米兰体育网址：创新大唢呐｜脑机接口新突破！大脑用“意念”操控轮椅、机器狗

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  高位截瘫患者仅凭意念，就可以操控轮椅在小区遛弯，指挥机器狗取回外卖——这不是科幻电影，而是近期我国科学家在侵入式脑机接口临床试验的重大突破。脑机接口被称为人脑与外界沟通交流的“信息高速公路”，是新一代人机交互和人机混合智能的前沿技术。那么，脑机接口如何运作？实现了什么新突破？本期《创新大唢呐》带你一同探究。

  近日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心和国内科研机构及医疗单位合作开展的第二例侵入式脑机接口临床试验取得新突破，技术上实现了从二维的屏幕光标控制，到三维的物理世界交互的重大转变。

  接受本次脑机接口临床试验的是一位中年男性患者，由于一次不幸摔倒，他在2022年因脊髓损伤导致四肢瘫痪，经过一年多的康复，情况未有改善，仅剩头颈部可以活动。2025年6月，患者植入了科研团队开发的脑机接口系统。起初，该患者经过2到3周的训练，可以在一定程度上完成凭借意念对电脑光标、平板电脑等电子设备的控制。

  为了进一步提升植入者对周围环境的交互能力，研究团队在此基础上，通过更多新技术的引入，成功将脑机接口应用场景从二维屏幕拓展到了三维物理世界，例如凭借意念超低延迟操控轮椅、机器狗。

  中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心研究员赵郑拓介绍，这位患病的人能将机器狗作为身体的延伸，通过意念控制它下楼取快递，通过意念控制轮椅下楼遛弯等，大大丰富了他的生活。

  脑机接口是科幻作品里常见的场景。近年来，随着脑机接口技术的持续不断的发展，让失语者“开口说话”、通过“意念”指挥机械，频频出现在我们的视野里。

  马斯克在2021年发布过一只做试验的猴子。猴子通过意念操作，在电脑上打出一行字“我想吃点心”。这个行为背后就是比较传统标准的脑机接口技术在支撑。

  而帮助残疾人获取声音的人工耳蜗则是脑机接口迄今最成功、临床应用最普及的技术。其原理是将声音信号转化成电信号直接传输给大脑，可帮助大量失聪者重新找回声音和交流的能力。

  此外，电影里出现的人物如阿凡达或钢铁侠，都是通过脑机接口技术灵活操作肢体行动。虽然目前还没办法实现，但它们是科学家对脑机接口技术未来实践的期待。

  到底什么是“脑机接口”？专业的人介绍，脑机接口是指将人脑与外部设备连接起来，实现人脑与外部设备之间的信息交互。

  简单来说，脑机接口就是让人的大脑和电脑或其他电子设备直接“对话”。通过这种技术，我们大家可以把大脑的想法转换成电脑能够理解的信号，或者把电脑的信号转换成大脑能够理解的指令。它可以让残疾人或者脑部疾病的患者能够恢复一定的运动能力，获得一些简单的交互能力。

  目前，脑机接口技术主要使用在于医疗康复领域，未来有望深入日常生活，甚至拓展至军事领域。

  在医疗康复领域，脑机接口技术为患者带来希望。许多截瘫患者通过植入式脑机接口，实现用意念控制设备行动。美国加州大学旧金山分校的研究团队利用AI算法改进脑机接口技术，帮助失语的中风患者以自然语速在电脑屏幕上输出语句。该研究团队还探索使用非侵入式脑机接口设备监测脑电信号并施加电刺激，以此缓解中风症状。此外，研究人员在持续探索脑机接口技术在盲人视力恢复、癫痫治疗等方面的作用。

  脑机接口设备的日常使用并不多见，但相关测试早已展开。例如，人类能通过非侵入式脑机接口设备，用意念控制灯光和窗帘，或将脑机接口设备与虚拟现实技术结合，体验沉浸式游戏等。国外一家科技公司通过将半侵入式脑机接口设备植入大脑运动皮层下，检测大脑运动意图并传输信号，使用户能用意念控制VR/AR头显设备，实现更广泛的场景应用。

  当前，脑机接口技术的军事应用仍在探索中。美国兰德公司曾发布《脑机接口：军事应用和意义的初步评估》研究报告，指出脑机接口技术在未来作战中可能的应用方向。

  脑机接口技术的初级军事应用方向是监测士兵脑力负荷、疲劳度和压力水平，为维持部队战斗力提供相关依据。同时通过神经调节技术，增强士兵认知功能。例如，美国“警觉战士启动计划”通过非侵入式手段，刺激士兵大脑皮层，提高士兵在作战期间的警觉意识和认知能力，帮助士兵把握战场态势，快速响应作战指令。

  脑机接口技术正在从科幻走向现实，但其应用落地仍面临诸多挑战，大多数表现在教育、科技、人才三方面。

  一是教育方面，我国在脑机接口领域面临高品质人才储备不足、跨学科培养体系缺失、产学研协同机制薄弱等挑战。脑机接口涉及医学、计算机、电子、机械等多个学科的先进理论和前沿技术，是一项复杂的跨学科技术，任何环节的短板都可能制约整体发展。国内现有单一学科难以统筹领域所需的各项资源，更难以培养领域所需的复合型专业人才。由于国内在脑机接口方面的专业人才和技术储备严重不足，许多小规模企业难以建立完整的技术链和人才链，导致难以研发出高质量的系统级产品，限制了产业化的步伐。

  二是科技方面，国内脑机接口技术创造新兴事物的能力较弱，原始创新和重大应用面临关键技术挑战。一方面，脑机接口的侵入式技术都会存在安全性问题，包括植入设备的长期生物相容性、手术风险以及术后可能的免疫反应，更没办法实现全脑监测；另一方面，传统非侵入式技术受颅骨信号衰减影响，信噪比低，空间分辨率不足，高精度解码难度大。目前，国内大部分工作停留在对现存技术的低端重复，或是小幅改进和场景替换式创新，缺乏对颠覆性技术的深度思考和探索。尤其是许多初创企业在技术积累和应用场景方面存在局限性，使得脑机接口的商业化应用效果不显著。

  三是人才方面，我国面临国外人才封锁和国内人才流失双重挑战。一方面，自2018年以来，美国商务部对我国实施脑机接口人才封锁，阻止高品质人才流动；另一方面，国内脑机接口人才的长周期培养需求难以适应我国现有的学术评价体系，造成人才大量外流，且缺少脑机接口研究专用的国家级研究基地以长周期支持人才发展。

  站在人类演进的视角，脑机接口是人类突破自身生物局限的最新探索。正如工具延伸了人类的体力、信息技术扩展了人类的认知，脑机接口引发的探索，既充满无限希望，也要求我们随时观察研判，保持好审慎驾驭的能力。