1200公(gong)里外的(de)上海交通大学智能人机交互与认知工程上海高校重点(dian)实验室，一位受试(shi)者(zhe)坐在一台特殊设备前，她注视(shi)油画的(de)眼动、脑波被(bei)精密记录，用以解读内心的(de)情绪变化。

这两个看似互不相(xiang)关的(de)场景，都指向了(le)一项令人振奋的(de)科技突(tu)破：非侵入式脑机接口技术。它通过解析大脑活动信号，建立人脑与外部(bu)设备之间的(de)直接通信渠道，有望为(wei)瘫痪患者(zhe)重获行动能力、为(wei)普通人类增强认知能力开辟新的(de)可能。

日(ri)前，羊城晚(wan)报记者(zhe)走近(jin)这项新技术，感受这股人类与世界互动的(de)全新力量，了(le)解其最新的(de)应用场景与未来可预期的(de)应用领域(yu)。

应用场景 1

瘫痪患者(zhe)用“脑”控(kong)制病房设备

因一场意外，林(lin)希不幸成为(wei)高位脊髓(sui)损伤(shang)患者(zhe)，颈部(bu)以下、四肢全无功能。在广东省工伤(shang)康复医院的(de)智慧病房里，他第一次戴上脑机AI头环(huan)。

在技术人员的(de)指引下，他很(hen)快掌握了(le)使(shi)用这套系统(tong)控(kong)制病房内设备的(de)要领。他所(suo)需要做的(de)，就是通过头部(bu)轻微摆动、眨眼等简单的(de)动作来发出指令。

只见他专注地(di)盯着眼前的(de)显示屏，轻轻眨眼，原本昏暗的(de)房间就亮起灯光。在技术人员的(de)指导下，林(lin)希还用脑机AI头环(huan)控(kong)制电脑，实现浏览网(wang)页、购物等操作。

隔空控(kong)物，这一科幻片中的(de)“超(chao)能力”，如今已是脑机接口技术正在实现的(de)典型功能，造福着林(lin)希这样的(de)残障人士。

“对于这类患者(zhe)来说，借助脑机接口技术，就像为(wei)他们(men)重新打开了(le)一扇窗。”广东省工伤(shang)康复医院脊髓(sui)损伤(shang)康复科主任杨幸华介绍，患者(zhe)可通过佩戴脑机AI头环(huan)，移动控(kong)制光标，配合眨眼信号，实现点(dian)击操作。无论是开关灯、调节空调温度、开关电视(shi)，还是控(kong)制病床升(sheng)降，这些原本需要他人协助的(de)日(ri)常操作，现在都可以通过“意念”来完(wan)成。

如今，该(gai)院有两间这样的(de)智慧病房，可容纳4张病床。自2019年以来，已经有54位患者(zhe)应用过这套智慧病房系统(tong)。

“最令人欣(xin)慰的(de)是看到患者(zhe)重获一定对生活环(huan)境(jing)的(de)控(kong)制能力。”杨幸华说，“这不仅提升(sheng)了(le)他们(men)的(de)生活质量，更重要的(de)是让他们(men)在某种程度找回了(le)对日(ri)常生活的(de)掌控(kong)感。”

“这个头环(huan)，其实就是用于实现鼠标的(de)功能，通过眨眼按确认，操作时需要比较高的(de)注意力。”杨幸华还告诉记者(zhe)，曾有名小伙(huo)跳(tiao)水时，不慎摔伤(shang)导致颈部(bu)脊髓(sui)受伤(shang)，日(ri)常需配呼吸机，气管切(qie)开不能说话(hua)的(de)他，通过这套脑机AI头环(huan)设备，能自主控(kong)制电脑上网(wang)、使(shi)用聊(liao)天软件等，实现线上社交的(de)需求，生活质量得到了(le)提高。

应用场景2

植物人误诊率(lu)从(cong)40%降至10%以下

在广东省工伤(shang)康复医院的(de)另一个科室，颅脑损伤(shang)康复科主任何艳(yan)斌和两位高校研究者(zhe)正在为(wei)一位意识(shi)障碍患者(zhe)杨一（化名）进行评估。不久(jiu)前，杨一从(cong)植物人状态醒(xing)来。“过去，判断植物人是否有意识(shi)主要依靠临床观察，误诊率(lu)高达40%。”何艳(yan)斌告诉记者(zhe)，“现在，借助脑机AI头环(huan)，我们(men)可以通过分析患者(zhe)的(de)脑电波对特定刺激的(de)反应，将误诊率(lu)降低到10%以下。”

这一技术突(tu)破意义重大。“它不仅帮助我们(men)更准确地(di)评估患者(zhe)状况，也为(wei)家属提供了(le)更明确的(de)愈(yu)后信息。”何艳(yan)斌说，这对医疗资源的(de)合理分配和治疗方案的(de)制定都有重要指导意义。

在病房里，记者(zhe)见到了(le)杨一的(de)太太。她告诉记者(zhe)，丈夫因意外受伤(shang)，最初连(lian)头部(bu)都无法移动。“刚到医院时，他对什么都没反应。但医生诊断之后说，他还有意识(shi)，有很(hen)大概率(lu)恢复一些功能。”她回忆说，“医生的(de)判断，给了(le)我坚持(chi)的(de)勇气和信心。经过八九个月的(de)治疗，他的(de)头能动了(le)，还会对我笑，虽(sui)然(ran)还不能说话(hua)。”

这样的(de)进步来之不易。广东省工伤(shang)康复医院采用的(de)脑机接口系统(tong)，不仅用于杨一日(ri)常生活辅助，还融入了(le)康复训练中。记者(zhe)看到，杨一佩戴绑带式电极环(huan)，他面前的(de)电脑屏幕(mu)上正展示着不同人物的(de)照片，给他的(de)语义提示是识(shi)别自己的(de)照片，杨一通过视(shi)觉识(shi)别快速完(wan)成了(le)任务，电脑屏幕(mu)上给了(le)他一个“√”，同时伴(ban)随听觉鼓励。

“通过收集和分析脑电信号，医生可以更精准地(di)评估患者(zhe)的(de)意识(shi)和认知功能恢复情况，并据此(ci)调整康复方案。”何艳(yan)斌说。

新一代系统(tong)在电极上做了(le)改进，采用干电极代替了(le)电极帽，操作上大大缩短了(le)准备时间。“过去做脑电图检查需要十几分钟准备时间，现在戴上就能用。这对注意力难以长(chang)期集中的(de)患者(zhe)来说非常重要。”何艳(yan)斌还告诉记者(zhe)，医院正与广州琶洲实验室合作开发更新一代系统(tong)，希望能将脑机接口技术与神经康复更紧密地(di)结合，帮助患者(zhe)恢复更多运动功能，甚至实现步行。

应用场景3

为(wei)精神健康状况拍张“X光片”

在上海交通大学智能人机交互与认知工程上海高校重点(dian)实验室，一位受试(shi)者(zhe)正坐在一台特殊的(de)设备前。她眼前的(de)屏幕(mu)上，一幅(fu)油画缓缓呈现——画面中有人物、桌(zhuo)椅和其他物件。此(ci)刻(ke)，她的(de)每一个眼球转动都被(bei)精密记录：首先注视(shi)人脸，然(ran)后是其他细节，这种观看顺序源自人类进化过程中形成的(de)本能反应。

这台被(bei)称为(wei)情绪“X”光机的(de)设备，正是该(gai)实验室聚焦(jiao)情感脑机接口研发，历经六代迭代的(de)重要成果。过去十余年间，研究团队已收集超(chao)过4000例数据，包括正常人群和抑郁症患者(zhe)。

在医学领域(yu)，抑郁症、焦(jiao)虑症等精神疾病长(chang)期缺乏客观的(de)诊断标准。针对此(ci)，上海交通大学智能交互与认知工程上海高校重点(dian)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(de)、客观的(de)诊断指标。

为(wei)了(le)获取客观的(de)生理数据，研究团队选择了(le)脑电和眼动这两种最难伪装的(de)生理信号，并开发独特的(de)“交互范式”和诱发素材。“我们(men)的(de)目标是在短时间内诱发出受试(shi)者(zhe)的(de)各种情绪状态，”吕宝粮说，“只有这样，我们(men)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(pin)即将推出

在广东，林(lin)希与杨一等患者(zhe)正在使(shi)用的(de)脑机AI头环(huan)技术，来自于广州的(de)琶洲实验室。“现在脑机接口的(de)公(gong)司不少，有很(hen)多产品(pin)，可以说是一个风口，处于爆发的(de)前夜。相(xiang)信五年以后，这个产业会有很(hen)大的(de)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(wei)，非侵入式脑机接口技术和产品(pin)目前尚处于实验室和应用的(de)交叉地(di)带。他和团队成立了(le)华南脑控(kong)（广东）智能科技有限(xian)公(gong)司，推动更多脑机接口技术产品(pin)走出实验室。

李远清介绍，脑机AI头环(huan)还可用于正念冥(mian)想、防晕车(che)和晕船等干预大脑的(de)场景。团队最新研发了(le)脑机AI专注力训练系统(tong)，产品(pin)即将推出。

在上海，情绪“X”光机也正在其他领域(yu)显示出巨大潜力。“我们(men)正与多家运输企(qi)业合作，开发面向长(chang)途客运司机的(de)情绪异常检测系统(tong)；与多家航空公(gong)司展开合作，探讨用这项技术为(wei)飞行员定期体检，及时发现情绪异常。”吕宝粮说。

“新”对话(hua)

情绪“X”光机已进入产业化阶段

国产替代后成本可降至6万元左右

羊城晚(wan)报：请您简单科普脑机接口技术原理。

李远清：每个人的(de)大脑都在不断产生电信号，这些微弱的(de)电流携(xie)带着我们(men)的(de)意图、情绪和思(si)维活动。这些转瞬即逝的(de)电信号，成为(wei)连(lian)接人类意识(shi)与外部(bu)世界的(de)桥梁，让“意念控(kong)制”触手可及。

羊城晚(wan)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(shi)用进口零部(bu)件，单台设备的(de)成本大约是53万元，国产替代后的(de)成本可以降到6万元左右，随着用户量的(de)增加和技术的(de)成熟，成本还会进一步降低。我们(men)的(de)目标是让这项技术惠及更多人。

羊晚(wan)政见

脑机接口技术：

在发展中审(shen)视(shi)，于突(tu)破中前行

在科技迅(xun)猛发展的(de)浪潮中，脑机接口技术宛如一颗璀璨夺目的(de)新星，其发展速度之快令人惊叹。马斯克脑机接口公(gong)司的(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……无论是侵入式还是非侵入式脑机接口技术，国内国外均呈现强劲的(de)发展势头。

从(cong)应用前景来看，脑机接口技术开启了(le)无限(xian)可能。侵入式脑机接口在治疗神经系统(tong)疾病方面有着巨大潜力，除了(le)当下针对帕金森病、癫痫、渐冻症等的(de)治疗探索，未来还可能为(wei)瘫痪患者(zhe)带来肢体控(kong)制和感觉恢复的(de)希望曙光。而非侵入式脑机接口则在可穿戴设备领域(yu)异军突(tu)起，头戴式、眼镜式等轻便(bian)设备的(de)普及，让脑机接口技术更贴近(jin)大众生活，有望在日(ri)常生活辅助、娱乐交互等领域(yu)发挥重要作用。

我们(men)在为(wei)技术的(de)飞速进步欢呼雀跃之时，也须清醒(xing)地(di)认识(shi)到其背后潜藏的(de)问(wen)题。

例如技术层面，侵入式脑机接口面临着植入手术风险、植入物长(chang)期稳定性等挑战(zhan)；非侵入式脑机接口则受困于信号噪声干扰大、长(chang)期稳定性欠佳等制约。

伦理问(wen)题也不容忽视(shi)。大脑信息蕴含个人思(si)想与情感，一旦(dan)泄露，后果不堪设想。

应该(gai)看到，行业发展进势之下，专门针对脑机接口设备研发、生产、使(shi)用等环(huan)节的(de)监管标准与规范仍有待建立健全。