科技日報 | “神經蠕蟲”、“仿生耳蝸”、輪椅機器人……科技之光點亮助殘之路

圖① 殘疾人在體驗智能電動輪椅。新華社發（王旺旺攝）

圖② 殘障人士體驗外骨骼機器人。新華社記者 周牧攝

圖③ 聽障無礙AR字幕眼鏡。新華社發（邱少煜攝）

　　5月17日是第36個全國助殘日，今年的主題是“保障殘疾人平等權益，促進殘疾人融合發展”。

　　近年來，腦機接口、人工智能等技術與助殘產品深度融合，為殘疾人群體帶來便利，幫助他們更好地融入社會。

　　前不久，中國殘疾人聯合會發布了2025年助殘科技創新案例，其中包括服務視力障礙、聽力障礙、運動功能障礙等群體的科技成果。那么，這些助殘新成果將為殘疾人群體的生活帶來哪些改變？科技日報記者就此采訪了多位行業專家。

“神經蠕蟲”：可自由驅動捕獲神經信號

　　“神經蠕蟲”聽起來像一只蟲子的名字，但其實它是一種動態柔性纖維電極技術。“這根如同頭發絲般纖細的纖維電極，能夠像蚯蚓一樣，在人體大腦中以及肌肉表面游走。”中國科學院深圳先進技術研究院研究員劉志遠說。

　　電極是腦機接口設備中用于捕捉神經信號的核心傳感元件。有了它，腦機接口相關設備才能夠從大腦提取電生理信息，從而進行“解碼”，讀懂人體運動意圖，實現對假肢的控制，幫助脊髓損傷、肢體殘疾等群體恢復行動能力。

　　“神經蠕蟲”的研發源于現有電極設備的局限。“傳統植入式電極均是靜態的，植入后就無法調整位置。”劉志遠進一步說，如果植入后電極發生移位或收縮，為了保障信號采集，要么進行二次手術，要么犧牲信號通道數。前者會對殘疾人身體造成二次損傷，后者則會影響信號采集的精準度。

　　“如果有一個植入后能夠自主調控的電極就好了。”劉志遠想。帶著這一想法，劉志遠聯合東華大學團隊進行攻關。經過五年時間，科研團隊成功將超薄電子器件制成微米級軟纖維，研發出直徑僅196微米、柔軟可拉伸、可自由驅動，且能夠容納60個獨立信號通道的動態柔性纖維電極——“神經蠕蟲”。

　　“在磁場驅動作用下，‘神經蠕蟲’可以在大腦和肌肉中精準移動與定位，能夠長期穩定監測肌電信號，為智能假肢控制和康復訓練提供神經接口支撐。”劉志遠介紹。

　　記者了解到，目前“神經蠕蟲”已經在大鼠、兔子的體內開展肌肉和大腦植入實驗。實驗結果表明，這根比頭發絲還細的電極，不僅可以在顱內、肌肉上蠕動游走，而且能夠捕獲更多、質量更高的生物電信號。該電極材料柔軟可拉伸、免疫反應更弱，已能夠在大鼠腿部肌肉內穩定工作超過43周。

　　“目前，我們正在開展后續研究。相信在不久的未來，‘神經蠕蟲’可以實現真正的人機融合，進一步提升殘疾人的生活質量。”劉志遠說。

“仿生耳蝸”：向聽障人群傳遞更自然的聲音

　　聽障問題是全球性問題。第二次全國殘疾人抽樣調查結果顯示，我國聽力殘疾人數量超過2054萬。人工耳蝸被認為是聽力障礙的有效干預手段。然而，與人體耳蝸相比，目前人工耳蝸在聽覺精度、空間感、音感等方面仍然存在較大差距。

　　在中國殘疾人聯合會發布的2025年助殘科技創新案例中，一款“仿生耳蝸”格外引人注目。它應用了仿生壓電納米纖維智能聽覺技術。這項技術的核心，是用特殊材料模擬人體耳蝸的聲電轉換機制，從而突破傳統人工耳蝸的性能瓶頸。它模仿人體耳蝸的結構與工作原理，并結合深度學習算法，在聲音識別和聲源定位上取得了重要突破。

　　那么，這款“仿生耳蝸”具體是如何工作的？相關研究團隊負責人宋文輝向記者介紹，人體耳蝸雖然體積很小，但內部通道中有兩萬多個毛細胞。這些毛細胞像微型傳感器一樣，能夠將聲音振動轉化為電信號，傳遞給神經系統。毛細胞下方還有一層基底膜，如同一臺頻譜分析儀，可以識別不同頻率的聲音，并將信息分頻傳送給大腦。這就是人體耳蝸完成“聲—電—聽”的全過程。

　　受此啟發，研究團隊利用柔性壓電材料制作出壓電納米纖維器件，該器件實際上就是“仿生耳蝸”的傳感模塊。壓電材料的特點是受到振動或壓力時會產生電信號，正好可以模仿毛細胞的功能。科研人員將該材料制成螺旋蹦床狀的壓電納米纖維陣列，模仿人體耳蝸的螺旋結構。這樣一來，該器件就可以像人體耳蝸一樣，對聲音進行采集、轉換。

　　如果說壓電納米纖維器件是“傳聲筒”，那么深度學習技術就是“解碼器”。研究團隊利用深度學習算法對捕捉到的聲音信號進行分析，可以大幅提升語音識別的準確性。

　　“未來，我和團隊成員希望讓壓電納米纖維器件變得更智能，使其不僅可以‘聽懂’更多聲音，而且能夠刺激人耳毛細胞再生，給聽障人群提供更多幫助。”宋文輝說。

輪椅機器人：助殘障人士實現“所行皆坦途”

　　對于行動不便的殘障人士，輪椅是他們出行不可或缺的幫手。傳統輪椅滿足了基礎代步需求，近年來市面上出現了一種功能更全面的出行助手。在它的幫助下，用戶坐著就能夠輕松越障、爬樓、爬坡等。

　　這個出行助手，是由中山小神童創新科技有限公司（以下簡稱“XSTO小神童創新”）團隊研制的全地形智能輪椅機器人。這也是全球首款搭載AI智控系統的輪椅機器人。

　　“輪椅最早誕生于病房，它解決了患者的平地移動問題。”XSTO小神童創新負責人向記者介紹，他們希望把全地形具身移動機器人技術與輪椅相結合，讓出行有困難的群體實現“全地形”通行。

　　從外觀上看，這款輪椅機器人不僅有4個輪子，而且有兩條履帶。不過，僅靠“輪式四足+雙履帶結構”并不足以實現全地形安全出行。XSTO小神童創新負責人介紹，輪椅機器人綜合運用了AI大模型、激光雷達、陀螺儀等。其中，激光雷達是輪椅機器人的“眼睛”，能夠感知各類障礙；AI大模型是“大腦”，能讓輪椅機器人綜合感知信息，分析判斷路況并調整行動模式；陀螺儀如同穩穩的“大手”，結合智能控制平臺，讓輪椅機器人始終保持平衡，為用戶出行保駕護航。

　　對于輪椅機器人來說，安全性是第一位的。

　　上述負責人告訴記者，為了充分保障安全，該公司團隊成員在研發過程中開展了大量的場景模擬測試，采集了海量數據，并將其用于訓練運動平衡算法。與此同時，為充分了解殘障人士的實際出行需求，團隊成員花費大量時間開展市場調研，把海量數據和應用需求結合，讓產品真正解決殘障人士的出行難題。

　　記者了解到，目前，這款輪椅機器人每分鐘能夠爬25級樓梯，下樓梯速度可以達到每分鐘30級。除此之外，在爬樓、爬坡過程中，用戶并不會感到偏移或不穩，只要稍有偏移，它就會進行自動糾偏。同時，座椅會隨著坡度自動調平，讓乘坐更平穩。

　　2025年，這款輪椅機器人已經實現批量交付。“未來，我們將繼續提升產品的智能化水平和經濟性，幫助更多殘障人士實現‘所行皆坦途’。”該負責人說。

來源：《科技日報》（2026-05-12 第01版）

記者：吳葉凡

編輯：張雪飛