1200公里外的上海(hai)交通(tong)大学智能(neng)人(ren)机交互与认知工程上海(hai)高校重(zhong)点实(shi)验室，一位受试者坐在一台特殊设备(bei)前，她注(zhu)视油画的眼动、脑波被精密(mi)记录，用以解读内心的情绪变化。

这两个看似互不相关的场(chang)景(jing)，都指(zhi)向了一项令人(ren)振奋的科技突破(po)：非(fei)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(ren)脑与外部设备(bei)之间的直接通(tong)信(xin)渠道，有(you)望为瘫痪患者重(zhong)获行(xing)动能(neng)力、为普(pu)通(tong)人(ren)类(lei)增强认知能(neng)力开辟新的可(ke)能(neng)。

日前，羊城晚报记者走近这项新技术(shu)，感受这股人(ren)类(lei)与世界互动的全新力量，了解其最(zui)新的应(ying)用场(chang)景(jing)与未来可(ke)预期的应(ying)用领域。

应(ying)用场(chang)景(jing) 1

瘫痪患者用“脑”控制病房设备(bei)

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

在技术(shu)人(ren)员的指(zhi)引下，他很快掌握了使用这套系(xi)统控制病房内设备(bei)的要领。他所需要做的，就(jiu)是通(tong)过头部轻微(wei)摆动、眨眼等简单的动作来发出指(zhi)令。

只见他专(zhuan)注(zhu)地盯着眼前的显示屏(ping)，轻轻眨眼，原本昏暗的房间就(jiu)亮起灯光(guang)。在技术(shu)人(ren)员的指(zhi)导下，林希还用脑机AI头环控制电脑，实(shi)现浏览(lan)网页、购物等操作。

隔空控物，这一科幻片中的“超能(neng)力”，如今已(yi)是脑机接口技术(shu)正在实(shi)现的典型功能(neng)，造福着林希这样的残障人(ren)士。

“对于这类(lei)患者来说，借助(zhu)脑机接口技术(shu)，就(jiu)像为他们(men)重(zhong)新打开了一扇窗。”广东省工伤康复医院脊髓损伤康复科主(zhu)任(ren)杨幸华介(jie)绍，患者可(ke)通(tong)过佩戴脑机AI头环，移动控制光(guang)标，配合眨眼信(xin)号，实(shi)现点击操作。无(wu)论(lun)是开关灯、调节空调温度、开关电视，还是控制病床升降，这些原本需要他人(ren)协助(zhu)的日常操作，现在都可(ke)以通(tong)过“意念”来完成。

如今，该院有(you)两间这样的智慧病房，可(ke)容纳4张病床。自2019年以来，已(yi)经有(you)54位患者应(ying)用过这套智慧病房系(xi)统。

“最(zui)令人(ren)欣慰的是看到患者重(zhong)获一定对生(sheng)活环境的控制能(neng)力。”杨幸华说，“这不仅提升了他们(men)的生(sheng)活质(zhi)量，更重(zhong)要的是让他们(men)在某种程度找回了对日常生(sheng)活的掌控感。”

“这个头环，其实(shi)就(jiu)是用于实(shi)现鼠标的功能(neng)，通(tong)过眨眼按确认，操作时需要比较高的注(zhu)意力。”杨幸华还告诉(su)记者，曾有(you)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，气管切开不能(neng)说话的他，通(tong)过这套脑机AI头环设备(bei)，能(neng)自主(zhu)控制电脑上网、使用聊天软件等，实(shi)现线上社交的需求，生(sheng)活质(zhi)量得到了提高。

应(ying)用场(chang)景(jing)2

植物人(ren)误诊率从(cong)40%降至10%以下

在广东省工伤康复医院的另一个科室，颅(lu)脑损伤康复科主(zhu)任(ren)何艳斌和两位高校研究者正在为一位意识障碍患者杨一（化名）进行(xing)评估(gu)。不久前，杨一从(cong)植物人(ren)状态醒(xing)来。“过去，判断植物人(ren)是否有(you)意识主(zhu)要依靠临床观察，误诊率高达40%。”何艳斌告诉(su)记者，“现在，借助(zhu)脑机AI头环，我们(men)可(ke)以通(tong)过分析患者的脑电波对特定刺激的反应(ying)，将(jiang)误诊率降低到10%以下。”

这一技术(shu)突破(po)意义重(zhong)大。“它(ta)不仅帮助(zhu)我们(men)更准确地评估(gu)患者状况，也为家属提供了更明确的愈后信(xin)息。”何艳斌说，这对医疗资源的合理(li)分配和治疗方案的制定都有(you)重(zhong)要指(zhi)导意义。

在病房里，记者见到了杨一的太太。她告诉(su)记者，丈夫因意外受伤，最(zui)初连头部都无(wu)法移动。“刚到医院时，他对什么都没反应(ying)。但医生(sheng)诊断之后说，他还有(you)意识，有(you)很大概率恢复一些功能(neng)。”她回忆说，“医生(sheng)的判断，给了我坚持(chi)的勇气和信(xin)心。经过八九(jiu)个月的治疗，他的头能(neng)动了，还会对我笑，虽然(ran)还不能(neng)说话。”

这样的进步来之不易。广东省工伤康复医院采用的脑机接口系(xi)统，不仅用于杨一日常生(sheng)活辅助(zhu)，还融入了康复训练中。记者看到，杨一佩戴绑带式电极环，他面前的电脑屏(ping)幕上正展示着不同人(ren)物的照片，给他的语义提示是识别自己的照片，杨一通(tong)过视觉(jue)识别快速完成了任(ren)务，电脑屏(ping)幕上给了他一个“√”，同时伴随听觉(jue)鼓励。

“通(tong)过收集和分析脑电信(xin)号，医生(sheng)可(ke)以更精准地评估(gu)患者的意识和认知功能(neng)恢复情况，并(bing)据此调整(zheng)康复方案。”何艳斌说。

新一代系(xi)统在电极上做了改进，采用干电极代替了电极帽，操作上大大缩短了准备(bei)时间。“过去做脑电图检查需要十几分钟准备(bei)时间，现在戴上就(jiu)能(neng)用。这对注(zhu)意力难以长期集中的患者来说非(fei)常重(zhong)要。”何艳斌还告诉(su)记者，医院正与广州琶洲(zhou)实(shi)验室合作开发更新一代系(xi)统，希望能(neng)将(jiang)脑机接口技术(shu)与神经康复更紧密(mi)地结合，帮助(zhu)患者恢复更多运动功能(neng)，甚至实(shi)现步行(xing)。

应(ying)用场(chang)景(jing)3

为精神健康状况拍张“X光(guang)片”

在上海(hai)交通(tong)大学智能(neng)人(ren)机交互与认知工程上海(hai)高校重(zhong)点实(shi)验室，一位受试者正坐在一台特殊的设备(bei)前。她眼前的屏(ping)幕上，一幅(fu)油画缓缓呈现——画面中有(you)人(ren)物、桌(zhuo)椅和其他物件。此刻，她的每一个眼球转动都被精密(mi)记录：首先注(zhu)视人(ren)脸，然(ran)后是其他细节，这种观看顺序源自人(ren)类(lei)进化过程中形成的本能(neng)反应(ying)。

这台被称为情绪“X”光(guang)机的设备(bei)，正是该实(shi)验室聚焦情感脑机接口研发，历经六代迭(die)代的重(zhong)要成果。过去十余年间，研究团队已(yi)收集超过4000例数据，包(bao)括正常人(ren)群和抑郁症患者。

在医学领域，抑郁症、焦虑症等精神疾病长期缺乏客观的诊断标准。针对此，上海(hai)交通(tong)大学智能(neng)交互与认知工程上海(hai)高校重(zhong)点实(shi)验室主(zhu)任(ren)吕宝(bao)粮(liang)和团队正借助(zhu)脑机接口技术(shu)，寻找一种新的、客观的诊断指(zhi)标。

为了获取(qu)客观的生(sheng)理(li)数据，研究团队选择了脑电和眼动这两种最(zui)难伪装(zhuang)的生(sheng)理(li)信(xin)号，并(bing)开发独特的“交互范式”和诱发素材。“我们(men)的目标是在短时间内诱发出受试者的各种情绪状态，”吕宝(bao)粮(liang)说，“只有(you)这样，我们(men)才能(neng)发现病人(ren)和正常人(ren)之间的差异到底在哪里。差异越(yue)大，往往意味着情况越(yue)需要关注(zhu)。”

未来应(ying)用场(chang)景(jing)

脑机AI专(zhuan)注(zhu)力训练产品即(ji)将(jiang)推出

在广东，林希与杨一等患者正在使用的脑机AI头环技术(shu)，来自于广州的琶洲(zhou)实(shi)验室。“现在脑机接口的公司不少，有(you)很多产品，可(ke)以说是一个风口，处于爆发的前夜。相信(xin)五(wu)年以后，这个产业会有(you)很大的变化。”华南理(li)工大学教授、广州琶洲(zhou)实(shi)验室常务副主(zhu)任(ren)李远清认为，非(fei)侵入式脑机接口技术(shu)和产品目前尚处于实(shi)验室和应(ying)用的交叉地带。他和团队成立了华南脑控（广东）智能(neng)科技有(you)限公司，推动更多脑机接口技术(shu)产品走出实(shi)验室。

李远清介(jie)绍，脑机AI头环还可(ke)用于正念冥(mian)想(xiang)、防晕车和晕船等干预大脑的场(chang)景(jing)。团队最(zui)新研发了脑机AI专(zhuan)注(zhu)力训练系(xi)统，产品即(ji)将(jiang)推出。

在上海(hai)，情绪“X”光(guang)机也正在其他领域显示出巨大潜力。“我们(men)正与多家运输企业合作，开发面向长途客运司机的情绪异常检测系(xi)统；与多家航空公司展开合作，探讨用这项技术(shu)为飞行(xing)员定期体检，及时发现情绪异常。”吕宝(bao)粮(liang)说。

“新”对话

情绪“X”光(guang)机已(yi)进入产业化阶段

国产替代后成本可(ke)降至6万元左(zuo)右

羊城晚报：请您简单科普(pu)脑机接口技术(shu)原理(li)。

李远清：每个人(ren)的大脑都在不断产生(sheng)电信(xin)号，这些微(wei)弱的电流(liu)携带着我们(men)的意图、情绪和思维(wei)活动。这些转瞬即(ji)逝的电信(xin)号，成为连接人(ren)类(lei)意识与外部世界的桥梁(liang)，让“意念控制”触手可(ke)及。

羊城晚报：情绪“X”光(guang)机产业化进展情况如何？

吕宝(bao)粮(liang)：目前，情绪“X”光(guang)机已(yi)进入产业化阶段。如果使用进口零(ling)部件，单台设备(bei)的成本大约是53万元，国产替代后的成本可(ke)以降到6万元左(zuo)右，随着用户量的增加和技术(shu)的成熟，成本还会进一步降低。我们(men)的目标是让这项技术(shu)惠及更多人(ren)。

羊晚政见

脑机接口技术(shu)：

在发展中审视，于突破(po)中前行(xing)

在科技迅(xun)猛发展的浪潮中，脑机接口技术(shu)宛如一颗(ke)璀璨夺目的新星，其发展速度之快令人(ren)惊叹。马斯克脑机接口公司的芯片植入进展顺利，上海(hai)首例国产脑机接口植入手术(shu)成功……无(wu)论(lun)是侵入式还是非(fei)侵入式脑机接口技术(shu)，国内国外均(jun)呈现强劲的发展势头。

从(cong)应(ying)用前景(jing)来看，脑机接口技术(shu)开启了无(wu)限可(ke)能(neng)。侵入式脑机接口在治疗神经系(xi)统疾病方面有(you)着巨大潜力，除了当下针对帕金森病、癫痫、渐冻症等的治疗探索，未来还可(ke)能(neng)为瘫痪患者带来肢体控制和感觉(jue)恢复的希望曙光(guang)。而(er)非(fei)侵入式脑机接口则(ze)在可(ke)穿戴设备(bei)领域异军突起，头戴式、眼镜式等轻便设备(bei)的普(pu)及，让脑机接口技术(shu)更贴近大众生(sheng)活，有(you)望在日常生(sheng)活辅助(zhu)、娱(yu)乐交互等领域发挥重(zhong)要作用。

我们(men)在为技术(shu)的飞速进步欢(huan)呼雀跃之时，也须清醒(xing)地认识到其背(bei)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(xian)、植入物长期稳(wen)定性等挑战；非(fei)侵入式脑机接口则(ze)受困于信(xin)号噪声干扰大、长期稳(wen)定性欠佳等制约。

伦理(li)问题也不容忽视。大脑信(xin)息蕴含个人(ren)思想(xiang)与情感，一旦泄露，后果不堪设想(xiang)。

应(ying)该看到，行(xing)业发展进势之下，专(zhuan)门针对脑机接口设备(bei)研发、生(sheng)产、使用等环节的监管标准与规范仍有(you)待建立健全。