科技之眼，让盲人重见世界

　　浙江在线7月22日讯（记者 王艳琼）距离视觉脑机手术已经一个多月，灵灵（化名）回到浙江省人民医院眼科中心复查，此时的她已经能熟练对照屏幕书写字母、识别图案。作为视网膜色素变性患者，灵灵已失明近20年，这是她重新适应“看见”。

　　这也是我国首例高分辨率视网膜路径视觉脑机GCP（临床试验质量管理规范）临床试验——一项完全由中国科学家团队独立打造、内资企业自主开发、产品全链条国产化的技术。

　　“我们原本预估患者至少训练一两个月才能有初步反应，没想到术后第二天患者就‘看见’了。”项目主导者、国家重点研发计划项目首席科学家、杭州暖芯迦电子科技有限公司（以下简称“暖芯迦”）董事长杨佳威回忆道，语气中难掩激动。他带领团队研发视觉脑机十余年，这场试验的成功，标志着我国在视觉脑机接口领域实现了从科研走向临床的关键跨越。

　　盲人如何重新看见

　　透明外观，不规则形状，内含一颗纽扣形状的通信模块、一个供电线圈、一颗米粒大的芯片。在暖芯迦的展厅，记者看到了高分辨率视网膜路径视觉脑机接口产品植入体的模样。

　　“整个植入体重量约1克，可以牢牢贴在患者的眼球上，3毫米×3毫米的刺激模组，被植入到患者视网膜的黄斑区。”杨佳威介绍，目前，帮助盲人复明的视觉脑机接口主要通过眼底视网膜和大脑视觉皮层两种路径植入。患者灵灵的眼球完好，手术将刺激模组植入其眼底视网膜，通过刺激视网膜中的功能神经元细胞帮助她恢复视力。

　　正常人能看见，是光线通过角膜、瞳孔、晶状体、玻璃体聚焦到视网膜，视细胞将光信号转为电信号，再经由神经节细胞、外膝体、初级视皮层传递到大脑更高脑区处理成像。而盲人的视网膜受损，无法将光信号转化为电信号传递，视觉脑机产品扮演的角色，就像一个外挂的“图像处理与翻译器”。

　　根据展示，该植入体的刺激模组内含320个电极通道的刺激芯片，如同一块由电子元件打造的新型“视网膜”。和它配套的是一副特制的“智能眼镜”——墨镜形状，镜片中央有一颗微型摄像头，镜腿内侧折角处内置圆形通信线圈。连接眼镜的还有一个方形操控设备，可以佩戴在患者身上。

　　“眼镜摄像头会捕捉画面，代替患者眼睛‘看’的步骤。”杨佳威说，摄像头捕捉的画面，经过设备的智能神经编码算法处理后，会被转换成一种大脑视觉皮层能够理解的“语言”——电脉冲信号。这些信号的编码命令通过眼镜上的线圈，无线传输给眼球内的刺激芯片。芯片接收到命令后，精准地刺激视网膜上还存活的神经节细胞，信号沿着视神经一路传导，最终在大脑的视觉皮层中“成像”。

　　目前，该植入体已经实现了256级灰度编码，相当于可以区分出画面从最亮到最暗的256个层次明暗。患者“看到”的“成像”是一种由无数个光点组成的灰度世界，通过灰度编码可以认出复杂字母，识别图案轮廓。

　　“通过系统的视力康复训练后，灵灵的理论视力值可以达到视力表上第一排0.1，在借助摄像头放大功能的帮助下，甚至可能达到0.5。”团队临床试验负责人周雪葵介绍道，这意味着今后灵灵有望辨识家人和朋友的脸庞，完成简单的阅读，实现日常生活自理。

　　更薄更小更安全

　　目前我国脑机接口应用在睡眠监测、康复训练、认知修复等领域均有布局。在视觉脑机赛道，试图攻克视觉重建难题的团队不止一家，暖芯迦的临床试验为何引人关注？

　　“这得放眼全球的视觉脑机行业发展来比较。”杨佳威告诉记者，国际主流的侵入式视觉脑机接口产品，通道数在60个左右，意味着60个像素点，可以理解为一个60像素的摄像头画面。能看到光，能分辨大致轮廓，但仅此而已。“我们的产品已经达到320个电极通道，是初代产品的5倍多，且完全国产化。”

　　早在2015年，该团队就拿下了超高分辨率视网膜假体及其通信方法的发明专利。杨佳威说，区别于国外视觉脑机产品，团队在高通量、高精度、闭环特性等关键方面，实现技术突破。

　　高通量、高精度，与看得见、看得清息息相关。

　　我们眼睛“成像”依赖眼底视网膜黄斑区，这块“黄金区域”，直径约5毫米，中心凹、有弧度。这也意味着芯片要尽可能做薄、做小，同时不影响效果。

　　在面积仅3毫米×3毫米的芯片里，要“塞”进320个电极通道，堪比“螺蛳壳里做道场”。产品研发人员给记者演示，团队研发出高密度的微加工工艺，显微镜头下，整个植入体刺激模块厚度仅0.5毫米，内部的单根电极直径仅有50微米，约头发丝一半粗细，电极跟电极之间的中心间距仅为100微米。

　　“更大的难题是，视网膜是一个曲面，传统的柔性电极贴上去后，会产生缝隙，无法有效刺激神经细胞。”研发人员说。团队创新性采用了三维柱状立体电极，如同细小的立柱嵌入到视网膜组织中，实现了与神经细胞的零距离接触。

　　值得一提的是，为解决“贴合难”的问题，团队颠覆性地开发了磁吸式固定技术。刺激模块被植入在眼球内视网膜上的同时，一片超薄磁片被植入固定在眼球背侧。刺激模块通过磁力吸附固定，不仅稳固，而且可以安全、无损伤地完整取出。

　　闭环特性，则决定了视觉脑机设备在人体内的安全可控。

　　据介绍，植入式医疗器械的一大痛点是寿命。人体内潮湿环境极易侵蚀芯片，导致短路失效，行业平均寿命仅2年。团队采用了特种生物玻璃，对芯片、通信设备，及供电线圈进行气密性封装，并自研了激光无裂纹焊接工艺，实现了无填充胶、全玻璃气密封装。

　　与此同时，团队在供电设计上也有巧思。“眼球内无法放置大容量电池。我们采用单线圈一体化方案，通过线圈与配套眼镜进行无线充电和双向数据传输，可在3厘米范围内实现稳定供电和传输信号。”杨佳威表示，如此一来，产品预期使用寿命飙升至10年以上，远超行业标准。

　　今年计划完成30例

　　在业内，植入式视觉重建脑机接口技术，是公认的高难度挑战。让脑海里的设想成为现实，这条漫长征途，80后科学家杨佳威已走了12年。

　　杨佳威是温州瑞安人，浙江大学自动化专业毕业，2006年进入澳大利亚墨尔本大学神经工程中心工作，涉足视觉脑机研究。2012年，他作为团队一员完成了视觉脑机接口植入实验，在国际上声名大噪。欣喜之余，他内心萌生朴素的想法：“脑机在全球是一个朝阳行业，但国内基础还很薄弱，希望为国家做点事。”

　　2014年，杨佳威回到国内，创立了暖芯迦公司，并与温州医科大学附属眼视光医院团队合作，专注高分辨率视觉脑机接口研发。当时，国内植入式视觉脑机接口领域几乎是一张白纸，没有现成的国产供应商和供应链产业，团队所需的微米级器件、生物相容性材料，市场上根本找不到，一切都必须从零开始。

　　“我们自己培养供应商，单单产线就投了近1亿元。”杨佳威回忆道。团队不仅要做研发，还要做工艺工程师、产线工人，硬生生“手搓”了一条涵盖芯片设计、电极加工、封装测试等90多道定制化步骤的万级GMP洁净产线。

　　长达十多年的研发周期里，团队慢慢发展到120多人，多重压力也曾让他们动摇。“没有人知道‘盲人复明’这件事会不会成功，很多国际同行都放弃了。”杨佳威说，其间，他多次回到温州寻求合作，在中国眼谷注册子公司，和温州医生团队联合研发，一点点坚定了继续实验的想法。

　　一封封视障人士的手写信，也是团队的强心针。“这个大好世界，我多想见一见她的全貌。”信中这句话，杨佳威一直记着。

　　功夫不负有心人。2025年，动物实验传来了好消息——一只全盲的猴子，在植入视网膜路径视觉脑机接口设备后，成功定位并抓取了小球。

　　今年6月底，温州医科大学附属眼视光医院（浙江省眼科医院）杭州院区也启动了该项临床试验。在该院区眼底病专科主任张赟看来，这是一次让失明患者重新感知光与轮廓的可能，该项技术融合了神经科学、微电子技术、人工智能与眼科学的前沿成果，突破了传统“组织替代”式修复的局限，实现了向“神经功能旁路重建”的范式跨越，在视觉修复领域具有重要的学术价值与临床意义。

　　杨佳威透露，团队今年计划完成30例人体植入，并建立长期随访机制。对于未来，团队已有清晰规划。首先是迭代产品。团队正在研发1280个通路的脑机芯片，致力于让患者看得更清晰。与此同时，针对因外伤等原因导致眼球摘除或视神经完全损伤的患者，团队已在研发高分辨率视皮层路径视觉脑机接口产品，争取服务更多患者。

　　另外团队力求降低成本与市场化。“对比国外同类产品20至25万美金的价格，国产化设备的价格可能在10万元至15万元之间。”杨佳威说，企业已启动美国FDA申报，力图实现“中国造”技术的全球化，真正惠及全世界视障人士。就如暖芯迦这个名字所喻示的，“我们想做温暖人心的芯片，希望给视障人士的生活做‘加法’”。