片上腦機(jī)接口智能交互系統(tǒng)簡(jiǎn)稱片上腦機(jī)，是在電極芯片上培養(yǎng)出來的“類腦組織”，通過編解碼及刺激-反饋機(jī)制實(shí)現(xiàn)與外界的信息交互。經(jīng)典腦機(jī)接口是用人或動(dòng)物的真實(shí)大腦，片上腦機(jī)接口用的是采用生物技術(shù)和干細(xì)胞技術(shù)體外培養(yǎng)的大腦。
　　片上腦機(jī)技術(shù)由電極芯片、片上腦兩大核心組件構(gòu)成，其中電極芯片是片上腦與外界的信息交互的載體，其能夠精確讀取和刺激片上腦的電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)信息的輸入和輸出。
　　片上腦（體外培養(yǎng)的大腦）是片上腦機(jī)的核心，其具有發(fā)放電信號(hào)能力及學(xué)習(xí)記憶基礎(chǔ)，可以進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的編解碼。干細(xì)胞是片上腦的基礎(chǔ)，根據(jù)形態(tài)不同，片上腦可分為二維片上腦、三維片上腦，其中三維片上腦更接近真實(shí)大腦的結(jié)構(gòu)和功能，但復(fù)雜程度更高。
　　腦機(jī)接口是連接大腦與外部設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)，分為非侵入式、半侵入式和侵入式三類。美國(guó)在侵入式、半侵入式腦機(jī)接口理論、實(shí)踐方面處于全球領(lǐng)先地位，我國(guó)非侵入式腦機(jī)接口技術(shù)引領(lǐng)全球。我國(guó)是開展腦機(jī)接口科研項(xiàng)目最多的國(guó)家之一，截至2024年底，腦機(jī)接口領(lǐng)域累計(jì)發(fā)明和實(shí)用新型專利數(shù)量超2000項(xiàng)。
　　目前我國(guó)已啟動(dòng)“中國(guó)腦計(jì)劃”，“腦科學(xué)與類腦研究”也被寫入國(guó)家規(guī)劃綱要，2024年，我國(guó)腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模近35億元。我國(guó)腦機(jī)接口技術(shù)成熟度不斷提升，產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化進(jìn)程加快，片上腦機(jī)作為腦機(jī)接口領(lǐng)域的一個(gè)重要新興分支，市場(chǎng)發(fā)展前景廣闊。
　　片上腦機(jī)作為腦機(jī)接口領(lǐng)域的一個(gè)重要新興分支，市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊，其有望為生物醫(yī)學(xué)、神經(jīng)學(xué)研究、生物混合機(jī)器人、類腦計(jì)算、人工智能、無人控制等領(lǐng)域發(fā)展帶來革命性影響。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，片上腦機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)受損腦組織的修復(fù)，為腦卒中、顱腦創(chuàng)傷、脊髓損傷等導(dǎo)致的腦損傷提供了新治療方案。
    2024年7月，天津大學(xué)腦機(jī)交互與人機(jī)共融海河實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)與南方科技大學(xué)等協(xié)同開發(fā)了MetaBOC，MetaBOC是全球首個(gè)可開源的片上腦機(jī)接口智能交互系統(tǒng)。此外海河實(shí)驗(yàn)室還發(fā)布了超大指令集高速率非侵入式腦機(jī)接口系統(tǒng)、國(guó)際首個(gè)基于憶阻器神經(jīng)形態(tài)器件的“雙環(huán)路”無創(chuàng)演進(jìn)腦機(jī)接口系統(tǒng)。