1200公里(li)外的上海交通大(da)学(xue)智能人机交互与认知(zhi)工程上海高校重点实验室，一位受试者坐在一台特(te)殊设(she)备前，她注视油画的眼动、脑波被精密记录，用以解读内心(xin)的情绪(xu)变化。

这两(liang)个看似互不相关的场景(jing)，都指向了(le)一项令人振奋的科技突(tu)破：非侵入式脑机接口技术。它通过解析大(da)脑活动信号，建立人脑与外部设(she)备之间的直接通信渠道，有望为瘫痪患者重获行动能力、为普通人类增强(qiang)认知(zhi)能力开辟新的可能。

日前，羊(yang)城晚报记者走近这项新技术，感受这股人类与世界互动的全新力量(liang)，了(le)解其最新的应用场景(jing)与未(wei)来可预期(qi)的应用领域。

应用场景(jing) 1

瘫痪患者用“脑”控制病房设(she)备

因一场意外，林希不幸成为高位脊髓损伤患者，颈部以下、四肢全无功(gong)能。在广东省工伤康复医院的智慧病房里(li)，他第(di)一次戴(dai)上脑机AI头环。

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

只见(jian)他专注地盯着眼前的显示(shi)屏，轻(qing)轻(qing)眨眼，原本昏暗的房间就亮(liang)起灯(deng)光。在技术人员的指导下，林希还用脑机AI头环控制电脑，实现浏览网页(ye)、购物等操作。

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

“对(dui)于这类患者来说，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(ren)杨(yang)幸华(hua)介绍，患者可通过佩戴(dai)脑机AI头环，移动控制光标，配合眨眼信号，实现点击操作。无论是开关灯(deng)、调(diao)节空调(diao)温度、开关电视，还是控制病床升降，这些原本需要他人协助的日常操作，现在都可以通过“意念”来完(wan)成。

如今，该院有两(liang)间这样的智慧病房，可容纳(na)4张病床。自(zi)2019年以来，已经(jing)有54位患者应用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(dui)生活环境的控制能力。”杨(yang)幸华(hua)说，“这不仅(jin)提升了(le)他们的生活质量(liang)，更重要的是让他们在某种程度找回(hui)了(le)对(dui)日常生活的掌控感。”

“这个头环，其实就是用于实现鼠(shu)标的功(gong)能，通过眨眼按确认，操作时需要比较(jiao)高的注意力。”杨(yang)幸华(hua)还告诉记者，曾有名(ming)小伙跳水时，不慎摔伤导致颈部脊髓受伤，日常需配呼吸机，气管切开不能说话的他，通过这套脑机AI头环设(she)备，能自(zi)主控制电脑上网、使用聊(liao)天软件等，实现线上社交的需求，生活质量(liang)得到了(le)提高。

应用场景(jing)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，颅脑损伤康复科主任(ren)何艳斌和两(liang)位高校研(yan)究者正在为一位意识障碍患者杨(yang)一（化名(ming)）进行评估。不久前，杨(yang)一从植物人状(zhuang)态醒来。“过去(qu)，判断植物人是否有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，借助脑机AI头环，我们可以通过分析患者的脑电波对(dui)特(te)定刺激的反应，将误诊率降低(di)到10%以下。”

这一技术突(tu)破意义重大(da)。“它不仅(jin)帮助我们更准确地评估患者状(zhuang)况，也为家属提供了(le)更明(ming)确的愈后信息。”何艳斌说，这对(dui)医疗资(zi)源的合理分配和治疗方案的制定都有重要指导意义。

在病房里(li)，记者见(jian)到了(le)杨(yang)一的太太。她告诉记者，丈夫(fu)因意外受伤，最初连头部都无法移动。“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(da)概率恢(hui)复一些功(gong)能。”她回(hui)忆说，“医生的判断，给了(le)我坚持的勇气和信心(xin)。经(jing)过八(ba)九个月的治疗，他的头能动了(le)，还会对(dui)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用的脑机接口系统，不仅(jin)用于杨(yang)一日常生活辅助，还融入了(le)康复训练中。记者看到，杨(yang)一佩戴(dai)绑带式电极环，他面前的电脑屏幕上正展(zhan)示(shi)着不同人物的照片，给他的语义提示(shi)是识别自(zi)己(ji)的照片，杨(yang)一通过视觉识别快速完(wan)成了(le)任(ren)务，电脑屏幕上给了(le)他一个“√”，同时伴随(sui)听觉鼓励。

“通过收(shou)集(ji)和分析脑电信号，医生可以更精准地评估患者的意识和认知(zhi)功(gong)能恢(hui)复情况，并据此调(diao)整康复方案。”何艳斌说。

新一代系统在电极上做了(le)改进，采用干电极代替了(le)电极帽，操作上大(da)大(da)缩短了(le)准备时间。“过去(qu)做脑电图检查需要十几(ji)分钟准备时间，现在戴(dai)上就能用。这对(dui)注意力难以长(chang)期(qi)集(ji)中的患者来说非常重要。”何艳斌还告诉记者，医院正与广州琶洲实验室合作开发更新一代系统，希望能将脑机接口技术与神(shen)经(jing)康复更紧密地结合，帮助患者恢(hui)复更多运动功(gong)能，甚至实现步行。

应用场景(jing)3

为精神(shen)健康状(zhuang)况拍张“X光片”

在上海交通大(da)学(xue)智能人机交互与认知(zhi)工程上海高校重点实验室，一位受试者正坐在一台特(te)殊的设(she)备前。她眼前的屏幕上，一幅油画缓缓呈现——画面中有人物、桌椅和其他物件。此刻，她的每一个眼球转动都被精密记录：首先注视人脸，然后是其他细节，这种观看顺序源自(zi)人类进化过程中形成的本能反应。

这台被称为情绪(xu)“X”光机的设(she)备，正是该实验室聚焦情感脑机接口研(yan)发，历经(jing)六代迭代的重要成果。过去(qu)十余年间，研(yan)究团队已收(shou)集(ji)超过4000例数据，包括正常人群(qun)和抑郁症患者。

在医学(xue)领域，抑郁症、焦虑症等精神(shen)疾病长(chang)期(qi)缺乏客观的诊断标准。针对(dui)此，上海交通大(da)学(xue)智能交互与认知(zhi)工程上海高校重点实验室主任(ren)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(yan)究团队选择了(le)脑电和眼动这两(liang)种最难伪装的生理信号，并开发独特(te)的“交互范式”和诱发素材。“我们的目标是在短时间内诱发出受试者的各种情绪(xu)状(zhuang)态，”吕宝粮说，“只有这样，我们才能发现病人和正常人之间的差异到底在哪里(li)。差异越大(da)，往往意味着情况越需要关注。”

未(wei)来应用场景(jing)

脑机AI专注力训练产品即将推出

在广东，林希与杨(yang)一等患者正在使用的脑机AI头环技术，来自(zi)于广州的琶洲实验室。“现在脑机接口的公司不少(shao)，有很多产品，可以说是一个风口，处于爆发的前夜。相信五年以后，这个产业会有很大(da)的变化。”华(hua)南理工大(da)学(xue)教授(shou)、广州琶洲实验室常务副主任(ren)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。他和团队成立了(le)华(hua)南脑控（广东）智能科技有限公司，推动更多脑机接口技术产品走出实验室。

李远清介绍，脑机AI头环还可用于正念冥想、防晕车和晕船等干预大(da)脑的场景(jing)。团队最新研(yan)发了(le)脑机AI专注力训练系统，产品即将推出。

在上海，情绪(xu)“X”光机也正在其他领域显示(shi)出巨大(da)潜(qian)力。“我们正与多家运输企业合作，开发面向长(chang)途客运司机的情绪(xu)异常检测系统；与多家航空公司展(zhan)开合作，探讨用这项技术为飞行员定期(qi)体检，及时发现情绪(xu)异常。”吕宝粮说。

“新”对(dui)话

情绪(xu)“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(yang)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(da)脑都在不断产生电信号，这些微弱的电流携带着我们的意图、情绪(xu)和思维活动。这些转瞬即逝(shi)的电信号，成为连接人类意识与外部世界的桥梁，让“意念控制”触手可及。

羊(yang)城晚报：情绪(xu)“X”光机产业化进展(zhan)情况如何？

吕宝粮：目前，情绪(xu)“X”光机已进入产业化阶段。如果使用进口零部件，单台设(she)备的成本大(da)约是53万元，国产替代后的成本可以降到6万元左右，随(sui)着用户量(liang)的增加和技术的成熟，成本还会进一步降低(di)。我们的目标是让这项技术惠及更多人。

羊(yang)晚政见(jian)

脑机接口技术：

在发展(zhan)中审视，于突(tu)破中前行

在科技迅猛发展(zhan)的浪(lang)潮中，脑机接口技术宛如一颗璀璨夺目的新星(xing)，其发展(zhan)速度之快令人惊叹(tan)。马斯克脑机接口公司的芯片植入进展(zhan)顺利，上海首例国产脑机接口植入手术成功(gong)……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(qiang)劲的发展(zhan)势头。

从应用前景(jing)来看，脑机接口技术开启了(le)无限可能。侵入式脑机接口在治疗神(shen)经(jing)系统疾病方面有着巨大(da)潜(qian)力，除了(le)当下针对(dui)帕金森病、癫痫(xian)、渐冻症等的治疗探索(suo)，未(wei)来还可能为瘫痪患者带来肢体控制和感觉恢(hui)复的希望曙(shu)光。而非侵入式脑机接口则在可穿戴(dai)设(she)备领域异军突(tu)起，头戴(dai)式、眼镜式等轻(qing)便设(she)备的普及，让脑机接口技术更贴近大(da)众生活，有望在日常生活辅助、娱乐(le)交互等领域发挥重要作用。

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

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(qi)稳定性等挑(tiao)战；非侵入式脑机接口则受困于信号噪声干扰大(da)、长(chang)期(qi)稳定性欠佳(jia)等制约。

伦理问题也不容忽视。大(da)脑信息蕴含个人思想与情感，一旦泄露，后果不堪设(she)想。

应该看到，行业发展(zhan)进势之下，专门针对(dui)脑机接口设(she)备研(yan)发、生产、使用等环节的监管标准与规范仍(reng)有待建立健全。