1200公里(li)外的上海交通(tong)大学智能人机交互与(yu)认知工程上海高(gao)校重点实验室，一位(wei)受试者坐在一台特殊设备前，她注(zhu)视油画的眼动、脑波被精密记(ji)录，用(yong)以(yi)解读内心的情绪变化。

这(zhe)两个看似互不相关的场景，都指向了一项令人振(zhen)奋的科技突(tu)破：非侵入(ru)式脑机接口技术。它通(tong)过(guo)解析大脑活动信号(hao)，建立人脑与(yu)外部设备之间的直(zhi)接通(tong)信渠道，有望(wang)为瘫痪患者重获行动能力、为普通(tong)人类增强认知能力开辟新的可(ke)能。

日前，羊(yang)城晚报记(ji)者走近这(zhe)项新技术，感受这(zhe)股人类与(yu)世界互动的全新力量，了解其最(zui)新的应用(yong)场景与(yu)未(wei)来可(ke)预期(qi)的应用(yong)领(ling)域。

应用(yong)场景 1

瘫痪患者用(yong)“脑”控制病房设备

因(yin)一场意外，林希不幸成为高(gao)位(wei)脊髓损伤患者，颈部以(yi)下、四肢全无功能。在广东(dong)省工伤康复医院的智慧病房里(li)，他第一次戴上脑机AI头环。

在技术人员的指引(yin)下，他很快掌握了使用(yong)这(zhe)套系统控制病房内设备的要领(ling)。他所(suo)需(xu)要做的，就是通(tong)过(guo)头部轻(qing)微摆动、眨眼等简单的动作(zuo)来发出指令。

只见(jian)他专注(zhu)地(di)盯着眼前的显示屏，轻(qing)轻(qing)眨眼，原本昏暗的房间就亮起灯光。在技术人员的指导下，林希还(hai)用(yong)脑机AI头环控制电脑，实现浏(liu)览网页、购物等操作(zuo)。

隔空控物，这(zhe)一科幻片中的“超能力”，如今已是脑机接口技术正在实现的典型功能，造福着林希这(zhe)样的残障(zhang)人士。

“对于这(zhe)类患者来说，借助脑机接口技术，就像为他们重新打开了一扇窗。”广东(dong)省工伤康复医院脊髓损伤康复科主任杨(yang)幸华介绍(shao)，患者可(ke)通(tong)过(guo)佩戴脑机AI头环，移(yi)动控制光标，配合眨眼信号(hao)，实现点击操作(zuo)。无论是开关灯、调(diao)节(jie)空调(diao)温度、开关电视，还(hai)是控制病床升降，这(zhe)些(xie)原本需(xu)要他人协助的日常操作(zuo)，现在都可(ke)以(yi)通(tong)过(guo)“意念”来完成。

如今，该院有两间这(zhe)样的智慧病房，可(ke)容纳(na)4张病床。自2019年以(yi)来，已经有54位(wei)患者应用(yong)过(guo)这(zhe)套智慧病房系统。

“最(zui)令人欣慰(wei)的是看到患者重获一定(ding)对生活环境的控制能力。”杨(yang)幸华说，“这(zhe)不仅提升了他们的生活质量，更重要的是让他们在某种程度找回了对日常生活的掌控感。”

“这(zhe)个头环，其实就是用(yong)于实现鼠标的功能，通(tong)过(guo)眨眼按确认，操作(zuo)时需(xu)要比较高(gao)的注(zhu)意力。”杨(yang)幸华还(hai)告诉记(ji)者，曾有名小伙跳水时，不慎摔(shuai)伤导致颈部脊髓受伤，日常需(xu)配呼吸机，气(qi)管切开不能说话的他，通(tong)过(guo)这(zhe)套脑机AI头环设备，能自主控制电脑上网、使用(yong)聊天(tian)软件等，实现线上社交的需(xu)求，生活质量得(de)到了提高(gao)。

应用(yong)场景2

植(zhi)物人误(wu)诊率从40%降至10%以(yi)下

在广东(dong)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(he)两位(wei)高(gao)校研究者正在为一位(wei)意识障(zhang)碍患者杨(yang)一（化名）进行评估。不久前，杨(yang)一从植(zhi)物人状态(tai)醒来。“过(guo)去，判断植(zhi)物人是否有意识主要依靠临床观察，误(wu)诊率高(gao)达40%。”何艳斌告诉记(ji)者，“现在，借助脑机AI头环，我们可(ke)以(yi)通(tong)过(guo)分析患者的脑电波对特定(ding)刺激的反(fan)应，将误(wu)诊率降低(di)到10%以(yi)下。”

这(zhe)一技术突(tu)破意义重大。“它不仅帮(bang)助我们更准确地(di)评估患者状况，也为家属提供(gong)了更明(ming)确的愈后信息。”何艳斌说，这(zhe)对医疗(liao)资源的合理分配和(he)治(zhi)疗(liao)方案(an)的制定(ding)都有重要指导意义。

在病房里(li)，记(ji)者见(jian)到了杨(yang)一的太太。她告诉记(ji)者，丈夫因(yin)意外受伤，最(zui)初连(lian)头部都无法移(yi)动。“刚到医院时，他对什么都没反(fan)应。但医生诊断之后说，他还(hai)有意识，有很大概率恢复一些(xie)功能。”她回忆说，“医生的判断，给了我坚持的勇气(qi)和(he)信心。经过(guo)八九(jiu)个月的治(zhi)疗(liao)，他的头能动了，还(hai)会(hui)对我笑，虽然还(hai)不能说话。”

这(zhe)样的进步来之不易。广东(dong)省工伤康复医院采用(yong)的脑机接口系统，不仅用(yong)于杨(yang)一日常生活辅助，还(hai)融入(ru)了康复训练(lian)中。记(ji)者看到，杨(yang)一佩戴绑带式电极环，他面(mian)前的电脑屏幕上正展示着不同人物的照片，给他的语义提示是识别自己的照片，杨(yang)一通(tong)过(guo)视觉识别快速完成了任务，电脑屏幕上给了他一个“√”，同时伴随(sui)听觉鼓励。

“通(tong)过(guo)收集和(he)分析脑电信号(hao)，医生可(ke)以(yi)更精准地(di)评估患者的意识和(he)认知功能恢复情况，并据此调(diao)整康复方案(an)。”何艳斌说。

新一代(dai)系统在电极上做了改进，采用(yong)干电极代(dai)替了电极帽，操作(zuo)上大大缩短了准备时间。“过(guo)去做脑电图检查需(xu)要十几分钟准备时间，现在戴上就能用(yong)。这(zhe)对注(zhu)意力难以(yi)长期(qi)集中的患者来说非常重要。”何艳斌还(hai)告诉记(ji)者，医院正与(yu)广州琶洲实验室合作(zuo)开发更新一代(dai)系统，希望(wang)能将脑机接口技术与(yu)神经康复更紧密地(di)结合，帮(bang)助患者恢复更多(duo)运动功能，甚至实现步行。

应用(yong)场景3

为精神健(jian)康状况拍张“X光片”

在上海交通(tong)大学智能人机交互与(yu)认知工程上海高(gao)校重点实验室，一位(wei)受试者正坐在一台特殊的设备前。她眼前的屏幕上，一幅油画缓缓呈(cheng)现——画面(mian)中有人物、桌(zhuo)椅和(he)其他物件。此刻，她的每一个眼球转动都被精密记(ji)录：首先(xian)注(zhu)视人脸，然后是其他细节(jie)，这(zhe)种观看顺序源自人类进化过(guo)程中形成的本能反(fan)应。

这(zhe)台被称(cheng)为情绪“X”光机的设备，正是该实验室聚焦情感脑机接口研发，历经六代(dai)迭代(dai)的重要成果。过(guo)去十余年间，研究团队已收集超过(guo)4000例数据，包括(kuo)正常人群和(he)抑(yi)郁症患者。

在医学领(ling)域，抑(yi)郁症、焦虑症等精神疾病长期(qi)缺(que)乏客(ke)观的诊断标准。针对此，上海交通(tong)大学智能交互与(yu)认知工程上海高(gao)校重点实验室主任吕宝粮和(he)团队正借助脑机接口技术，寻找一种新的、客(ke)观的诊断指标。

为了获取客(ke)观的生理数据，研究团队选择(ze)了脑电和(he)眼动这(zhe)两种最(zui)难伪装的生理信号(hao)，并开发独特的“交互范式”和(he)诱发素材。“我们的目标是在短时间内诱发出受试者的各种情绪状态(tai)，”吕宝粮说，“只有这(zhe)样，我们才能发现病人和(he)正常人之间的差异到底在哪里(li)。差异越大，往往意味着情况越需(xu)要关注(zhu)。”

未(wei)来应用(yong)场景

脑机AI专注(zhu)力训练(lian)产(chan)品即将推出

在广东(dong)，林希与(yu)杨(yang)一等患者正在使用(yong)的脑机AI头环技术，来自于广州的琶洲实验室。“现在脑机接口的公司不少，有很多(duo)产(chan)品，可(ke)以(yi)说是一个风口，处于爆发的前夜。相信五年以(yi)后，这(zhe)个产(chan)业会(hui)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(yuan)清认为，非侵入(ru)式脑机接口技术和(he)产(chan)品目前尚处于实验室和(he)应用(yong)的交叉地(di)带。他和(he)团队成立了华南脑控（广东(dong)）智能科技有限公司，推动更多(duo)脑机接口技术产(chan)品走出实验室。

李远(yuan)清介绍(shao)，脑机AI头环还(hai)可(ke)用(yong)于正念冥想、防(fang)晕车和(he)晕船等干预大脑的场景。团队最(zui)新研发了脑机AI专注(zhu)力训练(lian)系统，产(chan)品即将推出。

在上海，情绪“X”光机也正在其他领(ling)域显示出巨大潜(qian)力。“我们正与(yu)多(duo)家运输企业合作(zuo)，开发面(mian)向长途客(ke)运司机的情绪异常检测系统；与(yu)多(duo)家航空公司展开合作(zuo)，探讨用(yong)这(zhe)项技术为飞行员定(ding)期(qi)体(ti)检，及(ji)时发现情绪异常。”吕宝粮说。

“新”对话

情绪“X”光机已进入(ru)产(chan)业化阶段

国产(chan)替代(dai)后成本可(ke)降至6万元左右

羊(yang)城晚报：请您简单科普脑机接口技术原理。

李远(yuan)清：每个人的大脑都在不断产(chan)生电信号(hao)，这(zhe)些(xie)微弱的电流携带着我们的意图、情绪和(he)思维活动。这(zhe)些(xie)转瞬即逝的电信号(hao)，成为连(lian)接人类意识与(yu)外部世界的桥梁，让“意念控制”触手可(ke)及(ji)。

羊(yang)城晚报：情绪“X”光机产(chan)业化进展情况如何？

吕宝粮：目前，情绪“X”光机已进入(ru)产(chan)业化阶段。如果使用(yong)进口零部件，单台设备的成本大约是53万元，国产(chan)替代(dai)后的成本可(ke)以(yi)降到6万元左右，随(sui)着用(yong)户(hu)量的增加和(he)技术的成熟，成本还(hai)会(hui)进一步降低(di)。我们的目标是让这(zhe)项技术惠及(ji)更多(duo)人。

羊(yang)晚政见(jian)

脑机接口技术：

在发展中审视，于突(tu)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夺目的新星，其发展速度之快令人惊(jing)叹。马斯克脑机接口公司的芯片植(zhi)入(ru)进展顺利，上海首例国产(chan)脑机接口植(zhi)入(ru)手术成功……无论是侵入(ru)式还(hai)是非侵入(ru)式脑机接口技术，国内国外均呈(cheng)现强劲的发展势头。

从应用(yong)前景来看，脑机接口技术开启了无限可(ke)能。侵入(ru)式脑机接口在治(zhi)疗(liao)神经系统疾病方面(mian)有着巨大潜(qian)力，除(chu)了当下针对帕金森病、癫痫、渐冻症等的治(zhi)疗(liao)探索，未(wei)来还(hai)可(ke)能为瘫痪患者带来肢体(ti)控制和(he)感觉恢复的希望(wang)曙光。而非侵入(ru)式脑机接口则在可(ke)穿戴设备领(ling)域异军突(tu)起，头戴式、眼镜式等轻(qing)便设备的普及(ji)，让脑机接口技术更贴近大众生活，有望(wang)在日常生活辅助、娱乐交互等领(ling)域发挥重要作(zuo)用(yong)。

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

例如技术层面(mian)，侵入(ru)式脑机接口面(mian)临着植(zhi)入(ru)手术风险、植(zhi)入(ru)物长期(qi)稳定(ding)性(xing)等挑战；非侵入(ru)式脑机接口则受困于信号(hao)噪(zao)声干扰大、长期(qi)稳定(ding)性(xing)欠佳等制约。

伦理问题也不容忽(hu)视。大脑信息蕴含个人思想与(yu)情感，一旦(dan)泄露，后果不堪设想。

应该看到，行业发展进势之下，专门针对脑机接口设备研发、生产(chan)、使用(yong)等环节(jie)的监管标准与(yu)规范仍有待(dai)建立健(jian)全。