清华的脑机接口学术体系
清华大学在脑机接口领域的积累以工程实现为核心,区别于以神经科学见长的中科院体系,清华更擅长从信号采集、芯片设计到系统集成的全链路工程化。两个核心实验室各有侧重,但都与产业深度绑定。
主要研究机构
| 机构名称 | 核心研究方向 | 代表成果 |
|---|---|---|
| 医学院神经工程与康复技术研究室(高小榕团队) | 脑电信号采集与解码、运动想象 BCI、SSVEP 范式 | SSVEP-BCI 实现 325 bpm 信息传输速率,全球记录(Journal of Neural Engineering,2015);神经康复外骨骼临床应用 |
| 电子工程系低功耗神经接口芯片实验室(张沕琳团队) | 低功耗低噪声神经信号采集 SoC、植入式接口电路 | 面向植入式 BCI 的 ASIC 芯片设计;0.18μm CMOS 工艺神经放大器阵列 |
| 自动化系脑与认知科学实验室(高家红团队) | 功能磁共振成像(fMRI)、脑连接组学 | 高分辨率脑图谱;默认网络与认知功能映射 |
| 生物医学工程系神经信息学实验室 | 植入式神经探针、神经信号编解码 | 硅基微电极阵列;闭环神经调控系统 |
清华 BCI 的技术基因
清华在 BCI 领域走的是"硬件优先、工程驱动"路线,与北大、复旦偏重神经科学机制研究的风格截然不同。
高小榕实验室自 2000 年代起深耕 SSVEP(稳态视觉诱发电位)这一非侵入式 BCI 范式,以高信息传输速率见长——2015 年发表的研究将 SSVEP-BCI 的信息传输速率推至 325 bpm,至今仍是该范式的全球最高记录。这种"把非侵入式 BCI 做到极致"的工程哲学,直接孵化了以无线脑电采集硬件为核心产品的博睿康。
张沕琳实验室则代表清华在植入式方向的布局——神经芯片设计是植入式 BCI 量产化的核心瓶颈,清华电子系的芯片工程传统与 BCI 需求的结合,推动了宁矩科技在有源植入器件赛道的早期布局。
产学研转化与创业图谱
清华大学·脑机接口赛道
│
├── 医学院·高小榕(神经工程与康复技术研究室)
│ ├── 胥红来(博睿康·创始人兼CTO,清华生医工博士)
│ └── 黄肖山(博睿康·创始人兼CEO,清华医学院博士 + Stanford联培)
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└── 电子工程系·张沕琳(低功耗神经接口芯片实验室)
└── 张沕琳(宁矩科技·联合创始人,清华EE学硕 + HKUST博士)
创始人列表
| 创始人 | 公司 | 职位 | 清华背景 |
|---|---|---|---|
| 黄肖山 | 博睿康 | 创始人兼CEO | 清华大学医学院生物医学工程系博士;斯坦福大学医学院联合培养博士;主研方向为 BCI 神经信号采集与处理 |
| 胥红来 | 博睿康 | 创始人兼CTO | 清华大学生物医学工程专业博士;清华神经工程实验室核心成员;深度参与高小榕团队 SSVEP-BCI 系统研发 |
| 张沕琳 | 宁矩科技 | 联合创始人 | 清华大学电子工程系学士及硕士(2000—2006);香港科技大学博士;宾夕法尼亚大学博士后;清华大学电子工程系副教授 |
代表性公司
博睿康(Neuracle Technology)
博睿康成立于 2015 年,是国内最早实现高密度无线脑电采集系统规模化商用的公司。其核心产品 NeuSen W 系列无线脑电仪依托清华神经工程实验室十余年的 SSVEP 信号处理积累,在通道数、采样率、无线稳定性三个维度同步领先国内竞品,已进入国内外 200+ 高校及科研机构。近年来公司向临床 BCI 延伸,推进用于运动神经康复的闭环脑控外骨骼系统。
宁矩科技(NeuraMatrix)
宁矩科技专注有源植入式神经接口,由清华电子工程系张沕琳教授联合创立。公司核心壁垒在于面向植入式 BCI 场景的低功耗神经采集 SoC 芯片,这是国内极少数具备自研芯片能力的 BCI 公司之一。植入式赛道的高准入壁垒(NMPA 三类医疗器械)使得宁矩科技的竞争对手极为有限,清华的芯片工程积累是其最难复制的壁垒。
关键人物专节
高小榕
清华大学医学院·神经工程与康复技术研究室主任,教授
高小榕是中国非侵入式 BCI 工程化研究的奠基人之一,长期聚焦 SSVEP 与 P300 范式脑电解码,在信号采集电路设计、实时解码算法、神经康复应用三个方向深耕二十余年。其团队 2015 年在 Journal of Neural Engineering 发表的 SSVEP-BCI 研究,以 325 bpm 信息传输速率创下全球记录,确立了清华在高速非侵入式 BCI 领域的国际地位。高小榕同时担任博睿康科学顾问,是公司技术路线的源头背书者。
张沕琳
清华大学电子工程系·副教授,神经芯片实验室负责人
张沕琳的研究横跨神经信号采集电路与植入式器件两个方向,是国内极少数同时具备模拟 IC 设计能力和 BCI 系统经验的学者。她于 2016 年回清华任教,在此之前完成了从香港科技大学博士到宾夕法尼亚大学博士后的完整海外训练,积累了深度学习前沿神经接口芯片的工程经验。联合创立宁矩科技后,她以技术联合创始人身份主导芯片架构设计,使公司在植入式 BCI 赛道建立起极高的技术壁垒。
关键观察
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工程导向是清华 BCI 的核心标签:无论是博睿康的无线采集系统还是宁矩的神经芯片,清华系 BCI 公司做的都是"把硬件做扎实",而非押注未被证明的侵入式新范式——这种稳健路线在 BCI 监管环境仍不明朗的阶段具备明显优势。
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从非侵入到侵入的梯度演进:博睿康(非侵入)→ 宁矩(有源植入)代表了清华 BCI 校友从低风险到高壁垒赛道的分层布局,两家公司在技术路线上不重叠,构成互补而非竞争关系。
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芯片能力是稀缺壁垒:宁矩科技是国内 BCI 公司中极少数具备自研 SoC 能力的选手,这种能力的形成需要清华电子系多年工程积累,短期内难以被模仿。