◎實習(xi) 記者 蔣 捷 實習(xi) 生 楊茜茹

　　怎樣才能突破身體(ti) 的限製，用意識與(yu) 萬(wan) 物相連？在《西遊記》中，孫悟空擁有憑借意念隔空取物的超能力。如今，腦機接口技術可以建立大腦與(yu) 外部設備的直接通信，幫助人類實現從(cong) “手到擒來”到“心想物來”。

　　近日，美國企業(ye) 家埃隆·馬斯克宣布，他的腦機接口公司完成了向人體(ti) 移植腦機接口設備的工作，意在幫助癱瘓患者用意念控製電腦。幾乎同時，清華大學醫學院團隊和首都醫科大學宣武醫院團隊聯合宣布，他們(men) 已經成功完成全球首例無線微創腦機接口臨(lin) 床試驗。這項臨(lin) 床試驗讓一位因車禍造成脊髓損傷(shang) 、四肢癱瘓長達14年的患者在術後進行3個(ge) 月的康複訓練後，通過腦電活動控製氣動手套，完成了自主喝水等日常活動，其抓握準確率超過90%。

　　這些案例表明，腦機接口技術正實現從(cong) 動物實驗到人體(ti) 移植的跨越。當前，腦機接口技術正處於(yu) 技術爆發期，目前主要應用在幫助神經性癱瘓患者改善運動、交流、感知功能上。

　　腦機接口是什麽(me) ？它處在怎樣的發展階段？前景如何？需要從(cong) 哪些方麵規範這一技術？帶著這些問題，科技日報記者采訪了腦機接口領域的專(zhuan) 家。

　　腦科學發展催生腦機接口技術

　　腦機接口是在大腦與(yu) 外部設備之間創建信息通道，實現兩(liang) 者之間直接信息交互的新型交叉技術。它通過記錄裝置采集大腦神經活動，利用機器學習(xi) 模型等對神經活動進行解碼，解析出其中蘊含的主觀意圖等信息，並基於(yu) 這些信息輸出相應指令，操控外部裝置實現與(yu) 人類主觀意願一致的行為(wei) 。此外，它還能接收來自外部設備的反饋信號，構成一個(ge) 交互式的閉環係統。

　　腦機接口的發展與(yu) 腦科學的發展息息相關(guan) 。20世紀20年代，德國精神科醫生漢斯·貝格爾首次記錄到人的腦電波。從(cong) 此，腦電波監測被運用於(yu) 臨(lin) 床實踐中。1969年，美國華盛頓大學醫學院利用猴子進行腦電生物反饋的研究，這標誌著腦機接口技術開始成形。1998年，美國布朗大學約翰·多諾霍博士及所在團隊，將電腦芯片和人腦連接，使人腦能對其他設備進行遠程控製。

　　近年來，隨著生物醫學、通信和人工智能等領域技術水平的顯著提升，腦機接口技術實現了跨越式發展。目前，利用腦機接口控製電腦、機械臂等技術已經較為(wei) 成熟。

　　不少國家和地區已從(cong) 國家戰略層麵對腦機接口進行了頂層設計。美國於(yu) 2013年發布“美國創新性神經技術大腦研究計劃”，歐盟於(yu) 2013年啟動“人類腦計劃”，日本於(yu) 2014年發布“日本大腦研究計劃”。此後，我國也發布了“腦科學與(yu) 類腦科學研究”，即“中國腦計劃”。

　　在醫學上展現出強大生命力

　　根據腦電信號獲取的方式，腦機接口可分為(wei) 侵入式、非侵入式和介入式三種。馬斯克的公司采用的技術路線是侵入式腦機接口，通過開顱手術放入電極接觸神經元細胞，實現腦電信號的獲取及解碼。南開大學人工智能學院教授段峰介紹：“侵入式腦機接口屬於(yu) 有創傷(shang) 植入，技術難度大，存在繼發感染的可能性。一旦發生顱腦感染、電極出現故障或電極壽命結束，需將電極取出，否則會(hui) 對人腦造成二次損傷(shang) 。並且隨著植入時間延長，電極被結締組織包裹，信號有可能逐漸衰弱甚至消失。”

　　非侵入式腦機接口在頭皮外側(ce) 以無創的方式采集腦信號，在商業(ye) 化場景中潛力巨大，正朝著低成本、便攜化、多元化方向發展。強腦科技合夥(huo) 人兼高級副總裁何熙昱錦說：“用戶要的是效果，要求腦機接口做到功能強大、簡單易用。非侵入式腦機接口的技術特性剛好能夠滿足用戶的這一需求。但這種方式獲取的腦電信號較為(wei) 微弱，因此需要強大的信息解碼能力，否則解析的腦電信號會(hui) 偏離用戶真實意圖。”

　　介入式腦機接口指通過介入手術將電極等信號記錄裝置從(cong) 血管導入到特定腦區，是一種低傷(shang) 害、高精度、高通量腦內(nei) 神經信號采集的腦機接口技術。2023年，段峰團隊牽頭的全球首例非人靈長類動物介入式腦機接口試驗獲得成功。

　　盡管目前腦機接口仍處於(yu) 起步階段，但依然在醫學上表現出強大的生命力。腦機接口可以成為(wei) 連接癱瘓患者大腦和外部“軀幹”的橋梁，幫助他們(men) 用意念取物。同理，腦機接口也可以使殘疾人的假肢更精準地執行大腦指令。由於(yu) 血腦屏障的存在，大部分藥物難以通過血管進入大腦，傳(chuan) 統藥物對於(yu) 治療抑鬱症、帕金森病等疾病效果微弱。腦機接口技術通過對神經核團的直接調控幹預，或可在腦部疾病治療方麵起到意想不到的效果。2020年起，上海瑞金醫院孫伯民團隊陸續嚐試對26位患者使用腦機接口技術治療抑鬱症。再如，治療帕金森病時，可以使用電極刺激大腦中的運動神經，遏製大腦的異常放電，緩解帕金森病人的顫抖等症狀。作為(wei) 一項交互性技術，腦機接口技術既可以獲取人腦的信息，又可通過侵入或非侵入式的技術手段對人腦施加影響。這樣一來，人類能通過腦機接口，從(cong) 曾經不夠了解的大腦區域獲得更多數據，進而推動腦科學的迅速發展。

　　在日常生活中，商業(ye) 公司正在嚐試將腦機接口運用於(yu) 發掘人腦潛力。何熙昱錦認為(wei) ，腦機接口設備能夠實時讀取腦電信號，再通過軟件及時給予視覺、聽覺反饋。運動員就可以通過非侵入式腦機接口訓練專(zhuan) 注力。

　　大腦與(yu) 萬(wan) 物互聯道阻且長

　　“腦機接口是一項萌芽技術，又涉及到計算機、醫學、機械等多種學科，我們(men) 需要給腦機接口研究更多時間、更多寬容。”段峰坦言。

　　目前，對於(yu) 意識，科學家並沒有完全探索清楚。因此，基於(yu) 腦科學研究發展起來的腦機接口技術，距離真正實現大腦與(yu) 萬(wan) 物互聯還有很長的路要走。

　　當這一天真的到來時，一方麵，人們(men) 可以將互聯網作為(wei) 容量無限的外置大腦，直接獲取人類積累的全部知識，所思所想也可以實時上傳(chuan) 、備份。這將徹底顛覆人與(yu) 世界的互動方式。但另一方麵，當思想可以被讀取、上傳(chuan) 時，因此帶來的隱私問題也成為(wei) 人類必須麵對的難題。

　　作為(wei) 一項新技術，腦機接口需要政策的規範。今年1月，工業(ye) 和信息化部等七部門聯合印發《關(guan) 於(yu) 推動未來產(chan) 業(ye) 創新發展的實施意見》，公布了未來產(chan) 業(ye) 十大創新標誌性產(chan) 品，“腦機接口”位列其中。意見明確要“突破腦機融合、類腦芯片、大腦計算神經模型等關(guan) 鍵技術和核心器件，研製一批易用安全的腦機接口產(chan) 品，鼓勵探索在醫療康複、無人駕駛、虛擬現實等典型領域的應用”，這為(wei) 腦機接口的發展指明了方向。2月，國家科技倫(lun) 理委員會(hui) 人工智能倫(lun) 理分委員會(hui) 研究編製了《腦機接口研究倫(lun) 理指引》，指出“腦機接口研究應適度且無傷(shang) 害，研究的根本目的是輔助、增強、修複人體(ti) 的感覺—運動功能或提升人機交互能力”。

　　千年前，李商隱寫(xie) 下“身無彩鳳雙飛翼，心有靈犀一點通”。如今，腦機接口正在連接大腦與(yu) 萬(wan) 物，突破身體(ti) 的限製，將“心有靈犀”的邊界拓展至無限。