片上腦機接口智能交互系統簡稱片上腦機，是在電極芯片上培養出來的“類腦組織”，通過編解碼及刺激-反饋機制實現與外界的信息交互。經典腦機接口是用人或動物的真實大腦，片上腦機接口用的是采用生物技術和干細胞技術體外培養的大腦。
片上腦機技術由電極芯片、片上腦兩大核心組件構成，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，實現信息的輸入和輸出。
片上腦（體外培養的大腦）是片上腦機的核心，其具有發放電信號能力及學習記憶基礎，可以進行神經網絡的編解碼。干細胞是片上腦的基礎，根據形態不同，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大腦的結構和功能，但復雜程度更高。
腦機接口是連接大腦與外部設備的關鍵技術，分為非侵入式、半侵入式和侵入式三類。美國在侵入式、半侵入式腦機接口理論、實踐方面處于全球領先地位，我國非侵入式腦機接口技術引領全球。我國是開展腦機接口科研項目最多的國家之一，截至2024年底，腦機接口領域累計發明和實用新型專利數量超2000項。
根據新思界產業研究中心發布的
《2025-2029中國片上腦機接口智能交互系統（片上腦機）行業市場現狀綜合研究及投資前景預測報告》顯示，目前我國已啟動“中國腦計劃”，“腦科學與類腦研究”也被寫入國家規劃綱要，2024年，我國腦機接口市場規模近35億元。我國腦機接口技術成熟度不斷提升，產業化轉化進程加快，片上腦機作為腦機接口領域的一個重要新興分支，市場發展前景廣闊。
片上腦機作為腦機接口領域的一個重要新興分支，市場應用前景廣闊，其有望為生物醫學、神經學研究、生物混合機器人、類腦計算、人工智能、無人控制等領域發展帶來革命性影響。在生物醫學領域，片上腦機可以實現對受損腦組織的修復，為腦卒中、顱腦創傷、脊髓損傷等導致的腦損傷提供了新治療方案。
新思界
行業分析人士表示，2024年7月，天津大學腦機交互與人機共融海河實驗室團隊與南方科技大學等協同開發了MetaBOC，MetaBOC是全球首個可開源的片上腦機接口智能交互系統。此外海河實驗室還發布了超大指令集高速率非侵入式腦機接口系統、國際首個基于憶阻器神經形態器件的“雙環路”無創演進腦機接口系統。
