1200公里外的(de)上海交通大学智能人机交互(hu)与认知工程上海高校重(zhong)点实验室，一位受试者坐在一台特殊(shu)设备前，她注视油画的(de)眼动、脑波被精密记录，用以解读内(nei)心的(de)情绪变化。

这两个看似互(hu)不相关的(de)场景，都指向了一项(xiang)令人振奋的(de)科技(ji)突破：非侵入式(shi)脑机接口技(ji)术。它通过解析大脑活动信号(hao)，建立人脑与外部设备之间的(de)直接通信渠道，有(you)望为瘫痪患者重(zhong)获行动能力、为普(pu)通人类增强认知能力开(kai)辟新(xin)的(de)可能。

日前，羊(yang)城晚报记者走近这项(xiang)新(xin)技(ji)术，感受这股(gu)人类与世界互(hu)动的(de)全新(xin)力量，了解其最新(xin)的(de)应用场景与未来可预期的(de)应用领域。

应用场景 1

瘫痪患者用“脑”控制病房设备

因(yin)一场意(yi)外，林希不幸成为高位脊(ji)髓(sui)损伤患者，颈部以下、四肢全无功能。在广东省工伤康复医(yi)院的(de)智慧病房里，他(ta)第一次戴上脑机AI头环。

在技(ji)术人员的(de)指引下，他(ta)很快掌(zhang)握了使用这套(tao)系统控制病房内(nei)设备的(de)要领。他(ta)所需要做的(de)，就是通过头部轻微摆(bai)动、眨眼等简单的(de)动作来发出指令。

只见他(ta)专注地盯着眼前的(de)显示屏，轻轻眨眼，原本昏暗的(de)房间就亮起灯(deng)光。在技(ji)术人员的(de)指导下，林希还用脑机AI头环控制电脑，实现浏览网页、购物(wu)等操作。

隔空控物(wu)，这一科幻片中的(de)“超能力”，如今已是脑机接口技(ji)术正在实现的(de)典(dian)型功能，造福着林希这样的(de)残障人士。

“对于(yu)这类患者来说，借助(zhu)脑机接口技(ji)术，就像为他(ta)们重(zhong)新(xin)打开(kai)了一扇窗。”广东省工伤康复医(yi)院脊(ji)髓(sui)损伤康复科主任杨幸华介(jie)绍，患者可通过佩戴脑机AI头环，移动控制光标(biao)，配合眨眼信号(hao)，实现点击(ji)操作。无论是开(kai)关灯(deng)、调(diao)节空调(diao)温度(du)、开(kai)关电视，还是控制病床升降，这些原本需要他(ta)人协助(zhu)的(de)日常操作，现在都可以通过“意(yi)念”来完成。

如今，该(gai)院有(you)两间这样的(de)智慧病房，可容纳4张病床。自2019年以来，已经有(you)54位患者应用过这套(tao)智慧病房系统。

“最令人欣慰的(de)是看到患者重(zhong)获一定对生活环境的(de)控制能力。”杨幸华说，“这不仅提升了他(ta)们的(de)生活质量，更重(zhong)要的(de)是让他(ta)们在某种程度(du)找回了对日常生活的(de)掌(zhang)控感。”

“这个头环，其实就是用于(yu)实现鼠标(biao)的(de)功能，通过眨眼按确认，操作时(shi)需要比较(jiao)高的(de)注意(yi)力。”杨幸华还告诉记者，曾有(you)名小伙跳水(shui)时(shi)，不慎摔伤导致颈部脊(ji)髓(sui)受伤，日常需配呼吸机，气管(guan)切开(kai)不能说话的(de)他(ta)，通过这套(tao)脑机AI头环设备，能自主控制电脑上网、使用聊天软件等，实现线上社交的(de)需求，生活质量得到了提高。

应用场景2

植物(wu)人误诊率从(cong)40%降至10%以下

在广东省工伤康复医(yi)院的(de)另一个科室，颅(lu)脑损伤康复科主任何艳斌和两位高校研(yan)究者正在为一位意(yi)识障碍患者杨一（化名）进行评估。不久前，杨一从(cong)植物(wu)人状态醒(xing)来。“过去，判断植物(wu)人是否有(you)意(yi)识主要依靠临床观察，误诊率高达40%。”何艳斌告诉记者，“现在，借助(zhu)脑机AI头环，我(wo)们可以通过分析患者的(de)脑电波对特定刺激的(de)反(fan)应，将误诊率降低到10%以下。”

这一技(ji)术突破意(yi)义重(zhong)大。“它不仅帮助(zhu)我(wo)们更准确地评估患者状况，也为家属提供了更明确的(de)愈后信息。”何艳斌说，这对医(yi)疗资源的(de)合理(li)分配和治(zhi)疗方(fang)案的(de)制定都有(you)重(zhong)要指导意(yi)义。

在病房里，记者见到了杨一的(de)太太。她告诉记者，丈夫因(yin)意(yi)外受伤，最初连头部都无法移动。“刚到医(yi)院时(shi)，他(ta)对什么都没(mei)反(fan)应。但医(yi)生诊断之后说，他(ta)还有(you)意(yi)识，有(you)很大概率恢复一些功能。”她回忆说，“医(yi)生的(de)判断，给了我(wo)坚持的(de)勇气和信心。经过八九个月的(de)治(zhi)疗，他(ta)的(de)头能动了，还会对我(wo)笑，虽然(ran)还不能说话。”

这样的(de)进步来之不易。广东省工伤康复医(yi)院采用的(de)脑机接口系统，不仅用于(yu)杨一日常生活辅助(zhu)，还融入了康复训练中。记者看到，杨一佩戴绑带式(shi)电极环，他(ta)面前的(de)电脑屏幕上正展示着不同人物(wu)的(de)照片，给他(ta)的(de)语义提示是识别自己(ji)的(de)照片，杨一通过视觉识别快速完成了任务，电脑屏幕上给了他(ta)一个“√”，同时(shi)伴(ban)随听觉鼓励。

“通过收集(ji)和分析脑电信号(hao)，医(yi)生可以更精准地评估患者的(de)意(yi)识和认知功能恢复情况，并据此调(diao)整康复方(fang)案。”何艳斌说。

新(xin)一代(dai)系统在电极上做了改进，采用干电极代(dai)替了电极帽，操作上大大缩(suo)短了准备时(shi)间。“过去做脑电图检查需要十几分钟准备时(shi)间，现在戴上就能用。这对注意(yi)力难以长期集(ji)中的(de)患者来说非常重(zhong)要。”何艳斌还告诉记者，医(yi)院正与广州琶洲实验室合作开(kai)发更新(xin)一代(dai)系统，希望能将脑机接口技(ji)术与神经康复更紧密地结合，帮助(zhu)患者恢复更多运动功能，甚至实现步行。

应用场景3

为精神健康状况拍张“X光片”

在上海交通大学智能人机交互(hu)与认知工程上海高校重(zhong)点实验室，一位受试者正坐在一台特殊(shu)的(de)设备前。她眼前的(de)屏幕上，一幅油画缓缓呈现——画面中有(you)人物(wu)、桌椅和其他(ta)物(wu)件。此刻(ke)，她的(de)每一个眼球转动都被精密记录：首先注视人脸，然(ran)后是其他(ta)细节，这种观看顺序源自人类进化过程中形成的(de)本能反(fan)应。

这台被称为情绪“X”光机的(de)设备，正是该(gai)实验室聚(ju)焦情感脑机接口研(yan)发，历经六代(dai)迭代(dai)的(de)重(zhong)要成果。过去十余年间，研(yan)究团队(dui)已收集(ji)超过4000例数据，包括正常人群和抑(yi)郁症患者。

在医(yi)学领域，抑(yi)郁症、焦虑症等精神疾(ji)病长期缺(que)乏客(ke)观的(de)诊断标(biao)准。针对此，上海交通大学智能交互(hu)与认知工程上海高校重(zhong)点实验室主任吕宝粮和团队(dui)正借助(zhu)脑机接口技(ji)术，寻找一种新(xin)的(de)、客(ke)观的(de)诊断指标(biao)。

为了获取客(ke)观的(de)生理(li)数据，研(yan)究团队(dui)选择了脑电和眼动这两种最难伪装的(de)生理(li)信号(hao)，并开(kai)发独特的(de)“交互(hu)范式(shi)”和诱发素材(cai)。“我(wo)们的(de)目标(biao)是在短时(shi)间内(nei)诱发出受试者的(de)各(ge)种情绪状态，”吕宝粮说，“只有(you)这样，我(wo)们才能发现病人和正常人之间的(de)差异到底在哪里。差异越大，往往意(yi)味着情况越需要关注。”

未来应用场景

脑机AI专注力训练产品即将推出

在广东，林希与杨一等患者正在使用的(de)脑机AI头环技(ji)术，来自于(yu)广州的(de)琶洲实验室。“现在脑机接口的(de)公司(si)不少(shao)，有(you)很多产品，可以说是一个风(feng)口，处于(yu)爆发的(de)前夜。相信五年以后，这个产业会有(you)很大的(de)变化。”华南(nan)理(li)工大学教授、广州琶洲实验室常务副主任李远(yuan)清认为，非侵入式(shi)脑机接口技(ji)术和产品目前尚处于(yu)实验室和应用的(de)交叉(cha)地带。他(ta)和团队(dui)成立了华南(nan)脑控（广东）智能科技(ji)有(you)限公司(si)，推动更多脑机接口技(ji)术产品走出实验室。

李远(yuan)清介(jie)绍，脑机AI头环还可用于(yu)正念冥想(xiang)、防晕车和晕船等干预大脑的(de)场景。团队(dui)最新(xin)研(yan)发了脑机AI专注力训练系统，产品即将推出。

在上海，情绪“X”光机也正在其他(ta)领域显示出巨大潜(qian)力。“我(wo)们正与多家运输企业合作，开(kai)发面向长途客(ke)运司(si)机的(de)情绪异常检测系统；与多家航空公司(si)展开(kai)合作，探讨(tao)用这项(xiang)技(ji)术为飞行员定期体检，及(ji)时(shi)发现情绪异常。”吕宝粮说。

“新(xin)”对话

情绪“X”光机已进入产业化阶段

国产替代(dai)后成本可降至6万元左右

羊(yang)城晚报：请您(nin)简单科普(pu)脑机接口技(ji)术原理(li)。

李远(yuan)清：每个人的(de)大脑都在不断产生电信号(hao)，这些微弱的(de)电流携带着我(wo)们的(de)意(yi)图、情绪和思维活动。这些转瞬即逝的(de)电信号(hao)，成为连接人类意(yi)识与外部世界的(de)桥梁，让“意(yi)念控制”触手可及(ji)。

羊(yang)城晚报：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(de)成本大约是53万元，国产替代(dai)后的(de)成本可以降到6万元左右，随着用户量的(de)增加和技(ji)术的(de)成熟，成本还会进一步降低。我(wo)们的(de)目标(biao)是让这项(xiang)技(ji)术惠及(ji)更多人。

羊(yang)晚政见

脑机接口技(ji)术：

在发展中审视，于(yu)突破中前行

在科技(ji)迅(xun)猛发展的(de)浪潮中，脑机接口技(ji)术宛如一颗(ke)璀璨夺(duo)目的(de)新(xin)星，其发展速度(du)之快令人惊叹。马斯克脑机接口公司(si)的(de)芯片植入进展顺利，上海首例国产脑机接口植入手术成功……无论是侵入式(shi)还是非侵入式(shi)脑机接口技(ji)术，国内(nei)国外均呈现强劲的(de)发展势(shi)头。

从(cong)应用前景来看，脑机接口技(ji)术开(kai)启(qi)了无限可能。侵入式(shi)脑机接口在治(zhi)疗神经系统疾(ji)病方(fang)面有(you)着巨大潜(qian)力，除了当下针对帕(pa)金森病、癫痫、渐冻症等的(de)治(zhi)疗探索，未来还可能为瘫痪患者带来肢体控制和感觉恢复的(de)希望曙光。而(er)非侵入式(shi)脑机接口则在可穿戴设备领域异军突起，头戴式(shi)、眼镜式(shi)等轻便设备的(de)普(pu)及(ji)，让脑机接口技(ji)术更贴近大众生活，有(you)望在日常生活辅助(zhu)、娱乐交互(hu)等领域发挥重(zhong)要作用。

我(wo)们在为技(ji)术的(de)飞速进步欢呼雀跃之时(shi)，也须清醒(xing)地认识到其背后潜(qian)藏的(de)问题(ti)。

例如技(ji)术层面，侵入式(shi)脑机接口面临着植入手术风(feng)险、植入物(wu)长期稳定性等挑战；非侵入式(shi)脑机接口则受困于(yu)信号(hao)噪(zao)声干扰大、长期稳定性欠佳等制约。

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

应该(gai)看到，行业发展进势(shi)之下，专门针对脑机接口设备研(yan)发、生产、使用等环节的(de)监管(guan)标(biao)准与规(gui)范仍有(you)待建立健全。