1200公(gong)里外的上(shang)海交(jiao)通(tong)大学智能人机(ji)交(jiao)互(hu)与认知工(gong)程上(shang)海高校重点实验(yan)室，一位受试者坐在(zai)一台特殊设备前，她注视油画的眼动(dong)、脑(nao)波(bo)被精密记(ji)录，用以解(jie)读(du)内心的情绪变化。

这两个看似互(hu)不相关(guan)的场景，都指向(xiang)了一项令(ling)人振奋的科技突破：非(fei)侵入式脑(nao)机(ji)接口技术。它通(tong)过解(jie)析大脑(nao)活动(dong)信号，建立人脑(nao)与外部设备之(zhi)间的直接通(tong)信渠(qu)道，有望为瘫痪患者重获行(xing)动(dong)能力、为普通(tong)人类增强认知能力开辟新的可能。

日前，羊城晚报(bao)记(ji)者走近(jin)这项新技术，感受这股人类与世界互(hu)动(dong)的全新力量，了解(jie)其最新的应用场景与未来可预期的应用领域(yu)。

应用场景 1

瘫痪患者用“脑(nao)”控制病房设备

因(yin)一场意外，林希不幸成为高位脊髓损(sun)伤患者，颈部以下、四肢全无功能。在(zai)广(guang)东省工(gong)伤康复医(yi)院的智慧病房里，他第一次戴上(shang)脑(nao)机(ji)AI头环。

在(zai)技术人员(yuan)的指引下，他很快掌握(wo)了使用这套系统控制病房内设备的要领。他所需要做的，就是通(tong)过头部轻微摆动(dong)、眨眼等(deng)简单的动(dong)作(zuo)来发(fa)出指令(ling)。

只见他专注地盯着眼前的显(xian)示屏，轻轻眨眼，原本昏暗的房间就亮起灯光(guang)。在(zai)技术人员(yuan)的指导下，林希还用脑(nao)机(ji)AI头环控制电脑(nao)，实现浏览网页、购物等(deng)操(cao)作(zuo)。

隔空控物，这一科幻片中的“超能力”，如(ru)今已是脑(nao)机(ji)接口技术正(zheng)在(zai)实现的典型功能，造福着林希这样的残障人士(shi)。

“对于这类患者来说，借助(zhu)脑(nao)机(ji)接口技术，就像(xiang)为他们重新打(da)开了一扇窗。”广(guang)东省工(gong)伤康复医(yi)院脊髓损(sun)伤康复科主任杨幸华介绍(shao)，患者可通(tong)过佩戴脑(nao)机(ji)AI头环，移动(dong)控制光(guang)标，配合眨眼信号，实现点击操(cao)作(zuo)。无论是开关(guan)灯、调节空调温度、开关(guan)电视，还是控制病床升(sheng)降，这些原本需要他人协助(zhu)的日常操(cao)作(zuo)，现在(zai)都可以通(tong)过“意念”来完成。

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

“最令(ling)人欣慰的是看到患者重获一定对生(sheng)活环境的控制能力。”杨幸华说，“这不仅提升(sheng)了他们的生(sheng)活质量，更重要的是让他们在(zai)某种程度找回了对日常生(sheng)活的掌控感。”

“这个头环，其实就是用于实现鼠标的功能，通(tong)过眨眼按确认，操(cao)作(zuo)时需要比较高的注意力。”杨幸华还告诉记(ji)者，曾有名(ming)小伙跳水时，不慎摔(shuai)伤导致颈部脊髓受伤，日常需配呼(hu)吸机(ji)，气管切开不能说话(hua)的他，通(tong)过这套脑(nao)机(ji)AI头环设备，能自主控制电脑(nao)上(shang)网、使用聊天软件等(deng)，实现线上(shang)社交(jiao)的需求，生(sheng)活质量得到了提高。

应用场景2

植物人误诊率(lu)从40%降至10%以下

在(zai)广(guang)东省工(gong)伤康复医(yi)院的另一个科室，颅脑(nao)损(sun)伤康复科主任何艳斌和两位高校研究者正(zheng)在(zai)为一位意识障碍(ai)患者杨一（化名(ming)）进行(xing)评估。不久前，杨一从植物人状态醒来。“过去(qu)，判断植物人是否有意识主要依靠临床观察，误诊率(lu)高达40%。”何艳斌告诉记(ji)者，“现在(zai)，借助(zhu)脑(nao)机(ji)AI头环，我们可以通(tong)过分析患者的脑(nao)电波(bo)对特定刺激的反应，将误诊率(lu)降低到10%以下。”

这一技术突破意义(yi)重大。“它不仅帮(bang)助(zhu)我们更准确地评估患者状况，也为家属提供了更明确的愈后(hou)信息。”何艳斌说，这对医(yi)疗资源的合理分配和治疗方案的制定都有重要指导意义(yi)。

在(zai)病房里，记(ji)者见到了杨一的太太。她告诉记(ji)者，丈(zhang)夫因(yin)意外受伤，最初连头部都无法移动(dong)。“刚到医(yi)院时，他对什么都没反应。但(dan)医(yi)生(sheng)诊断之(zhi)后(hou)说，他还有意识，有很大概率(lu)恢复一些功能。”她回忆说，“医(yi)生(sheng)的判断，给了我坚持的勇气和信心。经过八九个月的治疗，他的头能动(dong)了，还会对我笑，虽(sui)然还不能说话(hua)。”

这样的进步来之(zhi)不易。广(guang)东省工(gong)伤康复医(yi)院采用的脑(nao)机(ji)接口系统，不仅用于杨一日常生(sheng)活辅助(zhu)，还融入了康复训练中。记(ji)者看到，杨一佩戴绑带(dai)式电极环，他面前的电脑(nao)屏幕(mu)上(shang)正(zheng)展示着不同人物的照片，给他的语义(yi)提示是识别自己的照片，杨一通(tong)过视觉识别快速完成了任务，电脑(nao)屏幕(mu)上(shang)给了他一个“√”，同时伴随听觉鼓(gu)励。

“通(tong)过收集和分析脑(nao)电信号，医(yi)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(bing)据此调整(zheng)康复方案。”何艳斌说。

新一代系统在(zai)电极上(shang)做了改进，采用干电极代替了电极帽，操(cao)作(zuo)上(shang)大大缩短了准备时间。“过去(qu)做脑(nao)电图检查需要十几分钟准备时间，现在(zai)戴上(shang)就能用。这对注意力难(nan)以长期集中的患者来说非(fei)常重要。”何艳斌还告诉记(ji)者，医(yi)院正(zheng)与广(guang)州(zhou)琶洲实验(yan)室合作(zuo)开发(fa)更新一代系统，希望能将脑(nao)机(ji)接口技术与神经康复更紧密地结合，帮(bang)助(zhu)患者恢复更多运动(dong)功能，甚至实现步行(xing)。

应用场景3

为精神健康状况拍张(zhang)“X光(guang)片”

在(zai)上(shang)海交(jiao)通(tong)大学智能人机(ji)交(jiao)互(hu)与认知工(gong)程上(shang)海高校重点实验(yan)室，一位受试者正(zheng)坐在(zai)一台特殊的设备前。她眼前的屏幕(mu)上(shang)，一幅油画缓缓呈(cheng)现——画面中有人物、桌椅和其他物件。此刻，她的每一个眼球转动(dong)都被精密记(ji)录：首先注视人脸(lian)，然后(hou)是其他细节，这种观看顺序源自人类进化过程中形成的本能反应。

这台被称为情绪“X”光(guang)机(ji)的设备，正(zheng)是该实验(yan)室聚焦情感脑(nao)机(ji)接口研发(fa)，历经六代迭(die)代的重要成果。过去(qu)十余(yu)年间，研究团队已收集超过4000例数据，包括正(zheng)常人群和抑郁症患者。

在(zai)医(yi)学领域(yu)，抑郁症、焦虑症等(deng)精神疾病长期缺乏客(ke)观的诊断标准。针对此，上(shang)海交(jiao)通(tong)大学智能交(jiao)互(hu)与认知工(gong)程上(shang)海高校重点实验(yan)室主任吕宝粮和团队正(zheng)借助(zhu)脑(nao)机(ji)接口技术，寻找一种新的、客(ke)观的诊断指标。

为了获取客(ke)观的生(sheng)理数据，研究团队选择了脑(nao)电和眼动(dong)这两种最难(nan)伪装的生(sheng)理信号，并(bing)开发(fa)独特的“交(jiao)互(hu)范式”和诱发(fa)素材。“我们的目标是在(zai)短时间内诱发(fa)出受试者的各(ge)种情绪状态，”吕宝粮说，“只有这样，我们才能发(fa)现病人和正(zheng)常人之(zhi)间的差异到底在(zai)哪里。差异越大，往往意味(wei)着情况越需要关(guan)注。”

未来应用场景

脑(nao)机(ji)AI专注力训练产品即将推(tui)出

在(zai)广(guang)东，林希与杨一等(deng)患者正(zheng)在(zai)使用的脑(nao)机(ji)AI头环技术，来自于广(guang)州(zhou)的琶洲实验(yan)室。“现在(zai)脑(nao)机(ji)接口的公(gong)司不少，有很多产品，可以说是一个风口，处(chu)于爆发(fa)的前夜。相信五年以后(hou)，这个产业会有很大的变化。”华南理工(gong)大学教授、广(guang)州(zhou)琶洲实验(yan)室常务副主任李远清认为，非(fei)侵入式脑(nao)机(ji)接口技术和产品目前尚处(chu)于实验(yan)室和应用的交(jiao)叉地带(dai)。他和团队成立了华南脑(nao)控（广(guang)东）智能科技有限(xian)公(gong)司，推(tui)动(dong)更多脑(nao)机(ji)接口技术产品走出实验(yan)室。

李远清介绍(shao)，脑(nao)机(ji)AI头环还可用于正(zheng)念冥(mian)想、防晕车和晕船等(deng)干预大脑(nao)的场景。团队最新研发(fa)了脑(nao)机(ji)AI专注力训练系统，产品即将推(tui)出。

在(zai)上(shang)海，情绪“X”光(guang)机(ji)也正(zheng)在(zai)其他领域(yu)显(xian)示出巨大潜力。“我们正(zheng)与多家运输企业合作(zuo)，开发(fa)面向(xiang)长途客(ke)运司机(ji)的情绪异常检测系统；与多家航空公(gong)司展开合作(zuo)，探讨用这项技术为飞行(xing)员(yuan)定期体检，及时发(fa)现情绪异常。”吕宝粮说。

“新”对话(hua)

情绪“X”光(guang)机(ji)已进入产业化阶段

国产替代后(hou)成本可降至6万元左(zuo)右

羊城晚报(bao)：请您简单科普脑(nao)机(ji)接口技术原理。

李远清：每个人的大脑(nao)都在(zai)不断产生(sheng)电信号，这些微弱的电流携带(dai)着我们的意图、情绪和思维活动(dong)。这些转瞬即逝(shi)的电信号，成为连接人类意识与外部世界的桥(qiao)梁，让“意念控制”触手可及。

羊城晚报(bao)：情绪“X”光(guang)机(ji)产业化进展情况如(ru)何？

吕宝粮：目前，情绪“X”光(guang)机(ji)已进入产业化阶段。如(ru)果使用进口零部件，单台设备的成本大约是53万元，国产替代后(hou)的成本可以降到6万元左(zuo)右，随着用户量的增加(jia)和技术的成熟，成本还会进一步降低。我们的目标是让这项技术惠及更多人。

羊晚政见

脑(nao)机(ji)接口技术：

在(zai)发(fa)展中审视，于突破中前行(xing)

在(zai)科技迅猛发(fa)展的浪潮中，脑(nao)机(ji)接口技术宛(wan)如(ru)一颗璀璨夺目的新星，其发(fa)展速度之(zhi)快令(ling)人惊叹。马斯克脑(nao)机(ji)接口公(gong)司的芯片植入进展顺利(li)，上(shang)海首例国产脑(nao)机(ji)接口植入手术成功……无论是侵入式还是非(fei)侵入式脑(nao)机(ji)接口技术，国内国外均(jun)呈(cheng)现强劲的发(fa)展势头。

从应用前景来看，脑(nao)机(ji)接口技术开启了无限(xian)可能。侵入式脑(nao)机(ji)接口在(zai)治疗神经系统疾病方面有着巨大潜力，除(chu)了当下针对帕金(jin)森病、癫痫、渐冻症等(deng)的治疗探索，未来还可能为瘫痪患者带(dai)来肢体控制和感觉恢复的希望曙光(guang)。而非(fei)侵入式脑(nao)机(ji)接口则在(zai)可穿戴设备领域(yu)异军突起，头戴式、眼镜式等(deng)轻便设备的普及，让脑(nao)机(ji)接口技术更贴近(jin)大众生(sheng)活，有望在(zai)日常生(sheng)活辅助(zhu)、娱乐交(jiao)互(hu)等(deng)领域(yu)发(fa)挥重要作(zuo)用。

我们在(zai)为技术的飞速进步欢呼(hu)雀跃之(zhi)时，也须清醒地认识到其背后(hou)潜藏的问(wen)题。

例如(ru)技术层面，侵入式脑(nao)机(ji)接口面临着植入手术风险(xian)、植入物长期稳定性等(deng)挑战；非(fei)侵入式脑(nao)机(ji)接口则受困于信号噪声干扰(rao)大、长期稳定性欠佳等(deng)制约。

伦理问(wen)题也不容忽(hu)视。大脑(nao)信息蕴含个人思想与情感，一旦泄露，后(hou)果不堪设想。

应该看到，行(xing)业发(fa)展进势之(zhi)下，专门针对脑(nao)机(ji)接口设备研发(fa)、生(sheng)产、使用等(deng)环节的监(jian)管标准与规范仍有待(dai)建立健全。