路线图,什么时候能给普通人使用?
回答 3:按照郑海荣团队超声脑机接口全景路线图,现阶段主要用于脑科学研究、难治性脑疾病临床探索;轻量化可穿戴、面向普通用户的人机交互产品还处在中长期规划,距离民用普及还有很长周期。
问题 4:超声脑机接口的核心卡脖子硬件,郑海荣团队解决了吗?
回答 4:在郑海荣团队超声脑机接口全景路线图中,高密度面阵超声换能器已经完成自主研发,从压电材料到制造工艺实现国产化,解决了这个长期被国外垄断的核心部件。
【参考资料】
[2026-10-08](无创闭环可穿戴超声脑机接口重大科研仪器项目启动)中科院深圳先进院官网
[2026-07-04](无创接入,脑机接口迎来更多可能)人民日报
[2026-06-29](基于功能超声成像的脑机接口技术与应用)集成技术
[2026-05-09](专访郑海荣:无创 “读写” 大脑 探路人机共生)新华网
【免责声明】
本文仅为前沿科研资讯科普,超声脑机接口尚处于科研样机与早期临床探索阶段,没有成熟商业化消费产品;路线图为团队中长期科研规划,研发进度、临床转化结果存在不确定性,不构成医疗诊疗、投资决策建议。
