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

这两个看似互(hu)不相关的场景，都指向了(le)一项令人振奋的科技突破：非侵入式脑机接口技术。它通过解析大脑活(huo)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(huan)患者重获行动能力、为普通人类增强认知能力开辟新的可(ke)能。

日前，羊城晚报记者走近这项新技术，感受(shou)这股人类与世界互(hu)动的全新力量(liang)，了(le)解其(qi)最新的应用场景与未来(lai)可(ke)预期的应用领域。

应用场景 1

瘫痪(huan)患者用“脑”控制病房设备

因一场意外，林希不幸成(cheng)为高位脊髓损伤患者，颈部以下、四(si)肢全无功能。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(tou)环(huan)。

在技术人员的指引下，他很快掌握了(le)使用这套系统(tong)控制病房内设备的要领。他所需要做的，就是通过头(tou)部轻微摆动、眨眼等简单的动作(zuo)来(lai)发出指令。

只见他专注地盯着眼前的显示屏(ping)，轻轻眨眼，原本(ben)昏暗的房间就亮(liang)起灯光。在技术人员的指导下，林希还用脑机AI头(tou)环(huan)控制电(dian)脑，实现浏(liu)览网页、购物等操作(zuo)。

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

“对(dui)于这类患者来(lai)说，借助脑机接口技术，就像为他们重新打开了(le)一扇窗。”广东省工伤康复医院脊髓损伤康复科主任杨幸华介绍，患者可(ke)通过佩戴脑机AI头(tou)环(huan)，移动控制光标，配合眨眼信号，实现点击操作(zuo)。无论是开关灯、调节空调温度、开关电(dian)视，还是控制病床升降，这些原本(ben)需要他人协助的日常操作(zuo)，现在都可(ke)以通过“意念”来(lai)完(wan)成(cheng)。

如今(jin)，该(gai)院有两间这样的智慧病房，可(ke)容纳(na)4张病床。自(zi)2019年以来(lai)，已(yi)经有54位患者应用过这套智慧病房系统(tong)。

“最令人欣(xin)慰的是看到患者重获一定(ding)对(dui)生活(huo)环(huan)境的控制能力。”杨幸华说，“这不仅提升了(le)他们的生活(huo)质(zhi)量(liang)，更(geng)重要的是让他们在某种程度找回了(le)对(dui)日常生活(huo)的掌控感。”

“这个头(tou)环(huan)，其(qi)实就是用于实现鼠标的功能，通过眨眼按确认，操作(zuo)时需要比较高的注意力。”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(shou)伤，日常需配呼吸(xi)机，气管切开不能说话的他，通过这套脑机AI头(tou)环(huan)设备，能自(zi)主控制电(dian)脑上网、使用聊天软件等，实现线上社(she)交的需求，生活(huo)质(zhi)量(liang)得(de)到了(le)提高。

应用场景2

植物人误诊率从(cong)40%降至10%以下

在广东省工伤康复医院的另一个科室，颅脑损伤康复科主任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(jin)行评估。不久前，杨一从(cong)植物人状态醒来(lai)。“过去，判断植物人是否有意识主要依靠临床观察(cha)，误诊率高达40%。”何艳斌告诉记者，“现在，借助脑机AI头(tou)环(huan)，我们可(ke)以通过分析患者的脑电(dian)波对(dui)特(te)定(ding)刺激(ji)的反应，将误诊率降低到10%以下。”

这一技术突破意义(yi)重大。“它不仅帮助我们更(geng)准确地评估患者状况，也为家属提供(gong)了(le)更(geng)明确的愈(yu)后信息(xi)。”何艳斌说，这对(dui)医疗资源的合理分配和治疗方案的制定(ding)都有重要指导意义(yi)。

在病房里，记者见到了(le)杨一的太太。她告诉记者，丈夫因意外受(shou)伤，最初连头(tou)部都无法移动。“刚到医院时，他对(dui)什么都没反应。但医生诊断之后说，他还有意识，有很大概率恢复一些功能。”她回忆说，“医生的判断，给了(le)我坚持(chi)的勇气和信心。经过八九个月的治疗，他的头(tou)能动了(le)，还会对(dui)我笑(xiao)，虽然还不能说话。”

这样的进(jin)步来(lai)之不易。广东省工伤康复医院采用的脑机接口系统(tong)，不仅用于杨一日常生活(huo)辅助，还融入了(le)康复训练中。记者看到，杨一佩戴绑带式电(dian)极环(huan)，他面(mian)前的电(dian)脑屏(ping)幕上正展示着不同人物的照片，给他的语义(yi)提示是识别自(zi)己的照片，杨一通过视觉(jue)识别快速完(wan)成(cheng)了(le)任务，电(dian)脑屏(ping)幕上给了(le)他一个“√”，同时伴(ban)随听觉(jue)鼓励。

“通过收集和分析脑电(dian)信号，医生可(ke)以更(geng)精准地评估患者的意识和认知功能恢复情况，并据此调整康复方案。”何艳斌说。

新一代系统(tong)在电(dian)极上做了(le)改进(jin)，采用干电(dian)极代替了(le)电(dian)极帽，操作(zuo)上大大缩短了(le)准备时间。“过去做脑电(dian)图检查需要十几分钟(zhong)准备时间，现在戴上就能用。这对(dui)注意力难(nan)以长期集中的患者来(lai)说非常重要。”何艳斌还告诉记者，医院正与广州琶洲实验室合作(zuo)开发更(geng)新一代系统(tong)，希望能将脑机接口技术与神(shen)经康复更(geng)紧密地结合，帮助患者恢复更(geng)多运动功能，甚至实现步行。

应用场景3

为精神(shen)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点实验室，一位受(shou)试者正坐在一台特(te)殊的设备前。她眼前的屏(ping)幕上，一幅油画缓缓呈现——画面(mian)中有人物、桌椅和其(qi)他物件。此刻(ke)，她的每一个眼球转动都被精密记录：首先注视人脸，然后是其(qi)他细节，这种观看顺序源自(zi)人类进(jin)化过程中形成(cheng)的本(ben)能反应。

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

在医学领域，抑郁(yu)症、焦虑症等精神(shen)疾病长期缺(que)乏客观的诊断标准。针对(dui)此，上海交通大学智能交互(hu)与认知工程上海高校重点实验室主任吕宝粮和团队正借助脑机接口技术，寻找一种新的、客观的诊断指标。

为了(le)获取客观的生理数据，研究团队选择了(le)脑电(dian)和眼动这两种最难(nan)伪装的生理信号，并开发独特(te)的“交互(hu)范式”和诱发素(su)材。“我们的目标是在短时间内诱发出受(shou)试者的各种情绪状态，”吕宝粮说，“只有这样，我们才(cai)能发现病人和正常人之间的差异到底在哪里。差异越大，往(wang)往(wang)意味着情况越需要关注。”

未来(lai)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脑机AI头(tou)环(huan)技术，来(lai)自(zi)于广州的琶洲实验室。“现在脑机接口的公司不少，有很多产品，可(ke)以说是一个风口，处于爆发的前夜。相信五年以后，这个产业会有很大的变化。”华南理工大学教授、广州琶洲实验室常务副主任李远清认为，非侵入式脑机接口技术和产品目前尚处于实验室和应用的交叉地带。他和团队成(cheng)立了(le)华南脑控（广东）智能科技有限公司，推动更(geng)多脑机接口技术产品走出实验室。

李远清介绍，脑机AI头(tou)环(huan)还可(ke)用于正念冥想(xiang)、防晕车和晕船等干预大脑的场景。团队最新研发了(le)脑机AI专注力训练系统(tong)，产品即将推出。

在上海，情绪“X”光机也正在其(qi)他领域显示出巨大潜(qian)力。“我们正与多家运输企业合作(zuo)，开发面(mian)向长途客运司机的情绪异常检测系统(tong)；与多家航空公司展开合作(zuo)，探(tan)讨用这项技术为飞行员定(ding)期体检，及时发现情绪异常。”吕宝粮说。

“新”对(dui)话

情绪“X”光机已(yi)进(jin)入产业化阶段

国产替代后成(cheng)本(ben)可(ke)降至6万元左右

羊城晚报：请您简单科普脑机接口技术原理。

李远清：每个人的大脑都在不断产生电(dian)信号，这些微弱的电(dian)流携带着我们的意图、情绪和思维活(huo)动。这些转瞬即逝(shi)的电(dian)信号，成(cheng)为连接人类意识与外部世界的桥梁，让“意念控制”触(chu)手可(ke)及。

羊城晚报：情绪“X”光机产业化进(jin)展情况如何？

吕宝粮：目前，情绪“X”光机已(yi)进(jin)入产业化阶段。如果使用进(jin)口零部件，单台设备的成(cheng)本(ben)大约是53万元，国产替代后的成(cheng)本(ben)可(ke)以降到6万元左右，随着用户量(liang)的增加和技术的成(cheng)熟，成(cheng)本(ben)还会进(jin)一步降低。我们的目标是让这项技术惠及更(geng)多人。

羊晚政见

脑机接口技术：

在发展中审视，于突破中前行

在科技迅猛发展的浪潮中，脑机接口技术宛如一颗璀璨(can)夺目的新星，其(qi)发展速度之快令人惊叹。马斯克脑机接口公司的芯片植入进(jin)展顺利，上海首例国产脑机接口植入手术成(cheng)功……无论是侵入式还是非侵入式脑机接口技术，国内国外均呈现强劲的发展势头(tou)。

从(cong)应用前景来(lai)看，脑机接口技术开启了(le)无限可(ke)能。侵入式脑机接口在治疗神(shen)经系统(tong)疾病方面(mian)有着巨大潜(qian)力，除了(le)当下针对(dui)帕金森病、癫痫、渐冻症等的治疗探(tan)索，未来(lai)还可(ke)能为瘫痪(huan)患者带来(lai)肢体控制和感觉(jue)恢复的希望曙光。而非侵入式脑机接口则在可(ke)穿戴设备领域异军突起，头(tou)戴式、眼镜式等轻便设备的普及，让脑机接口技术更(geng)贴近大众生活(huo)，有望在日常生活(huo)辅助、娱乐交互(hu)等领域发挥重要作(zuo)用。

我们在为技术的飞速进(jin)步欢呼雀跃之时，也须清醒地认识到其(qi)背后潜(qian)藏的问题。

例如技术层面(mian)，侵入式脑机接口面(mian)临着植入手术风险(xian)、植入物长期稳定(ding)性(xing)等挑战；非侵入式脑机接口则受(shou)困(kun)于信号噪声干扰大、长期稳定(ding)性(xing)欠(qian)佳等制约。

伦理问题也不容忽视。大脑信息(xi)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(jin)势之下，专门针对(dui)脑机接口设备研发、生产、使用等环(huan)节的监管标准与规(gui)范仍有待建立健全。