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全球首例！復旦科學家借助腦機接口使失明動物恢復光視覺能力|界面新聞

據(jù)澎湃新聞，6月6日凌晨2點，中國科學家在《科學》（Science）雜志上線的最新研究成果，借助腦機接口等技術(shù)，成功研發(fā)出全球首款具有超寬光譜響應(yīng)能力的視覺假體。新一代視覺假體不僅使失明動物恢復可見光視力，還可擴展其視覺功能，這為失明患者復明提供了新可能。

這是我國研究人員在視覺假體領(lǐng)域取得重大突破。上述科研成果由復旦大學集成電路與微納電子創(chuàng)新學院周鵬/王水源團隊、腦科學研究院張嘉漪/顏彪團隊聯(lián)合中國科學院上海技術(shù)物理研究所胡偉達團隊合作完成。研究題為《碲納米線視網(wǎng)膜假體增強失明視覺》（“Tellirium Nanowire Retinal Nanoprosthesis Improves Vision in Models of Blindness”）。

這款基于碲納米線網(wǎng)絡(luò)（TeNWNs）的視網(wǎng)膜假體，光譜覆蓋范圍從可見光（470nm）延伸至近紅外二區(qū)（1550nm），遠超人類天然視覺（380-780nm）。

該技術(shù)無需依賴任何外部設(shè)備即可工作。當這片薄如蟬翼、指甲蓋大小的假體植入失明小鼠的眼底后，它能高效地將接收到的光信號轉(zhuǎn)化為電信號，直接激活視網(wǎng)膜上尚存的神經(jīng)細胞，成功使模型恢復了對可見光的感知能力。

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這項新技術(shù)不僅規(guī)避了侵入性腦部手術(shù)的風險，更突破了人類視覺的生理極限。除了修復可見光視覺，該假體還能讓使用者感知紅外光，精確定位如940nm和1550nm的紅外光源，實現(xiàn)視覺功能的拓展，研究人員形象地稱之為“增強版復明”。

科研團隊在非人靈長類動物（食蟹猴）模型上的實驗也驗證了該假體的有效性。植入半年后，動物模型均未觀察到任何不良排異反應(yīng)，這為后續(xù)推進臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化奠定了重要基礎(chǔ)。目前，團隊已著手深入研究視覺假體與視網(wǎng)膜的高效耦合機制。

不過，科研團隊也表示，考慮到目前醫(yī)學倫理的限制，研究暫時不會進入臨床試驗階段。

近年來，全球腦機接口技術(shù)飛速發(fā)展，吸引了大量科技公司、醫(yī)療機構(gòu)、學術(shù)研究機構(gòu)和政府部門的高度關(guān)注。

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基于腦機接口的技術(shù)流程，腦機接口行業(yè)形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈。上游包括，腦電采集設(shè)備（如非侵入式電極和侵入式微電極）、腦機接口芯片、處理計算機/數(shù)據(jù)集和處理算法、操作系統(tǒng)級分析軟件和外部嵌套等；中游主要包括，腦機接口產(chǎn)品提供商；下游則包括，醫(yī)療、消費電子、游戲娛樂、智能家居、機器人等各種應(yīng)用領(lǐng)域。

據(jù)麥肯錫預測，腦機接口在醫(yī)療應(yīng)用市場規(guī)模有望在2030年達到400億美元，并于2040年達到1450億美元。其中，以中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療為主的嚴肅醫(yī)療的潛在應(yīng)用規(guī)模2030年預計為150億美元，2040年為850億美元，而以情緒評估與干預為主的消費醫(yī)療的潛在應(yīng)用規(guī)模2030年預計為250億美元，2040年為600億美元。

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