用脑机接口意念操控游戏，“人体最难传感器”如何实现一步步突破？
快速阅读: 陶虎辞去中科院副所长职位，全身心投入脑虎科技，专注脑机接口技术，实现癫痫患者通过脑机接口操控游戏，推动技术从医疗康复向生活赋能跨越。
陶虎 无线全植入全功能柔性皮层脑机接口。
如何用技术解决患者的痛苦,开拓人类智能的边界?深耕先进传感器技术的他,锚定“人体最难传感器”——脑机接口的赛道,带领团队从脑机接口动物实验,走向推进人体临床研究。如今,已有首例癫痫患者通过脑机接口实现意念操控《王者荣耀》《黑神话:悟空》等大型游戏,成为这项技术发展过程中的又一块里程碑。
2024年底,面对脑机接口技术产业成果转化的关键期,陶虎决定辞去中国科学院上海微系统与信息技术研究所副所长的职位,将全部精力投入脑虎科技。“我是从已知走向更大的未知与可能,走向人类智能边界更广阔的尽头。”上海脑虎科技有限公司(以下简称“脑虎科技”)创始人兼首席科学家陶虎这样描述自己的选择。他也始终认为,“脑机接口的核心是解决患者需求。” 陶虎 从深耕科研,走向产业破局 出生于1982年的陶虎在16岁时考入中国科学技术大学精密机械技术专业,2006年获中国科学院电子学研究所物理电子学硕士学位,2010年获美国波士顿大学机械工程博士学位,后于美国塔夫茨大学生物医学工程专业从事博士后研究并任助理教授。2014年,他回国深耕先进传感器技术,进入中国科学院上海微系统与信息技术研究所。
陶虎的创业之路,源于对“科研落地”的追求。2019年,陶虎受家乡江西赣江新区邀请,调研传感器产业方向,调研过程中他意识到,脑机接口作为“人体最难传感器”,既是多学科交叉的技术高地,也是能改变无数患者命运的民生领域。彼时,他已带领团队完成脑机接口动物实验,但要推进人体临床研究,必须有企业作为技术转化载体。于是,他决定在赣江新区创办江西脑虎有限公司,这也成为国内最早聚焦“植入式柔性脑机接口”的企业之一。
2021年,为整合更优质的科研与产业资源,陶虎成立上海脑虎科技有限公司,并将总部设于上海,构建“研发在沪、生产在赣”的模式。
2024年底,面对脑机接口技术产业成果转化的关键期,陶虎又做出了一个决定:辞去中国科学院上海微系统与信息技术研究所副所长的稳定职位,将全部精力投入脑虎科技。
实现从无到有突破,加速临床转化 脑机接口被称为“下一代人机交互革命”,但其核心技术长期被国外垄断。陶虎带领团队以“柔性植入”为技术核心,从材料、芯片、算法到临床应用全链条攻坚,在5年内实现了多项从无到有的突破。
柔性微皮层脑机接口 面对国际巨头Neuralink的“深部植入”路线,陶虎选择“柔性皮层植入”路线,将电极放置在大脑皮层表面而非插入皮质层,既避免了剧烈运动中的碰撞风险,又能实现跨脑区信号采集。
“如果把大脑比作城市,Neuralink聚焦‘巷战’,我们先看‘城市全貌’,这更符合临床需求的优先级。”陶虎说。为实现这一路线,他带领团队攻克“柔性电极材料”核心难题:创新性地采用半导体微纳制造工艺,成功研制出超柔性、高密度的256通道μECoG电极阵列。该电极密度达64通道/平方厘米,较传统的ECoG电极提升64倍,同时具备优异的贴服性——超薄网状记录区可紧密贴合大脑皮层,确保信号高保真采集,而加厚设计的引线区则保障了长期植入的机械稳定性。系统搭配定制化钛合金防水密封外壳与低功耗信号处理单元,最终实现了“高通量、高分辨率、低侵入”的技术突破。
陶虎还认为,“技术要落地才有用”。他带领团队以临床需求为导向,快速推进技术从实验室到临床的转化。2022年,脑虎科技率先获得国内植入式脑机接口临床伦理批件;2023年,完成动物实验突破,实现拉布拉多犬运动轨迹解码、恒河猴“意念打游戏”,验证了技术的有效性;同年2月,成功完成256通道柔性深部电极人体术中植入手术,首次记录到人类单神经元信号;5月,基于该技术实现“汉语言解码与合成”,让语言障碍患者看到“说话”希望;6月,辅助医生精准切除脑区病灶,保留患者重要脑功能。
实时汉语解码 2024年,脑虎科技实现了全球首例“实时汉语解码”突破。大脑语言区受损患者借助设备实现语句输出,速率接近正常人语速的一半,后续又结合AI将速度提升至307字/分钟,还实现了“意念办公”和“双脑互联远程对话”。2025年,脑虎科技攻克了更为复杂的场景应用:让癫痫患者通过脑机接口精准操控《王者荣耀》《黑神话:悟空》等大型游戏,其反应速度接近传统鼠标操作水平。这也标志着脑机接口技术从“医疗康复”向“生活赋能”跨越。
要有专业能力,也要用“技术造福人” 在推动技术落地的同时,陶虎也为脑机接口领域构建了坚实的学术体系。
陶虎长期从事先进传感器与脑机接口研究,已发表高质量学术论文100篇,其中《Science》《Nature》及其子刊论文11篇,封面论文33篇;申请发明专利60余项,授权30余项,其中,“柔性脑电极制备方法”“汉语言解码算法”等5项专利已转化为产品核心技术。他还主持国家、省部级重大项目20余项,并积极参与标准制定,为脑机接口领域制定技术标准、争取政策支持等,推动行业规范化发展。
无线全植入全功能柔性皮层脑机接口。
在陶虎看来,团队是核心竞争力,由于脑机接口涉及神经生物学、材料科学、微电子、临床医学等多个学科,他要求科研人员不仅要有专业能力,更要认同“技术造福人”的价值观。如今,脑虎科技65%的员工为科研人员,涵盖20余个专业。陶虎还在公司内部设立跨学科项目组,“要让懂技术的人懂临床,懂临床的人懂技术,才能做出真正有用的产品。” 在陶虎的带领下,脑虎科技已成为全球唯一同时实现“实时运动解码”与“实时汉语解码”的侵入式脑机接口企业。
“我最怕脑机接口急功近利容易走偏。”面对脑机接口领域的资本热,陶虎坚持将“让脑机接口造福患者”作为核心目标,呼吁行业“多做实事”。
作为一个南昌人,他的放松方式是吃一碗重油重辣的南昌米粉,5分钟就能缓解焦虑,不耽误工作。陶虎直言,“大家觉得我最大的天赋是聪明,但我知道,我最大的天赋是刻苦。”过去20年,即使是节日、生日,他都在工作,“好多关键论文都是在特殊日子投的”。他以“不言放弃”的精神激励自己,即使面对技术难题与行业质疑,也坚持自主路线。
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