1200公里外的上海交通大学智能(neng)人机(ji)交互(hu)与认知工程上海高校重点实验(yan)室(shi)，一位受试者坐在一台特殊设备前，她注视油画的眼动、脑波被(bei)精密记录，用以解读内心的情绪变化(hua)。

这两个(ge)看似(si)互(hu)不相关的场(chang)景，都指向了一项令人振奋的科技突破：非侵入式脑机(ji)接口(kou)技术。它通过解析大脑活动信号，建立人脑与外部设备之间的直接通信渠道，有望为瘫痪患者重获行动能(neng)力、为普通人类增强认知能(neng)力开辟新的可能(neng)。

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

应(ying)用场(chang)景 1

瘫痪患者用“脑”控制病房设备

因一场(chang)意外，林希不幸成为高位脊髓损伤患者，颈部以下、四(si)肢全无功能(neng)。在广东省工伤康复(fu)医院的智慧病房里，他(ta)第一次戴(dai)上脑机(ji)AI头环。

在技术人员的指引下，他(ta)很快掌握了使用这套系统控制病房内设备的要领。他(ta)所需要做(zuo)的，就是(shi)通过头部轻微摆动、眨(zha)眼等简(jian)单的动作来发出指令。

只见他(ta)专注地盯着眼前的显示屏，轻轻眨(zha)眼，原本(ben)昏暗的房间就亮起灯光。在技术人员的指导(dao)下，林希还用脑机(ji)AI头环控制电脑，实现(xian)浏览(lan)网(wang)页、购物等操作。

隔空控物，这一科幻(huan)片中的“超能(neng)力”，如(ru)今已是(shi)脑机(ji)接口(kou)技术正(zheng)在实现(xian)的典型(xing)功能(neng)，造福着林希这样(yang)的残(can)障(zhang)人士。

“对于这类患者来说，借助脑机(ji)接口(kou)技术，就像为他(ta)们重新打开了一扇窗。”广东省工伤康复(fu)医院脊髓损伤康复(fu)科主任(ren)杨幸华(hua)介绍，患者可通过佩戴(dai)脑机(ji)AI头环，移(yi)动控制光标，配合眨(zha)眼信号，实现(xian)点击操作。无论(lun)是(shi)开关灯、调节空调温度、开关电视，还是(shi)控制病床升(sheng)降(jiang)，这些(xie)原本(ben)需要他(ta)人协助的日常操作，现(xian)在都可以通过“意念”来完成。

如(ru)今，该院有两间这样(yang)的智慧病房，可容纳4张病床。自2019年以来，已经有54位患者应(ying)用过这套智慧病房系统。

“最令人欣慰的是(shi)看到患者重获一定对生(sheng)活环境的控制能(neng)力。”杨幸华(hua)说，“这不仅提(ti)升(sheng)了他(ta)们的生(sheng)活质量，更重要的是(shi)让他(ta)们在某种程度找(zhao)回(hui)了对日常生(sheng)活的掌控感。”

“这个(ge)头环，其实就是(shi)用于实现(xian)鼠标的功能(neng)，通过眨(zha)眼按确(que)认，操作时需要比(bi)较高的注意力。”杨幸华(hua)还告诉记者，曾有名(ming)小伙跳水时，不慎摔伤导(dao)致(zhi)颈部脊髓受伤，日常需配呼吸机(ji)，气管切开不能(neng)说话的他(ta)，通过这套脑机(ji)AI头环设备，能(neng)自主控制电脑上网(wang)、使用聊天(tian)软件等，实现(xian)线上社(she)交的需求，生(sheng)活质量得到了提(ti)高。

应(ying)用场(chang)景2

植(zhi)物人误诊率从40%降(jiang)至(zhi)10%以下

在广东省工伤康复(fu)医院的另一个(ge)科室(shi)，颅脑损伤康复(fu)科主任(ren)何艳斌(bin)和两位高校研究者正(zheng)在为一位意识障(zhang)碍患者杨一（化(hua)名(ming)）进行评估。不久前，杨一从植(zhi)物人状态醒来。“过去，判断植(zhi)物人是(shi)否有意识主要依靠(kao)临床观察，误诊率高达40%。”何艳斌(bin)告诉记者，“现(xian)在，借助脑机(ji)AI头环，我们可以通过分(fen)析患者的脑电波对特定刺激的反应(ying)，将误诊率降(jiang)低到10%以下。”

这一技术突破意义重大。“它不仅帮(bang)助我们更准确(que)地评估患者状况，也为家属提(ti)供了更明确(que)的愈后信息。”何艳斌(bin)说，这对医疗资源(yuan)的合理(li)分(fen)配和治疗方案的制定都有重要指导(dao)意义。

在病房里，记者见到了杨一的太太。她告诉记者，丈夫因意外受伤，最初连头部都无法移(yi)动。“刚到医院时，他(ta)对什么(me)都没反应(ying)。但医生(sheng)诊断之后说，他(ta)还有意识，有很大概率恢复(fu)一些(xie)功能(neng)。”她回(hui)忆(yi)说，“医生(sheng)的判断，给了我坚持的勇气和信心。经过八九个(ge)月(yue)的治疗，他(ta)的头能(neng)动了，还会对我笑，虽(sui)然还不能(neng)说话。”

这样(yang)的进步来之不易(yi)。广东省工伤康复(fu)医院采(cai)用的脑机(ji)接口(kou)系统，不仅用于杨一日常生(sheng)活辅助，还融入了康复(fu)训练中。记者看到，杨一佩戴(dai)绑带式电极环，他(ta)面前的电脑屏幕(mu)上正(zheng)展示着不同(tong)人物的照片，给他(ta)的语义提(ti)示是(shi)识别(bie)自己的照片，杨一通过视觉识别(bie)快速完成了任(ren)务，电脑屏幕(mu)上给了他(ta)一个(ge)“√”，同(tong)时伴(ban)随听觉鼓励。

“通过收集和分(fen)析脑电信号，医生(sheng)可以更精准地评估患者的意识和认知功能(neng)恢复(fu)情况，并据此调整康复(fu)方案。”何艳斌(bin)说。

新一代系统在电极上做(zuo)了改(gai)进，采(cai)用干电极代替了电极帽，操作上大大缩短了准备时间。“过去做(zuo)脑电图检(jian)查需要十几分(fen)钟准备时间，现(xian)在戴(dai)上就能(neng)用。这对注意力难以长期集中的患者来说非常重要。”何艳斌(bin)还告诉记者，医院正(zheng)与广州(zhou)琶洲实验(yan)室(shi)合作开发更新一代系统，希望能(neng)将脑机(ji)接口(kou)技术与神经康复(fu)更紧密地结合，帮(bang)助患者恢复(fu)更多运动功能(neng)，甚至(zhi)实现(xian)步行。

应(ying)用场(chang)景3

为精神健康状况拍张“X光片”

在上海交通大学智能(neng)人机(ji)交互(hu)与认知工程上海高校重点实验(yan)室(shi)，一位受试者正(zheng)坐在一台特殊的设备前。她眼前的屏幕(mu)上，一幅油画缓缓呈现(xian)——画面中有人物、桌椅和其他(ta)物件。此刻，她的每一个(ge)眼球转动都被(bei)精密记录：首先注视人脸(lian)，然后是(shi)其他(ta)细节，这种观看顺序源(yuan)自人类进化(hua)过程中形(xing)成的本(ben)能(neng)反应(ying)。

这台被(bei)称为情绪“X”光机(ji)的设备，正(zheng)是(shi)该实验(yan)室(shi)聚焦情感脑机(ji)接口(kou)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(li)数据，包括正(zheng)常人群(qun)和抑郁症(zheng)患者。

在医学领域，抑郁症(zheng)、焦虑症(zheng)等精神疾病长期缺(que)乏客观的诊断标准。针对此，上海交通大学智能(neng)交互(hu)与认知工程上海高校重点实验(yan)室(shi)主任(ren)吕宝粮和团队正(zheng)借助脑机(ji)接口(kou)技术，寻找(zhao)一种新的、客观的诊断指标。

为了获取客观的生(sheng)理(li)数据，研究团队选择(ze)了脑电和眼动这两种最难伪装的生(sheng)理(li)信号，并开发独(du)特的“交互(hu)范式”和诱发素材。“我们的目(mu)标是(shi)在短时间内诱发出受试者的各种情绪状态，”吕宝粮说，“只有这样(yang)，我们才(cai)能(neng)发现(xian)病人和正(zheng)常人之间的差(cha)异到底在哪里。差(cha)异越大，往往意味(wei)着情况越需要关注。”

未来应(ying)用场(chang)景

脑机(ji)AI专注力训练产品(pin)即(ji)将推出

在广东，林希与杨一等患者正(zheng)在使用的脑机(ji)AI头环技术，来自于广州(zhou)的琶洲实验(yan)室(shi)。“现(xian)在脑机(ji)接口(kou)的公司不少，有很多产品(pin)，可以说是(shi)一个(ge)风口(kou)，处于爆发的前夜。相信五年以后，这个(ge)产业会有很大的变化(hua)。”华(hua)南(nan)理(li)工大学教(jiao)授、广州(zhou)琶洲实验(yan)室(shi)常务副主任(ren)李远清认为，非侵入式脑机(ji)接口(kou)技术和产品(pin)目(mu)前尚处于实验(yan)室(shi)和应(ying)用的交叉地带。他(ta)和团队成立了华(hua)南(nan)脑控（广东）智能(neng)科技有限公司，推动更多脑机(ji)接口(kou)技术产品(pin)走出实验(yan)室(shi)。

李远清介绍，脑机(ji)AI头环还可用于正(zheng)念冥想、防晕(yun)车和晕(yun)船等干预大脑的场(chang)景。团队最新研发了脑机(ji)AI专注力训练系统，产品(pin)即(ji)将推出。

在上海，情绪“X”光机(ji)也正(zheng)在其他(ta)领域显示出巨大潜力。“我们正(zheng)与多家运输企业合作，开发面向长途客运司机(ji)的情绪异常检(jian)测系统；与多家航空公司展开合作，探讨用这项技术为飞行员定期体检(jian)，及(ji)时发现(xian)情绪异常。”吕宝粮说。

“新”对话

情绪“X”光机(ji)已进入产业化(hua)阶(jie)段

国产替代后成本(ben)可降(jiang)至(zhi)6万元左右

羊城晚报：请您简(jian)单科普脑机(ji)接口(kou)技术原理(li)。

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

羊城晚报：情绪“X”光机(ji)产业化(hua)进展情况如(ru)何？

吕宝粮：目(mu)前，情绪“X”光机(ji)已进入产业化(hua)阶(jie)段。如(ru)果使用进口(kou)零部件，单台设备的成本(ben)大约是(shi)53万元，国产替代后的成本(ben)可以降(jiang)到6万元左右，随着用户量的增加(jia)和技术的成熟(shu)，成本(ben)还会进一步降(jiang)低。我们的目(mu)标是(shi)让这项技术惠及(ji)更多人。

羊晚政(zheng)见

脑机(ji)接口(kou)技术：

在发展中审视，于突破中前行

在科技迅猛发展的浪潮中，脑机(ji)接口(kou)技术宛如(ru)一颗璀璨夺目(mu)的新星，其发展速度之快令人惊叹。马斯克脑机(ji)接口(kou)公司的芯片植(zhi)入进展顺利，上海首例(li)国产脑机(ji)接口(kou)植(zhi)入手术成功……无论(lun)是(shi)侵入式还是(shi)非侵入式脑机(ji)接口(kou)技术，国内国外均呈现(xian)强劲的发展势(shi)头。

从应(ying)用前景来看，脑机(ji)接口(kou)技术开启了无限可能(neng)。侵入式脑机(ji)接口(kou)在治疗神经系统疾病方面有着巨大潜力，除了当下针对帕金森病、癫痫、渐(jian)冻症(zheng)等的治疗探索，未来还可能(neng)为瘫痪患者带来肢体控制和感觉恢复(fu)的希望曙光。而(er)非侵入式脑机(ji)接口(kou)则在可穿戴(dai)设备领域异军(jun)突起，头戴(dai)式、眼镜式等轻便设备的普及(ji)，让脑机(ji)接口(kou)技术更贴近大众生(sheng)活，有望在日常生(sheng)活辅助、娱乐交互(hu)等领域发挥重要作用。

我们在为技术的飞速进步欢呼雀跃之时，也须清醒地认识到其背(bei)后潜藏的问题。

例(li)如(ru)技术层面，侵入式脑机(ji)接口(kou)面临着植(zhi)入手术风险、植(zhi)入物长期稳定性(xing)等挑战；非侵入式脑机(ji)接口(kou)则受困(kun)于信号噪声干扰大、长期稳定性(xing)欠佳(jia)等制约。

伦理(li)问题也不容忽视。大脑信息蕴含个(ge)人思想与情感，一旦泄露，后果不堪(kan)设想。

应(ying)该看到，行业发展进势(shi)之下，专门针对脑机(ji)接口(kou)设备研发、生(sheng)产、使用等环节的监管标准与规范仍有待建立健全。