1200公(gong)里外的上(shang)海交通大学智能人机交互与(yu)认知(zhi)工程上(shang)海高校重点实验(yan)室，一位受试者坐在一台特殊设备前，她注视油画的眼动、脑(nao)波被(bei)精密记录，用(yong)以解读内心的情绪变化(hua)。

这两(liang)个看似互不相关的场(chang)景，都(dou)指向了一项令人振奋的科技突破：非侵入式脑(nao)机接口技术。它通过解析大脑(nao)活动信号，建立(li)人脑(nao)与(yu)外部(bu)设备之间(jian)的直接通信渠道，有(you)望为瘫痪患者重获行动能力、为普通人类增强认知(zhi)能力开辟新的可能。

日前，羊(yang)城(cheng)晚报记者走近(jin)这项新技术，感受这股人类与(yu)世界互动的全新力量，了解其(qi)最新的应用(yong)场(chang)景与(yu)未来可预期的应用(yong)领域。

应用(yong)场(chang)景 1

瘫痪患者用(yong)“脑(nao)”控制病房设备

因一场(chang)意外，林希不幸成为高位脊髓损伤患者，颈(jing)部(bu)以下、四肢全无功能。在广东省工伤康复医院的智慧病房里，他第一次戴上(shang)脑(nao)机AI头(tou)环。

在技术人员的指引(yin)下，他很快掌握了使用(yong)这套系统控制病房内设备的要领。他所需要做的，就是通过头(tou)部(bu)轻微摆动、眨眼等简单的动作来发出指令。

只见他专注地盯着眼前的显示屏，轻轻眨眼，原(yuan)本昏(hun)暗(an)的房间(jian)就亮起(qi)灯光。在技术人员的指导下，林希还用(yong)脑(nao)机AI头(tou)环控制电(dian)脑(nao)，实现浏览网页、购物等操作。

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

“对于这类患者来说，借助脑(nao)机接口技术，就像(xiang)为他们重新打开了一扇窗。”广东省工伤康复医院脊髓损伤康复科主任杨幸华介绍(shao)，患者可通过佩戴脑(nao)机AI头(tou)环，移(yi)动控制光标，配合眨眼信号，实现点击操作。无论是开关灯、调节空调温度(du)、开关电(dian)视，还是控制病床升降，这些原(yuan)本需要他人协助的日常操作，现在都(dou)可以通过“意念”来完成。

如今(jin)，该院有(you)两(liang)间(jian)这样的智慧病房，可容(rong)纳4张病床。自2019年以来，已经(jing)有(you)54位患者应用(yong)过这套智慧病房系统。

“最令人欣慰的是看到患者重获一定对生活环境的控制能力。”杨幸华说，“这不仅提升了他们的生活质量，更(geng)重要的是让他们在某(mou)种程度(du)找回(hui)了对日常生活的掌控感。”

“这个头(tou)环，其(qi)实就是用(yong)于实现鼠标的功能，通过眨眼按确认，操作时需要比较高的注意力。”杨幸华还告诉记者，曾有(you)名小伙跳(tiao)水时，不慎摔伤导致颈(jing)部(bu)脊髓受伤，日常需配呼吸机，气管切开不能说话的他，通过这套脑(nao)机AI头(tou)环设备，能自主控制电(dian)脑(nao)上(shang)网、使用(yong)聊天软件等，实现线上(shang)社交的需求，生活质量得到了提高。

应用(yong)场(chang)景2

植物人误诊率从40%降至10%以下

在广东省工伤康复医院的另一个科室，颅脑(nao)损伤康复科主任何艳斌和两(liang)位高校研究者正在为一位意识障碍患者杨一（化(hua)名）进行评(ping)估(gu)。不久前，杨一从植物人状(zhuang)态醒来。“过去，判断植物人是否有(you)意识主要依靠临床观察，误诊率高达40%。”何艳斌告诉记者，“现在，借助脑(nao)机AI头(tou)环，我们可以通过分析患者的脑(nao)电(dian)波对特定刺激的反应，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(ping)估(gu)患者状(zhuang)况，也为家属提供了更(geng)明确的愈(yu)后信息。”何艳斌说，这对医疗资源的合理分配和治疗方(fang)案的制定都(dou)有(you)重要指导意义(yi)。

在病房里，记者见到了杨一的太太。她告诉记者，丈夫(fu)因意外受伤，最初连(lian)头(tou)部(bu)都(dou)无法移(yi)动。“刚(gang)到医院时，他对什么(me)都(dou)没反应。但医生诊断之后说，他还有(you)意识，有(you)很大概率恢复一些功能。”她回(hui)忆说，“医生的判断，给了我坚持的勇气和信心。经(jing)过八九个月的治疗，他的头(tou)能动了，还会对我笑，虽然还不能说话。”

这样的进步来之不易。广东省工伤康复医院采(cai)用(yong)的脑(nao)机接口系统，不仅用(yong)于杨一日常生活辅助，还融入了康复训练中。记者看到，杨一佩戴绑带式电(dian)极(ji)环，他面前的电(dian)脑(nao)屏幕上(shang)正展示着不同人物的照片，给他的语义(yi)提示是识别自己的照片，杨一通过视觉(jue)识别快速完成了任务，电(dian)脑(nao)屏幕上(shang)给了他一个“√”，同时伴随听觉(jue)鼓励。

“通过收集和分析脑(nao)电(dian)信号，医生可以更(geng)精准地评(ping)估(gu)患者的意识和认知(zhi)功能恢复情况，并据此调整康复方(fang)案。”何艳斌说。

新一代系统在电(dian)极(ji)上(shang)做了改进，采(cai)用(yong)干电(dian)极(ji)代替了电(dian)极(ji)帽，操作上(shang)大大缩短了准备时间(jian)。“过去做脑(nao)电(dian)图检(jian)查需要十几分钟准备时间(jian)，现在戴上(shang)就能用(yong)。这对注意力难以长期集中的患者来说非常重要。”何艳斌还告诉记者，医院正与(yu)广州琶洲实验(yan)室合作开发更(geng)新一代系统，希望能将脑(nao)机接口技术与(yu)神(shen)经(jing)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(yong)场(chang)景3

为精神(shen)健康状(zhuang)况拍张“X光片”

在上(shang)海交通大学智能人机交互与(yu)认知(zhi)工程上(shang)海高校重点实验(yan)室，一位受试者正坐在一台特殊的设备前。她眼前的屏幕上(shang)，一幅油画缓(huan)缓(huan)呈现——画面中有(you)人物、桌椅和其(qi)他物件。此刻，她的每一个眼球转动都(dou)被(bei)精密记录：首先(xian)注视人脸，然后是其(qi)他细节，这种观看顺序源自人类进化(hua)过程中形成的本能反应。

这台被(bei)称为情绪“X”光机的设备，正是该实验(yan)室聚焦情感脑(nao)机接口研发，历经(jing)六代迭(die)代的重要成果。过去十余(yu)年间(jian)，研究团队已收集超过4000例数据，包括正常人群和抑郁症患者。

在医学领域，抑郁症、焦虑症等精神(shen)疾病长期缺(que)乏(fa)客(ke)观的诊断标准。针对此，上(shang)海交通大学智能交互与(yu)认知(zhi)工程上(shang)海高校重点实验(yan)室主任吕宝粮和团队正借助脑(nao)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，研究团队选择了脑(nao)电(dian)和眼动这两(liang)种最难伪装的生理信号，并开发独特的“交互范式”和诱发素材。“我们的目标是在短时间(jian)内诱发出受试者的各种情绪状(zhuang)态，”吕宝粮说，“只有(you)这样，我们才能发现病人和正常人之间(jian)的差异到底在哪里。差异越大，往往意味着情况越需要关注。”

未来应用(yong)场(chang)景

脑(nao)机AI专注力训练产品即(ji)将推出

在广东，林希与(yu)杨一等患者正在使用(yong)的脑(nao)机AI头(tou)环技术，来自于广州的琶洲实验(yan)室。“现在脑(nao)机接口的公(gong)司不少，有(you)很多产品，可以说是一个风(feng)口，处(chu)于爆发的前夜(ye)。相信五年以后，这个产业会有(you)很大的变化(hua)。”华南理工大学教授、广州琶洲实验(yan)室常务副主任李远清认为，非侵入式脑(nao)机接口技术和产品目前尚处(chu)于实验(yan)室和应用(yong)的交叉地带。他和团队成立(li)了华南脑(nao)控（广东）智能科技有(you)限公(gong)司，推动更(geng)多脑(nao)机接口技术产品走出实验(yan)室。

李远清介绍(shao)，脑(nao)机AI头(tou)环还可用(yong)于正念冥(mian)想、防晕车和晕船等干预大脑(nao)的场(chang)景。团队最新研发了脑(nao)机AI专注力训练系统，产品即(ji)将推出。

在上(shang)海，情绪“X”光机也正在其(qi)他领域显示出巨(ju)大潜力。“我们正与(yu)多家运输企(qi)业合作，开发面向长途(tu)客(ke)运司机的情绪异常检(jian)测(ce)系统；与(yu)多家航空公(gong)司展开合作，探讨用(yong)这项技术为飞(fei)行员定期体检(jian)，及(ji)时发现情绪异常。”吕宝粮说。

“新”对话

情绪“X”光机已进入产业化(hua)阶段

国产替代后成本可降至6万元左右

羊(yang)城(cheng)晚报：请您简单科普脑(nao)机接口技术原(yuan)理。

李远清：每个人的大脑(nao)都(dou)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、情绪和思维活动。这些转瞬即(ji)逝的电(dian)信号，成为连(lian)接人类意识与(yu)外部(bu)世界的桥梁，让“意念控制”触手可及(ji)。

羊(yang)城(cheng)晚报：情绪“X”光机产业化(hua)进展情况如何？

吕宝粮：目前，情绪“X”光机已进入产业化(hua)阶段。如果使用(yong)进口零部(bu)件，单台设备的成本大约是53万元，国产替代后的成本可以降到6万元左右，随着用(yong)户量的增加和技术的成熟，成本还会进一步降低。我们的目标是让这项技术惠及(ji)更(geng)多人。

羊(yang)晚政见

脑(nao)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(lang)潮中，脑(nao)机接口技术宛如一颗璀(cui)璨夺目的新星，其(qi)发展速度(du)之快令人惊(jing)叹。马斯克脑(nao)机接口公(gong)司的芯片植入进展顺利，上(shang)海首例国产脑(nao)机接口植入手术成功……无论是侵入式还是非侵入式脑(nao)机接口技术，国内国外均呈现强劲(jin)的发展势头(tou)。

从应用(yong)前景来看，脑(nao)机接口技术开启(qi)了无限可能。侵入式脑(nao)机接口在治疗神(shen)经(jing)系统疾病方(fang)面有(you)着巨(ju)大潜力，除了当下针对帕(pa)金森病、癫痫、渐冻症等的治疗探索，未来还可能为瘫痪患者带来肢体控制和感觉(jue)恢复的希望曙(shu)光。而非侵入式脑(nao)机接口则在可穿(chuan)戴设备领域异军(jun)突起(qi)，头(tou)戴式、眼镜(jing)式等轻便(bian)设备的普及(ji)，让脑(nao)机接口技术更(geng)贴(tie)近(jin)大众生活，有(you)望在日常生活辅助、娱乐交互等领域发挥重要作用(yong)。

我们在为技术的飞(fei)速进步欢(huan)呼雀跃之时，也须清醒地认识到其(qi)背后潜藏的问题。

例如技术层面，侵入式脑(nao)机接口面临着植入手术风(feng)险、植入物长期稳定性等挑战；非侵入式脑(nao)机接口则受困于信号噪声干扰(rao)大、长期稳定性欠(qian)佳等制约。

伦理问题也不容(rong)忽视。大脑(nao)信息蕴含个人思想与(yu)情感，一旦泄露(lu)，后果不堪设想。

应该看到，行业发展进势之下，专门针对脑(nao)机接口设备研发、生产、使用(yong)等环节的监管标准与(yu)规范仍有(you)待建立(li)健全。