1200公(gong)里(li)外的上海交通(tong)大学(xue)智能人机交互与认知工程上海高(gao)校重点实验(yan)室，一位受试(shi)者坐在一台特(te)殊设备前，她注(zhu)视油画的眼动、脑波被精密记录(lu)，用以解读内(nei)心的情绪变化。

这两个看似互不相关的场景，都指向了一项令人振(zhen)奋的科(ke)技突破：非侵入式脑机接口技术(shu)。它(ta)通(tong)过解析大脑活动信(xin)号，建立人脑与外部设备之(zhi)间的直接通(tong)信(xin)渠(qu)道，有望为瘫痪(huan)患者重获行动能力、为普通(tong)人类增强认知能力开辟新的可能。

日前，羊城(cheng)晚报记者走近这项新技术(shu)，感受这股人类与世界互动的全新力量，了解其最新的应用场景与未来可预期(qi)的应用领域。

应用场景 1

瘫痪(huan)患者用“脑”控制(zhi)病房设备

因一场意外，林希不幸成为高(gao)位脊髓损伤患者，颈部以下、四肢全无功能。在广东省工伤康复医院的智慧病房里(li)，他第一次(ci)戴上脑机AI头环(huan)。

在技术(shu)人员的指引下，他很快掌握(wo)了使用这套系统控制(zhi)病房内(nei)设备的要领。他所需要做的，就是通(tong)过头部轻微摆动、眨眼等简单的动作来发出指令。

只见(jian)他专注(zhu)地盯着眼前的显示屏(ping)，轻轻眨眼，原本昏暗的房间就亮起灯光。在技术(shu)人员的指导下，林希还用脑机AI头环(huan)控制(zhi)电脑，实现浏览网页(ye)、购物等操作。

隔空控物，这一科(ke)幻片中的“超能力”，如今已是脑机接口技术(shu)正在实现的典型功能，造福着林希这样的残障人士。

“对于这类患者来说，借助脑机接口技术(shu)，就像为他们(men)重新打(da)开了一扇窗。”广东省工伤康复医院脊髓损伤康复科(ke)主任杨幸华介绍，患者可通(tong)过佩(pei)戴脑机AI头环(huan)，移动控制(zhi)光标，配合(he)眨眼信(xin)号，实现点击操作。无论是开关灯、调节空调温度、开关电视，还是控制(zhi)病床(chuang)升(sheng)降，这些(xie)原本需要他人协助的日常操作，现在都可以通(tong)过“意念”来完成。

如今，该院有两间这样的智慧病房，可容纳(na)4张病床(chuang)。自(zi)2019年以来，已经有54位患者应用过这套智慧病房系统。

“最令人欣慰(wei)的是看到(dao)患者重获一定对生(sheng)活环(huan)境的控制(zhi)能力。”杨幸华说，“这不仅提升(sheng)了他们(men)的生(sheng)活质量，更重要的是让他们(men)在某种程度找回(hui)了对日常生(sheng)活的掌控感。”

“这个头环(huan)，其实就是用于实现鼠标的功能，通(tong)过眨眼按确认，操作时需要比较高(gao)的注(zhu)意力。”杨幸华还告诉记者，曾有名小伙跳水时，不慎摔伤导致颈部脊髓受伤，日常需配呼吸机，气管切(qie)开不能说话的他，通(tong)过这套脑机AI头环(huan)设备，能自(zi)主控制(zhi)电脑上网、使用聊(liao)天软件等，实现线上社交的需求，生(sheng)活质量得到(dao)了提高(gao)。

应用场景2

植物人误诊率(lu)从40%降至10%以下

在广东省工伤康复医院的另(ling)一个科(ke)室，颅脑损伤康复科(ke)主任何艳斌和两位高(gao)校研究者正在为一位意识障碍患者杨一（化名）进行评估。不久(jiu)前，杨一从植物人状态醒来。“过去，判断植物人是否有意识主要依靠临床(chuang)观察，误诊率(lu)高(gao)达40%。”何艳斌告诉记者，“现在，借助脑机AI头环(huan)，我们(men)可以通(tong)过分析患者的脑电波对特(te)定刺(ci)激的反应，将误诊率(lu)降低到(dao)10%以下。”

这一技术(shu)突破意义重大。“它(ta)不仅帮助我们(men)更准确地评估患者状况，也为家(jia)属提供了更明确的愈后信(xin)息。”何艳斌说，这对医疗资源的合(he)理分配和治疗方案的制(zhi)定都有重要指导意义。

在病房里(li)，记者见(jian)到(dao)了杨一的太太。她告诉记者，丈夫因意外受伤，最初连头部都无法移动。“刚到(dao)医院时，他对什么都没反应。但医生(sheng)诊断之(zhi)后说，他还有意识，有很大概率(lu)恢复一些(xie)功能。”她回(hui)忆说，“医生(sheng)的判断，给了我坚持的勇气和信(xin)心。经过八九个月的治疗，他的头能动了，还会对我笑，虽(sui)然还不能说话。”

这样的进步(bu)来之(zhi)不易。广东省工伤康复医院采用的脑机接口系统，不仅用于杨一日常生(sheng)活辅(fu)助，还融入了康复训练中。记者看到(dao)，杨一佩(pei)戴绑带式电极环(huan)，他面前的电脑屏(ping)幕(mu)上正展示着不同人物的照片，给他的语(yu)义提示是识别自(zi)己的照片，杨一通(tong)过视觉(jue)识别快速完成了任务，电脑屏(ping)幕(mu)上给了他一个“√”，同时伴随(sui)听觉(jue)鼓励。

“通(tong)过收集和分析脑电信(xin)号，医生(sheng)可以更精准地评估患者的意识和认知功能恢复情况，并据(ju)此调整(zheng)康复方案。”何艳斌说。

新一代系统在电极上做了改进，采用干(gan)电极代替了电极帽，操作上大大缩短了准备时间。“过去做脑电图检查需要十几分钟(zhong)准备时间，现在戴上就能用。这对注(zhu)意力难以长期(qi)集中的患者来说非常重要。”何艳斌还告诉记者，医院正与广州(zhou)琶洲实验(yan)室合(he)作开发更新一代系统，希望能将脑机接口技术(shu)与神经康复更紧密地结合(he)，帮助患者恢复更多(duo)运动功能，甚至实现步(bu)行。

应用场景3

为精神健康状况拍张“X光片”

在上海交通(tong)大学(xue)智能人机交互与认知工程上海高(gao)校重点实验(yan)室，一位受试(shi)者正坐在一台特(te)殊的设备前。她眼前的屏(ping)幕(mu)上，一幅油画缓(huan)缓(huan)呈(cheng)现——画面中有人物、桌椅和其他物件。此刻，她的每一个眼球(qiu)转动都被精密记录(lu)：首先注(zhu)视人脸，然后是其他细节，这种观看顺序源自(zi)人类进化过程中形成的本能反应。

这台被称为情绪“X”光机的设备，正是该实验(yan)室聚焦情感脑机接口研发，历经六代迭代的重要成果。过去十余年间，研究团队已收集超过4000例数据(ju)，包括正常人群和抑郁症患者。

在医学(xue)领域，抑郁症、焦虑症等精神疾病长期(qi)缺乏客观的诊断标准。针对此，上海交通(tong)大学(xue)智能交互与认知工程上海高(gao)校重点实验(yan)室主任吕宝粮和团队正借助脑机接口技术(shu)，寻(xun)找一种新的、客观的诊断指标。

为了获取客观的生(sheng)理数据(ju)，研究团队选择了脑电和眼动这两种最难伪装的生(sheng)理信(xin)号，并开发独特(te)的“交互范式”和诱发素材。“我们(men)的目标是在短时间内(nei)诱发出受试(shi)者的各种情绪状态，”吕宝粮说，“只有这样，我们(men)才(cai)能发现病人和正常人之(zhi)间的差异到(dao)底在哪里(li)。差异越大，往往意味着情况越需要关注(zhu)。”

未来应用场景

脑机AI专注(zhu)力训练产品即(ji)将推出

在广东，林希与杨一等患者正在使用的脑机AI头环(huan)技术(shu)，来自(zi)于广州(zhou)的琶洲实验(yan)室。“现在脑机接口的公(gong)司不少，有很多(duo)产品，可以说是一个风口，处于爆发的前夜(ye)。相信(xin)五年以后，这个产业会有很大的变化。”华南理工大学(xue)教授、广州(zhou)琶洲实验(yan)室常务副主任李远清(qing)认为，非侵入式脑机接口技术(shu)和产品目前尚处于实验(yan)室和应用的交叉地带。他和团队成立了华南脑控（广东）智能科(ke)技有限公(gong)司，推动更多(duo)脑机接口技术(shu)产品走出实验(yan)室。

李远清(qing)介绍，脑机AI头环(huan)还可用于正念冥想、防晕车和晕船(chuan)等干(gan)预大脑的场景。团队最新研发了脑机AI专注(zhu)力训练系统，产品即(ji)将推出。

在上海，情绪“X”光机也正在其他领域显示出巨大潜力。“我们(men)正与多(duo)家(jia)运输企业合(he)作，开发面向长途(tu)客运司机的情绪异常检测系统；与多(duo)家(jia)航空公(gong)司展开合(he)作，探讨用这项技术(shu)为飞(fei)行员定期(qi)体检，及时发现情绪异常。”吕宝粮说。

“新”对话

情绪“X”光机已进入产业化阶段

国产替代后成本可降至6万元左右

羊城(cheng)晚报：请(qing)您简单科(ke)普脑机接口技术(shu)原理。

李远清(qing)：每个人的大脑都在不断产生(sheng)电信(xin)号，这些(xie)微弱(ruo)的电流携(xie)带着我们(men)的意图、情绪和思维活动。这些(xie)转瞬即(ji)逝的电信(xin)号，成为连接人类意识与外部世界的桥梁，让“意念控制(zhi)”触手可及。

羊城(cheng)晚报：情绪“X”光机产业化进展情况如何？

吕宝粮：目前，情绪“X”光机已进入产业化阶段。如果使用进口零(ling)部件，单台设备的成本大约是53万元，国产替代后的成本可以降到(dao)6万元左右，随(sui)着用户量的增加和技术(shu)的成熟(shu)，成本还会进一步(bu)降低。我们(men)的目标是让这项技术(shu)惠及更多(duo)人。

羊晚政见(jian)

脑机接口技术(shu)：

在发展中审视，于突破中前行

在科(ke)技迅猛发展的浪潮(chao)中，脑机接口技术(shu)宛如一颗璀璨夺目的新星(xing)，其发展速度之(zhi)快令人惊叹。马斯克脑机接口公(gong)司的芯(xin)片植入进展顺利，上海首例国产脑机接口植入手术(shu)成功……无论是侵入式还是非侵入式脑机接口技术(shu)，国内(nei)国外均呈(cheng)现强劲(jin)的发展势头。

从应用前景来看，脑机接口技术(shu)开启了无限可能。侵入式脑机接口在治疗神经系统疾病方面有着巨大潜力，除了当下针对帕(pa)金(jin)森病、癫痫、渐冻症等的治疗探索，未来还可能为瘫痪(huan)患者带来肢体控制(zhi)和感觉(jue)恢复的希望曙光。而非侵入式脑机接口则在可穿戴设备领域异军突起，头戴式、眼镜式等轻便设备的普及，让脑机接口技术(shu)更贴近大众(zhong)生(sheng)活，有望在日常生(sheng)活辅(fu)助、娱乐交互等领域发挥重要作用。

我们(men)在为技术(shu)的飞(fei)速进步(bu)欢呼雀跃之(zhi)时，也须清(qing)醒地认识到(dao)其背后潜藏的问题。

例如技术(shu)层面，侵入式脑机接口面临着植入手术(shu)风险、植入物长期(qi)稳定性等挑战；非侵入式脑机接口则受困于信(xin)号噪声干(gan)扰(rao)大、长期(qi)稳定性欠(qian)佳等制(zhi)约。

伦理问题也不容忽(hu)视。大脑信(xin)息蕴含个人思想与情感，一旦泄露，后果不堪设想。

应该看到(dao)，行业发展进势之(zhi)下，专门针对脑机接口设备研发、生(sheng)产、使用等环(huan)节的监管标准与规(gui)范仍有待建立健全。