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• 发布时间：2026-04-06 02:30:02
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于科幻影戏中，常常有如许的场景——残疾人可以用机械臂自若地弹唱，掉语者可以从头“启齿措辞”，掉聪者能再次听到声音，人类依赖“意念”批示着重大的机械……实在，这些神奇的场景其实不仅仅是科空想象，实际中，不停成长的“脑机接口技能”恰是要于未来让这些酿成实际。

人脑思维的扩大

脑机接口，顾名思义，就是年夜脑及计较机之间的接口，指年夜脑与计较机的直接毗连。一方面年夜脑要发出指令实现对于外部装备的节制；另外一方面外部装备也要不停地给年夜脑发送各类各样的反馈信息，让年夜脑和时调解节制计谋，维持整个体系的不变性。一个典型的脑机接口体系包括三个部门：旌旗灯号收罗、旌旗灯号阐发及装备节制。脑机接口体系可以按照脑旌旗灯号收罗的方式，分为侵入式及非侵入式脑机接口；也能够按照脑机接口范式/觉得刺激/采用的旌旗灯号举行分类，可分为单一范式/单一觉得刺激/单一脑旌旗灯号的脑机接口及混淆脑机接口。

脑机接口的成长源在人类扩大年夜脑智能的巴望。于可预感的未来，人类智能将与呆板智能协同事情。呆板的存储及运算能力，共同人脑的思维与立异能力，将以脑机协同的情势创始一个新的将来。

1924年，德国大夫汉斯·贝格尔初次发明并没有创记载脑电旌旗灯号，开启了人们对于年夜脑与脑机接口的摸索。时至今日，近百年的时间里，脑机接口取患了飞速的成长，已经被运用在医疗康健、状况检测、智能糊口、国防安全等浩繁场景，被美国、欧盟、日本、韩国等浩繁发财经济体视作战略级科技。据麦肯锡咨询公司猜测，将来10到20年，全世界脑机接口财产将孕育发生至多2000亿美元的经济价值。

美国早于1989年就率先提出天下性的脑科学规划，并把20世纪末了10年定名为“脑的10年”，他们还有于2013年提出被认为可与人类基因组规划相媲美的“脑规划”，旨于摸索人类年夜脑事情机制、绘制脑勾当全图、鞭策神经科学研究、针对于今朝没法治愈的年夜脑疾病开发新疗法。

1991年，欧洲出台“欧洲脑10年”规划。2013年1月，欧盟委员会公布人脑工程入选“将来新兴旗舰技能项目”，并设立专项研发规划“人类年夜脑规划”，可于10年内（2013年至2023年）得到10亿欧元经费。日本脑/思维规划（经由过程用在疾病研究的集成神经技能绘制脑图），在2014年6月启动，规划开发脑图绘制技能，并绘制人类脑图谱。该项目于10年内遭到共400亿日元的资助。

我国也高度器重脑机接口技能成长，已经将“脑科学及类脑研究”列入国度庞大科技立异及工程项目。中国科学院也在2022年头建立脑科学及智能技能卓着立异中央。2023年2月，中国脑机接口财产同盟建立，将踊跃阐扬政产学研用桥梁纽带作用，为我国脑机接口、脑机交互、脑机智能范畴计划结构提供支撑建议，增强跨范畴与行业交流，鞭策技能立异与运用摸索，开展尺度及测试研究，培育及构建财产生态，以便更好地支撑我国经济、科技及社会成长。

脑机接口走向糊口

早于20多年前，清华年夜学就对于在无创脑机接口举行了研究。其时，航天员上天以前，都需要举行耐力方面的非凡练习，目的是使受训者于接管动弹、扭转、掉重及超重等刺激时，不会发生眩晕及错觉症状。于太空情况顺应练习中，航天员练习至多的是离心计心情，由于离心计心情高强度的刺激情况，于练习中人经常会来不和喊停便堕入眩晕。来自清华年夜学的团队卖力于离心计心情试验情况中检测受训人的年夜脑意识状况，经由过程脑机接口体系分辩出受训人是否苏醒。这类基在脑电状况来评价人的精力状况，并基在用户需求赐与特定反馈的技能，形成为了多类运用——开发更为轻巧的可穿着装备，运用于冥想、放松、睡眠等康健场景以和专注力、智能玩具、艺术装配等教诲或者消费类场景中。

2006年，美国布朗年夜学研究团队完成首个年夜脑运动皮层脑机接口装备植入手术，四肢瘫痪的病人可以或许经由过程运动用意来完成机械臂节制、电脑光标节制等使命。2012年，脑机接口装备已经可以或许胜任更繁杂及广泛的操作，外洋有团队为一名瘫痪女士植入了96个电极的脑机接口装备，让这位女士用年夜脑操控机械臂实现本身喝水、用饭、打字、与人交流等。2014年巴西足球世界杯揭幕式，高位截瘫青年朱利亚诺·皮诺特于脑机接口与人工外骨骼技能的帮忙下开出一球。近十几年来，脑机接口不停靠近了人们已往于科幻作品中看到的将来形象。

海内的脑机接口运用医疗康健研究也如雨后春笋般鼓起。值患上存眷的是，2018年，清华年夜学脑机接口团队为一名渐冻症患者设计了一套中文输入的视觉脑机接口体系，帮忙这位渐冻症患者完成脑控打字的使命。迄今为止，这套天下产化高恬静度高速人机交互新模式体系，仍紧紧连结高速度脑机接口技能世界第一的纪录。

这套体系基在稳态视觉诱发电位技能开发，其道理是经由过程必然频率闪耀的方针对于试验者的眼睛举行刺激，再按照年夜脑视皮层相应的特定脑电旌旗灯号来判定试验者看到的是哪一个闪耀频率的旌旗灯号，进而经由过程脑电算法解码成响应的操作指令。于脑机接口的研究范式中，稳态视觉诱发电位技能具备短交互、高正确度、安全性高、运用面广等上风。如三木SEO-今，这一技能已经经于车载、医疗、智能设备、元宇宙等与国平易近经济互相关注的主要行业走向运用。

残障人士的医疗辅助与痊愈也是脑机接口的主要运用标的目的，于智能仿外行范畴，海内专家已经开发出脑机接口手功效痊愈练习体系，经由过程与人工智能算法高度整合，将脑机接口与外骨骼呆板人有机联合，经由过程收罗、处置惩罚人体脑电神经旌旗灯号实现动作节制。利用者可经由过程“意念”节制外骨骼机械手，动员瘫痪手部举行练习，也可做出各类繁杂动作，帮忙利用者实现肢体痊愈练习。这项运用对于运动技术阑珊的中老年人、脑血栓引起的运动障碍、中枢和外围精神病变患者、断肢移植、皮肤移植酿成的觉得功效障碍等职员具备很好的远景，可帮忙患者重获对于躯体的掌控，自傲面临糊口。

于数字世界与实际世界无缝切换

基在稳态视觉诱发电位技能的元宇宙级交互体验体系，差别在传统的手柄、手势、语音、眼动等交互手腕，脑机接口可以不依靠在肌肉及外周神经直接与外部装备与情况成立交互，且更具沉浸感，可解放双手，经由过程脑电旌旗灯号实现“所见即所患上”。元宇宙的财产快速成长，物理世界的更多举动、动作可以经由过程编码接入数字世界，不仅会重塑交互，更会深刻影响人们感知、回应、掌控事物的方式，增强人于虚拟世界的真实感官体验，于数字世界及实际世界连续、无缝地切换。

作为一项运用远景广泛的高新技能，脑机接口的技能成长除了了需要增强政策和尺度制订、研发投入、财产运用、多方协划一以外，还有需要依托周全科普为这一前沿科技注入动能。科学技能是第平生产力，青少年是人材的贮备气力，更是社会前进的但愿地点，青少年对于科学技能的把握水平往往决议一个地域的立异力、一个社会的成长力及一个国度的竞争力。是以，增强青少年脑机接口科普教诲事情，对于造就一代懂科学、爱科学、用科学的优异青少年群体、设置装备摆设脑机接口后备人材步队尤为主要。

于世界呆板人年夜赛中，已经增设了一项脑机接口的专业赛事——BCI脑控呆板人年夜赛，就是一项推进技能立异冲破，鞭策脑机接口技能与各范畴财产交流互助，满意人们对于医疗、养老、痊愈等多样化的平易近生需求，实现该范畴与各行业的超过交融成长的赛事。该赛事还有鞭策前沿科技向青少年普和。例如，“脑力小伟人”角逐，将脑电生物反馈做到了角逐项目中，让孩子们体验前沿的脑机接口技能，进修多科学交融的技能常识，晋升综合素养。

于漫长的汗青进程中，人类已经经一次次乐成地得到了这些转变世界的技能。可以乐不雅地看到，将来，人类可以或许乐成将脑机接口技能交融进糊口、赋能财产，助力国平易近经济成长，晋升公共幸福感。

（作者：高小榕，系清华年夜学医学院传授）