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【芯片】千通道、微瓦级、原位闭环:神芯科技携自研脑机接口芯片亮相南渡江论坛

   2026-11-15 1 0
核心提示:“脑机接口有望成为下一任手机——更快、更小、更方便、更有效。”11月13日,第五届南渡江智慧医疗与康复产业高峰论坛在海口举行上,神芯科技(海南)有限公司创始人、海南大学教授殷明在题为《植入式脑机接口原位闭

“脑机接口有望成为下一任手机——更快、更小、更方便、更有效。”

 11月13日,第五届南渡江智慧医疗与康复产业高峰论坛在海口举行上,神芯科技(海南)有限公司创始人、海南大学教授殷明在题为《植入式脑机接口原位闭环与千通道超低功耗芯片》的演讲中说道,他介绍了脑机接口芯片的行业现状、技术挑战,以及神芯科技在芯片自主研发和国产替代方面的最新进展。

脑机接口(Brain Computer Interface)是在大脑与外部环境之间建立一种全新的、不依赖于外周神经和肌肉的双向交流与控制通道。该技术自上世纪70年代起源于科学研究,随后落地于严肃医疗领域的神经调控,近年来增长迅猛,正朝着教育、医疗、科研乃至消费电子等更广阔的领域拓展。

脑机接口真正进入大众视野,与美国马斯克旗下的Neuralink公司密切相关:2020年该公司完成猕猴脑控实验,2024年1月首次开展人体植入实验。截至目前(2026年10月),Neuralink已在美国、英国、加拿大累计植入27例患者,帮助瘫痪的人恢复行走、失明的人恢复光明、失语症的人恢复说话。国内方面同样进展迅速:清华NEO植入32例、北脑一号40余例、阶梯医疗46例、脑虎科技65例。

芯片是脑机接口最核心的“卡脖子”环节

“芯片定义了脑机接口的功能和具体的参数指标。”殷明指出,脑机接口的核心技术链条包括上游的神经电极与专用芯片、中游的系统与数据、下游的临床应用。国家“十五五”规划已将脑机接口列入六大未来产业,海南“十五五”规划也将其列入四大新未来产业;国家七部委联合印发的“脑机接口行动方案”更明确强调“突破关键脑机芯片”。

但行业现状喜忧参半:脑机接口芯片需求呈爆发式增长,现有芯片却难以满足应用需求——植入式脑机接口的信号采集基本依赖美国Intan公司的芯片(市场占有率超90%),刺激调控芯片因美国Cirtec公司对华禁售而无从采购,无线传输则长期缺乏合适的解决方案。与此同时,应用端已提出1000通道以上的需求,而现有芯片大多只有64通道;据中国信通院2025脑机接口行业报告,上游技术企业仅占8%,芯片企业更少,成果转化不足、产业化稀缺。

三款核心芯片对标国际巨头

瞄准上述挑战,神芯科技自去年上半年起陆续推出系列自研芯片,主打国产替代:

- 128通道神经信号采集芯片 SX-R128S4:芯片面积与Intan相当,通道数是其2倍,功耗仅为Intan的七分之一;

- 32通道神经调控芯片 SX-S32:通道数与Cirtec相当,面积是Cirtec的五分之一,最大刺激电压是Cirtec的2.5倍;

- 高速率低功耗无线传输芯片 SX-WD60:比蓝牙、星闪功耗更低,传输速度是星闪低功耗模式的5倍、蓝牙的62倍。

在此基础上,神芯科技进一步推出第四代 SX-RS64原位闭环采集刺激一体芯片。该芯片为64通道,每个通道均具备独立的记录和刺激功能,支持高自由度神经调控(每通道刺激参数独立可控)、低功耗低噪声信号采集、电极阻抗测试和刺激波形监测,芯片尺寸为7.255mm×7.039mm。其最大优势在于采集与刺激的快速切换——切换时间小于0.5毫秒。殷明解释,只有闭环的采集—刺激时间足够短,才能产生与自然神经系统同步的闭环反馈,从而利用神经可塑性帮助损伤神经康复;以往脊髓损伤平面上的电极只能进行开环刺激,现在借助该芯片可以实现平面上的脊髓桥接。

在小鼠动物实验中,芯片植入海马CA1区,通过微丝电极(刺激通道Ch35)施加±100微安刺激电流(脉宽200微秒、间隔50微秒、频率2赫兹),验证了采集刺激快速切换与多通道独立刺激控制。实验同时表明,刺激通道会对其他采集通道产生刺激伪影,但恢复时间较快,通过滤波可在无刺激脉冲的间隙完成采集。

1024通道采传一体芯片

针对当前脑机接口应用需要大量、高精度数据以提升解码能力的趋势,神芯科技推出了1024通道采传一体芯片:1024个采集通道外加2个辅助通道,完整原始数据实时无损传输,芯片尺寸仅7.94mm×8.51mm。性能方面,全系统总功耗实测低至13.4mW@16kSps,含无线传输时也仅为18mW;带宽0.1Hz–8kHz可调,支持LFP、Spike、LFP+Spike多种采集模式,并具备阻抗检测、无线传输能力。芯片支持有线(单线)、红外、常规无线三种通信模式,可手动切换。目前该芯片正在进行β测试,已送至各下游应用端试用。

两年服务 40余家头部客户

神芯科技于2024年1月成立,随后发展迅猛:2025年4月获天使轮融资1070万元,三大核心芯片上市;2025年9月参与国家重大专项,承担闭环芯片开发(“脑科学与类脑研究”国家科技重大专项子课题——神经调控芯片);2026年6月累计销售340万元、客户超40家;2026年7月完成Pre-A轮融资3000万元,同期推出1024通道采传一体芯片和采集刺激原位一体芯片。

公司客户覆盖头部脑机接口企业、高校、科研院所和医疗机构,包括天津大学、华中科技大学、临港实验室、北京天坛医院、之江实验室、北京脑科学与类脑研究所、北京大学等,关键参数优于国际头部企业的同类产品。2026年5月,公司高通量神经信号采集刺激芯片荣获2026全国脑机接口十大创新产品奖,且是唯一入选的脑机芯片类产品;此外还先后获得长三角聚劲科创大赛神经科技专赛成长组冠军、创业邦2026年度值得关注创新力量20强等荣誉,并作为工业和信息化部脑机接口标准化技术委员会成员单位、脑机接口产业联盟会员单位参与行业建设。

依托海南大学,从猕猴平台到临床转化

芯片背后是海南大学的科研平台支撑。海南大学已建成植入式脑机接口猕猴实验平台,开展猕猴脑控机械臂实验、Center-out范式训练、神经解码与机械臂/机械手控制,以及障碍物跨越范式训练等研究。临床方面,2024年11月,10余名临床专家与工程师联合制订方案,为海南省首例脊髓电刺激手术的脊髓损伤患者(11岁,L1,ASIA分级)实施治疗:患者腰部以下全瘫,采用商用硬膜外脊髓电刺激器件与外骨骼联合治疗,每周5次、每月持续跟踪随访,已于2025年9月重返校园;2025年6月,团队与天坛医院、海口市人民医院一同回访了患者。此外,团队还基于非侵入式功能近红外成像(fNIRS)监测,结合经颅直流电刺激(tDCS)干预和认知心理训练,有效提升了卒中患者的工作记忆水平。

海南大学脑科学研究平台拥有10万平方米科研空间、16支团队,涵盖数字医学工程全国重点实验室、非人灵长类模式动物研究基地、脑机接口技术创新中心和临床应用附属医院,形成了从基础研究、技术研发到临床转化的完整链条。

演讲最后,殷明以“掌握脑机接口核芯科技”总结神芯科技的方向,并向海内外英才发出邀请。


(责任编辑:小编)
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