1200公里外的上海交通大学智能(neng)人(ren)机交互与认知工程上海高校重(zhong)点(dian)实验(yan)室(shi)，一位受试者(zhe)坐在一台特殊设备(bei)前(qian)，她注视油画的眼(yan)动、脑波被精密记录，用以解读内心的情绪(xu)变化。

这两个看似互不相关的场景(jing)，都指向了一项令人(ren)振奋的科技(ji)突破(po)：非(fei)侵入式脑机接口技(ji)术。它(ta)通过解析大脑活动信号，建(jian)立人(ren)脑与外部设备(bei)之间的直接通信渠道，有望为瘫痪患者(zhe)重(zhong)获行动能(neng)力、为普通人(ren)类增强(qiang)认知能(neng)力开辟新的可能(neng)。

日前(qian)，羊(yang)城(cheng)晚报记者(zhe)走近(jin)这项新技(ji)术，感受这股人(ren)类与世(shi)界互动的全(quan)新力量，了解其最新的应(ying)用场景(jing)与未来可预期(qi)的应(ying)用领域。

应(ying)用场景(jing) 1

瘫痪患者(zhe)用“脑”控(kong)制病房设备(bei)

因一场意(yi)外，林希(xi)不幸(xing)成为高位脊髓损伤患者(zhe)，颈部以下、四肢全(quan)无功能(neng)。在广东省工伤康复医院(yuan)的智慧病房里，他第一次戴上脑机AI头环(huan)。

在技(ji)术人(ren)员的指引下，他很(hen)快掌握了使(shi)用这套系统控(kong)制病房内设备(bei)的要领。他所需要做(zuo)的，就是通过头部轻微摆(bai)动、眨眼(yan)等简单的动作来发出指令。

只见他专注地(di)盯着眼(yan)前(qian)的显示屏，轻轻眨眼(yan)，原本昏暗的房间就亮(liang)起灯光。在技(ji)术人(ren)员的指导下，林希(xi)还用脑机AI头环(huan)控(kong)制电脑，实现浏览网页、购物等操(cao)作。

隔空控(kong)物，这一科幻片中的“超能(neng)力”，如(ru)今(jin)已是脑机接口技(ji)术正在实现的典(dian)型功能(neng)，造福着林希(xi)这样的残障人(ren)士。

“对于这类患者(zhe)来说(shuo)，借助脑机接口技(ji)术，就像为他们重(zhong)新打开了一扇窗。”广东省工伤康复医院(yuan)脊髓损伤康复科主任杨幸(xing)华介绍，患者(zhe)可通过佩(pei)戴脑机AI头环(huan)，移(yi)动控(kong)制光标，配(pei)合眨眼(yan)信号，实现点(dian)击操(cao)作。无论是开关灯、调节空调温度、开关电视，还是控(kong)制病床升(sheng)降，这些原本需要他人(ren)协助的日常操(cao)作，现在都可以通过“意(yi)念”来完成。

如(ru)今(jin)，该院(yuan)有两间这样的智慧病房，可容纳4张病床。自2019年以来，已经(jing)有54位患者(zhe)应(ying)用过这套智慧病房系统。

“最令人(ren)欣慰的是看到患者(zhe)重(zhong)获一定对生活环(huan)境的控(kong)制能(neng)力。”杨幸(xing)华说(shuo)，“这不仅提升(sheng)了他们的生活质量，更重(zhong)要的是让他们在某种程度找(zhao)回了对日常生活的掌控(kong)感。”

“这个头环(huan)，其实就是用于实现鼠标的功能(neng)，通过眨眼(yan)按确(que)认，操(cao)作时(shi)需要比较高的注意(yi)力。”杨幸(xing)华还告诉记者(zhe)，曾有名(ming)小伙跳水时(shi)，不慎(shen)摔伤导致颈部脊髓受伤，日常需配(pei)呼吸机，气管切开不能(neng)说(shuo)话的他，通过这套脑机AI头环(huan)设备(bei)，能(neng)自主控(kong)制电脑上网、使(shi)用聊天(tian)软件等，实现线上社交的需求，生活质量得到了提高。

应(ying)用场景(jing)2

植物人(ren)误诊率从40%降至(zhi)10%以下

在广东省工伤康复医院(yuan)的另一个科室(shi)，颅脑损伤康复科主任何艳斌和两位高校研究者(zhe)正在为一位意(yi)识障碍患者(zhe)杨一（化名(ming)）进(jin)行评估。不久前(qian)，杨一从植物人(ren)状态醒来。“过去，判断植物人(ren)是否有意(yi)识主要依靠临床观察，误诊率高达40%。”何艳斌告诉记者(zhe)，“现在，借助脑机AI头环(huan)，我们可以通过分析患者(zhe)的脑电波对特定刺激的反应(ying)，将误诊率降低(di)到10%以下。”

这一技(ji)术突破(po)意(yi)义(yi)重(zhong)大。“它(ta)不仅帮(bang)助我们更准确(que)地(di)评估患者(zhe)状况，也为家属提供了更明确(que)的愈(yu)后信息。”何艳斌说(shuo)，这对医疗资(zi)源的合理分配(pei)和治疗方案(an)的制定都有重(zhong)要指导意(yi)义(yi)。

在病房里，记者(zhe)见到了杨一的太太。她告诉记者(zhe)，丈(zhang)夫因意(yi)外受伤，最初连头部都无法移(yi)动。“刚到医院(yuan)时(shi)，他对什么(me)都没反应(ying)。但医生诊断之后说(shuo)，他还有意(yi)识，有很(hen)大概率恢复一些功能(neng)。”她回忆(yi)说(shuo)，“医生的判断，给了我坚持的勇(yong)气和信心。经(jing)过八九个月的治疗，他的头能(neng)动了，还会(hui)对我笑，虽然还不能(neng)说(shuo)话。”

这样的进(jin)步来之不易(yi)。广东省工伤康复医院(yuan)采用的脑机接口系统，不仅用于杨一日常生活辅助，还融入了康复训练中。记者(zhe)看到，杨一佩(pei)戴绑(bang)带(dai)式电极环(huan)，他面前(qian)的电脑屏幕上正展示着不同人(ren)物的照片，给他的语(yu)义(yi)提示是识别自己(ji)的照片，杨一通过视觉识别快速完成了任务(wu)，电脑屏幕上给了他一个“√”，同时(shi)伴随听(ting)觉鼓励(li)。

“通过收集(ji)和分析脑电信号，医生可以更精准地(di)评估患者(zhe)的意(yi)识和认知功能(neng)恢复情况，并(bing)据此(ci)调整康复方案(an)。”何艳斌说(shuo)。

新一代系统在电极上做(zuo)了改进(jin)，采用干电极代替(ti)了电极帽，操(cao)作上大大缩短了准备(bei)时(shi)间。“过去做(zuo)脑电图检查需要十几分钟(zhong)准备(bei)时(shi)间，现在戴上就能(neng)用。这对注意(yi)力难以长(chang)期(qi)集(ji)中的患者(zhe)来说(shuo)非(fei)常重(zhong)要。”何艳斌还告诉记者(zhe)，医院(yuan)正与广州琶洲实验(yan)室(shi)合作开发更新一代系统，希(xi)望能(neng)将脑机接口技(ji)术与神经(jing)康复更紧密地(di)结合，帮(bang)助患者(zhe)恢复更多运动功能(neng)，甚(shen)至(zhi)实现步行。

应(ying)用场景(jing)3

为精神健康状况拍张“X光片”

在上海交通大学智能(neng)人(ren)机交互与认知工程上海高校重(zhong)点(dian)实验(yan)室(shi)，一位受试者(zhe)正坐在一台特殊的设备(bei)前(qian)。她眼(yan)前(qian)的屏幕上，一幅油画缓缓呈现——画面中有人(ren)物、桌椅和其他物件。此(ci)刻，她的每(mei)一个眼(yan)球转(zhuan)动都被精密记录：首先(xian)注视人(ren)脸，然后是其他细节，这种观看顺序源自人(ren)类进(jin)化过程中形成的本能(neng)反应(ying)。

这台被称为情绪(xu)“X”光机的设备(bei)，正是该实验(yan)室(shi)聚焦情感脑机接口研发，历经(jing)六代迭(die)代的重(zhong)要成果。过去十余年间，研究团队已收集(ji)超过4000例数据，包括正常人(ren)群和抑郁症患者(zhe)。

在医学领域，抑郁症、焦虑症等精神疾病长(chang)期(qi)缺乏客观的诊断标准。针(zhen)对此(ci)，上海交通大学智能(neng)交互与认知工程上海高校重(zhong)点(dian)实验(yan)室(shi)主任吕宝粮和团队正借助脑机接口技(ji)术，寻找(zhao)一种新的、客观的诊断指标。

为了获取客观的生理数据，研究团队选择了脑电和眼(yan)动这两种最难伪装的生理信号，并(bing)开发独特的“交互范式”和诱发素材。“我们的目标是在短时(shi)间内诱发出受试者(zhe)的各种情绪(xu)状态，”吕宝粮说(shuo)，“只有这样，我们才能(neng)发现病人(ren)和正常人(ren)之间的差异到底在哪里。差异越大，往往意(yi)味着情况越需要关注。”

未来应(ying)用场景(jing)

脑机AI专注力训练产品即将推出

在广东，林希(xi)与杨一等患者(zhe)正在使(shi)用的脑机AI头环(huan)技(ji)术，来自于广州的琶洲实验(yan)室(shi)。“现在脑机接口的公司不少，有很(hen)多产品，可以说(shuo)是一个风口，处于爆发的前(qian)夜。相信五年以后，这个产业会(hui)有很(hen)大的变化。”华南理工大学教(jiao)授、广州琶洲实验(yan)室(shi)常务(wu)副主任李远清认为，非(fei)侵入式脑机接口技(ji)术和产品目前(qian)尚处于实验(yan)室(shi)和应(ying)用的交叉地(di)带(dai)。他和团队成立了华南脑控(kong)（广东）智能(neng)科技(ji)有限公司，推动更多脑机接口技(ji)术产品走出实验(yan)室(shi)。

李远清介绍，脑机AI头环(huan)还可用于正念冥想、防晕车和晕船(chuan)等干预大脑的场景(jing)。团队最新研发了脑机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出巨大潜力。“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(ce)系统；与多家航空公司展开合作，探讨用这项技(ji)术为飞行员定期(qi)体检，及时(shi)发现情绪(xu)异常。”吕宝粮说(shuo)。

“新”对话

情绪(xu)“X”光机已进(jin)入产业化阶段

国产替(ti)代后成本可降至(zhi)6万(wan)元(yuan)左右

羊(yang)城(cheng)晚报：请您简单科普脑机接口技(ji)术原理。

李远清：每(mei)个人(ren)的大脑都在不断产生电信号，这些微弱的电流携带(dai)着我们的意(yi)图、情绪(xu)和思维(wei)活动。这些转(zhuan)瞬(shun)即逝(shi)的电信号，成为连接人(ren)类意(yi)识与外部世(shi)界的桥梁，让“意(yi)念控(kong)制”触(chu)手(shou)可及。

羊(yang)城(cheng)晚报：情绪(xu)“X”光机产业化进(jin)展情况如(ru)何？

吕宝粮：目前(qian)，情绪(xu)“X”光机已进(jin)入产业化阶段。如(ru)果使(shi)用进(jin)口零部件，单台设备(bei)的成本大约(yue)是53万(wan)元(yuan)，国产替(ti)代后的成本可以降到6万(wan)元(yuan)左右，随着用户量的增加和技(ji)术的成熟，成本还会(hui)进(jin)一步降低(di)。我们的目标是让这项技(ji)术惠及更多人(ren)。

羊(yang)晚政见

脑机接口技(ji)术：

在发展中审视，于突破(po)中前(qian)行

在科技(ji)迅(xun)猛发展的浪潮中，脑机接口技(ji)术宛如(ru)一颗璀璨夺目的新星，其发展速度之快令人(ren)惊叹。马斯克(ke)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(shou)术成功……无论是侵入式还是非(fei)侵入式脑机接口技(ji)术，国内国外均呈现强(qiang)劲的发展势头。

从应(ying)用前(qian)景(jing)来看，脑机接口技(ji)术开启了无限可能(neng)。侵入式脑机接口在治疗神经(jing)系统疾病方面有着巨大潜力，除了当下针(zhen)对帕金森病、癫痫、渐冻症等的治疗探索，未来还可能(neng)为瘫痪患者(zhe)带(dai)来肢体控(kong)制和感觉恢复的希(xi)望曙光。而非(fei)侵入式脑机接口则在可穿戴设备(bei)领域异军突起，头戴式、眼(yan)镜式等轻便(bian)设备(bei)的普及，让脑机接口技(ji)术更贴近(jin)大众生活，有望在日常生活辅助、娱乐交互等领域发挥重(zhong)要作用。

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

例如(ru)技(ji)术层(ceng)面，侵入式脑机接口面临着植入手(shou)术风险、植入物长(chang)期(qi)稳定性等挑战；非(fei)侵入式脑机接口则受困于信号噪声干扰大、长(chang)期(qi)稳定性欠佳等制约(yue)。

伦理问题也不容忽视。大脑信息蕴含(han)个人(ren)思想与情感，一旦(dan)泄(xie)露，后果不堪设想。

应(ying)该看到，行业发展进(jin)势之下，专门针(zhen)对脑机接口设备(bei)研发、生产、使(shi)用等环(huan)节的监管标准与规范仍(reng)有待建(jian)立健全(quan)。