被判定“下肢运动功能难以恢复”的10岁俄罗斯女孩,在杭州重新迈步 意念成真!浙大二院脑机接口二十年突围引领

8月的杭州,10岁的俄罗斯女孩薇拉在助行器辅助下,一步一步向前迈步。四个月前,她还坐在轮椅上,被判定“下肢运动功能难以恢复”。
让她重新站起来的,是一套植入体内的闭环脊髓神经接口系统——它通过实时读取肌肉反馈,自动调整刺激参数,让休眠的脊髓神经重新“醒来”,让原本因受伤而式微的脑电信号重新抵达双腿。
薇拉不是孤例。截至目前,已有20余位脊髓损伤患者在浙江大学医学院附属第二医院(以下简称“浙大二院”)接受同类手术。从运动到语言,从有创到无创,从治疗到预测,一条覆盖脑机接口“全光谱”的临床通道,在这里已经铺设了二十年。
2026年,“脑机接口”首次被写入政府工作报告,与量子科技、具身智能、6G一同跻身国家重点培育的未来产业。当产业叙事如火如荼,一个更紧迫的问题摆在眼前:这项技术究竟走到了哪一步?它真能让盲人重见光明、让瘫痪者重新站立、让失语者再次发声?
在浙大二院,答案正在一个个具体的生命故事中浮现。
不久前,浙大二院宣布成立脑科学创新研究院。中国科学院院士、脑科学领域领军人物段树民全职加盟并出任院长。在中国科学院院士、浙大二院院长王建安的战略布局下,一个覆盖基础研究、技术研发与临床转化的脑机接口全链条创新平台正加速成形。
王建安表示,脑科学创新研究院的成立,是践行“建设世界一流医院”愿景的关键落子之一,医院将坚持有创与无创双轮驱动,集中力量攻克脑疾病诊疗领域的“卡脖子”技术,致力于打造具有全球影响力的脑科学临床医学创新高地。
闭环脊髓神经接口
20余位脊髓损伤患者的“重生之路”
8月24日,记者在浙大二院见到俄罗斯女孩薇拉时,她正在助行器和康复师的辅助下,一步步向前迈步。薇拉的妈妈陪伴在侧,目光中难掩欣慰,四个月前,她甚至不敢想象女儿还能重新站立起来。
薇拉的故事,始于一场车祸。
2025年6月,年仅9岁的她在俄罗斯家乡遭遇车祸,脊髓严重损伤,双下肢再也无法行走。家人带她辗转当地多家医疗机构,却始终未能唤醒她下肢的运动功能。最终,在俄罗斯驻华大使馆的协调帮助下,薇拉的家人联系到浙大二院。院方迅速组织多学科专家团队远程会诊,仔细研判病情,评估了长途飞行的可行性,最终给出了“可以来”的明确建议。
今年4月,薇拉和妈妈飞抵杭州。入院后,浙大二院神经外科副主任朱君明教授团队全面摸排其神经传导状态,很快为薇拉设计了植入闭环脊髓电刺激器的手术方案。考虑到她仍处于生长发育阶段,团队在电极植入位置和固定方式上做了专门设计,为她未来的身高增长预留了充足空间。
浙大二院为薇拉组建了一支跨学科团队:神经外科医生负责手术全过程与术后随访,工程师每日读取设备数据、调试参数,康复师则制订分阶段的物理训练计划。
从腿部偶尔颤动,到脚趾主动弯曲……术后三个月,她已经能够借助助行器自主向前迈步。这不再是单纯依靠电刺激引发的被动肢体强直运动,而是薇拉按照自己意志迈出的步伐。
薇拉并非唯一的受益者。截至目前,已有20余位脊髓损伤患者在浙大二院接受了闭环脊髓神经接口植入手术,并通过术后康复训练实现了不同程度的功能恢复。
2025年3月,浙大二院联合浙江大学生物医学工程与仪器科学学院等研究团队,成功完成全国首例闭环脊髓神经接口植入手术。61岁的金大叔是首位受益者,术后第3天即可完成弯腿、抬腿等动作,术后第15天成功实现自主站立及行走,如今已能拄拐独立行走。
2026年4月,浙江省首个“EES(脊髓硬膜外电刺激)手术+术后康复”一体化临床研究病区在浙大二院正式启用,标志着这项全国首创技术正从临床试验向常规诊疗稳步迈进。薇拉是全国首例通过闭环脊髓神经接口植入手术实现辅具下行走的严重脊髓损伤国际患者,标志着我国这一技术在国际领域又迈上了新的台阶。
朱君明介绍,金大叔和薇拉使用的是同一套系统,核心在于“闭环”机制:设备实时读取下肢肌肉的反馈信号,并自动调整输出的刺激参数。
浙江大学生物医学工程与仪器科学学院许科帝教授补充道:“每位患者所需的参数组合各不相同,团队将临床经验与定量化手段相结合,借助AI实时调控参数,帮助患者少走弯路。”
这套闭环脊髓神经接口系统打破了国外技术垄断,不仅让患者“能动”,更聚焦“自主回归”,让休眠神经逐步恢复活性,稳步重建自主神经功能。从金大叔到薇拉,从国内到海外,一个个曾经被判定为“不可能”的生命,正在这里重新定义“可能”。
从运动到语言
脑卒中、渐冻症患者表达无门
未来或有解
脊髓接口解决的是“运动输出”的问题。语言脑机接口所要攻克的,则是更为深邃的领域:人类赖以表达思想、传递情感的语言能力。
在浙大二院神经外科主任陈高教授领衔下,神经外科严锋主任医师团队关注到脑卒中、渐冻症等疾病患者陷入意识清醒却表达无门的困境,探索将脑机接口技术应用于语言功能的保护与重建。
这项技术最早是通过唤醒手术,对因脑部肿瘤侵犯语言神经区的患者开展脑电监测与信息解码,完整切除肿瘤的同时,充分保护好语言神经,开辟了脑机接口的全新应用路径。
神经外科与麻醉手术部严敏主任团队合作,先让患者在唤醒状态下保持意识清醒,然后请他跟随指令发声,采集脑电信号作为基准;随后再让他心中默念相同内容,同步采集对应的脑电数据。通过比对两种状态下的信号差异,依托自研算法进行解码分析。在麻醉手术部的全程保驾护航下,患者能够在清醒状态下精准配合医生指令;与此同时,团队通过实时监测脑部功能,最大限度地保护患者的语言神经区域。
根据目前已完成的研究,语言解码准确率稳定在90%左右。“未来,脑卒中、渐冻症患者不必再依赖眼动仪逐字点选,只需心中默念,系统便能即时解译,实现日常化语言的快速准确输出,重建因疾病受损的语言功能。”严锋说。
严锋还指出,汉语的语音组织与神经编码机制迥异于印欧语系,国外基于英语的模型无法直接迁移。当前攻关的汉语语言模型不仅在国内领跑,在全球范围内也属于前沿探索。
而这条通往语言解码的路,起点要回溯至2007年。
2007年,浙大二院率先开展脑机接口植入研究,2014年完成国内首例人脑皮层脑电电极植入,实现意念猜拳等精细动作。随后,在动物实验与人脑初步实验的扎实积累之上,2019年,张建民教授团队联合浙江大学求是高等研究院郑筱祥教授、王跃明教授团队,在“植入式脑机接口临床转化应用研究”方面取得了重要的阶段性突破。
该团队在国内首次通过为一位72岁的高位截瘫志愿者脑内植入Utah阵列电极,使其能够用意念控制机械手臂完成三维运动,进而实现进食、饮水和握手等一系列上肢关键功能动作。抓、握、移——这些对常人而言再简单不过的动作,背后却牵涉信号发送、传输与解码等一系列复杂过程。对于脊髓神经损伤、运动功能丧失的残障人士来说,若没有“脑机接口”,这无异于天方夜谭。该研究的成功,标志着我国脑机接口技术在临床转化应用领域已跻身国际先进行列。
无创“神奇手环” 偏头痛患者戴上了就舍不得摘下
如果说侵入式脑机接口代表着技术高度的攀登,那么无创路径则承载着技术普惠的使命。脑机接口并非都意味着开颅手术。在浙大二院,一条以无创方式惠及亿万患者的路径正在铺开。
偏头痛,困扰着全球10亿人,中国有1.3亿患者。这是一种典型的“社会压力病”,社会压力越大,发病率越高。现有治疗手段面临两难:一是依赖药物,但容易导致药物过度使用性头痛,越吃越痛;二是依靠进口设备,核心技术被美国、以色列等国垄断,价格昂贵,且治疗时需要脱掉衣物或戴在头上,对于随时随地可能发作的偏头痛患者,使用起来很不方便,治疗效果也不一定理想。
浙大二院神经内科刘恺鸣主任医师,从长期的头痛诊疗临床实践中获取灵感:一些患者反映偏头痛发作时,通过中国传统医学的刮痧、手腕部推拿等方式可以缓解。于是团队另辟蹊径,通过在手腕刺激神经的“有髓鞘纤维”来治疗偏头痛。有髓鞘神经的传导速度快,刺激信号从手腕经脊髓直接上传至大脑痛觉整合中枢,启动中枢性下行镇痛通路,抑制偏头痛的关键致病因子释放。
基于这一发现,团队设计出一款便携式电子手环,患者只需在偏头痛发作时按下开关启动刺激,便能显著终止偏头痛发作。
48岁的杜女士就是接受临床试验的受益者之一,她被偏头痛困扰了十多年。“身边有偏头痛的亲友都想来借我这个手环,我可舍不得给!”杜女士说。2025年4月,她开始尝试这一新的治疗方式。“以前吃止痛药,周而复始,实在太痛苦了。戴上手环后,一般启动5~10分钟就迅速见效,发作频率也降了下来,真的很神奇。”她说。
目前,这一创新成果已完成近百例临床试验,近80%的患者在短时间内疼痛得到明显缓解。这款治疗版手环有望在2027年进入临床应用,下一代手环还将同步采集脑中枢电和生物学信号数据,并通过算法分析,在偏头痛发作前48小时发出预警,把被动止痛转变为主动预防,治疗加预测,呈现脑机接口的完整价值。
拓展疆域 帕金森、癫痫、抑郁症患者的新希望
从运动功能的修复到语言能力的重建,脑机接口正在不断拓展其能力边界。在这两条主线之外,一个覆盖多种脑疾病的治疗矩阵也正在浙大二院悄然成形。
在神经内科主任楼敏教授领衔下,科室正在开展一系列无创脑机接口研究。我国有超过300万帕金森病患者在等待更安全、更灵活的治疗选择。浙大二院神经内科田均团队正在开展经颅时域干涉刺激治疗帕金森病研究。这项技术利用“两组高频电场的叠加效果会随着时间周期性变化”原理,将两组高频微弱电流通过头皮无创导入大脑,在深层靶区叠加出低频刺激信号,实现对基底节深部核团的无创调控,避免传统脑起搏器植入手术风险。这项技术主要面向40岁~75岁、药物疗效减退但尚未接受手术的原发性帕金森病患者。
神经外科也即将在半年内开启相应临床试验。严锋团队研发了集时域干涉刺激与实时脑电信号采集于一体的脑机接口装置,将高精度脑电记录与多模式经颅电刺激治疗融合于小型可穿戴设备中,同步实现高保真数据采集与宽频段时域干涉刺激,毫秒级闭环协同,实现对病理性β振荡波这一帕金森病基本病理机制的有效调控,广泛覆盖帕金森病患者,开启无创神经调控新局面。
药物难治性颞叶癫痫患者也将迎来转机。神经内科王爽团队同样基于“时间干涉”原理,将两对电极置于头皮,高频电流在深部干涉形成低频调制包络,实现对海马等深部脑区的非侵入性精准调控,从而调节异常放电、阻断致痫网络。该疗法即将启动临床试验,为那些长期服药无效的癫痫患者带来新的希望。
抑郁症的治疗同样取得了进展。精神科林铮团队引入“斯坦福加速模式”经颅磁刺激技术,将特制线圈置于头顶,就能精准调节大脑情绪相关区域,将原本长达一个月的疗程压缩到几天内集中完成。更亮眼的是,他们将经颅磁刺激与“脑电大数据智能建模”深度融合:治疗前采集一段脑电信号,智能算法如同精准导航一般预测方案对患者的治疗效果,真正实现量身定制。这套方案已在临床成熟开展,为众多难治性抑郁症患者点亮了希望之灯。
二十年突围 未来计划实现核心模块的自主设计
从偏头痛手环到脊髓神经接口,从语言解码到帕金森病、癫痫、抑郁症治疗,加上段树民院士加盟、脑科学创新研究院启航的全新格局——浙大二院在脑机接口领域的布局,已覆盖了从无创到有创、从感觉到运动、从治疗到预测的完整光谱。
这条路,他们走了近二十年。2007年率先开展脑机接口植入研究,电刺激实现大鼠自主行为控制;2012年率先在猴脑植入微电极阵列,实现意念控制机械手臂;2014年完成国内首例人脑皮层脑电电极植入,实现意念猜拳等精细动作;2019年完成国内首例植入式脑机接口手术,患者通过意念控制机械臂完成握手、饮水;2021年自主研发闭环神经刺激器用于难治性癫痫治疗,系亚洲首例;2024年实现全球首例植入式脑机接口技术让患者用意念控制机械臂书写汉字;2025年完成国内首例闭环脊髓神经接口植入手术,截瘫患者成功下地行走……每一步,都标记着中国脑机接口从跟跑到并跑乃至领跑的关键节点,也为后续的临床应用铺就了坚实的基石。
越是走向纵深,越需保持清醒。成绩斐然,挑战犹存。“从不能动到能动,从简单动作到书写汉字,脑机接口技术从实验室到病床的‘最后一公里’,正在被一步步打通。但在向高端医疗器械产业转化的关键环节,还面临核心技术受制于人、产业转化路径不清晰、伦理监管框架缺失等系统性挑战。”王建安院士坦言。
“我们要牢记,医疗科技创新的出发点,从来不是单纯的技术突破,而是通过科创破解民生痛点,让民生福祉更有质感、更有温度。”王建安院士强调。浙大二院计划在未来3至5年内实现核心模块的自主设计与制造,建设国家级脑机接口创新中心,打通从原理到临床的全链条,推动成熟技术纳入医保体系,让前沿科技真正惠及每一位普通百姓。
2007年率先开展脑机接口植入研究,电刺激实现大鼠自主行为控制;
2012年率先在猴脑植入微电极阵列,实现意念控制机械手臂;
2014年完成国内首例人脑皮层脑电电极植入,实现意念猜拳等精细动作;
2019年完成国内首例植入式脑机接口手术,患者通过意念控制机械臂完成握手、饮水;
2021年自主研发闭环神经刺激器用于难治性癫痫治疗,系亚洲首例;
2024年实现全球首例植入式脑机接口技术让患者用意念控制机械臂书写汉字;
2025年完成国内首例闭环脊髓神经接口植入手术,截瘫患者成功下地行走……每一步,都标记着中国脑机接口从跟跑到并跑乃至领跑的关键节点,也为后续的临床应用铺就了坚实的基石。