如果要评选当前科研项目中“最科幻的技术”，脑机接口肯定榜上有名。很多人对它的认识都是从科幻电影开始的。一条数据线将我们的大脑连接到网络，“意识”可以控制外部设备，实现“你所想的就是你想要的”。不久前，这个科幻场景真的变成了现实。
在上海华山医院，一名因车祸瘫痪的病人用意念控制气囊手套拿起杯子喝水。这个看似简单的动作背后，有着怎样的突破？除了造福患者之外，脑机接口还会连接哪些未知的空间？
脑机接口可以帮助哪些患者？
上个月，上海首例脑机接口产品临床试验植入在华山医院顺利完成。接受本次手术的患者是一名38岁的患者，因车祸导致颈脊髓损伤。他双手无法抓握、无法站立，康复4年后仍不见好转。通过神经外科，将硬币大小的脑机接口机植入颅外骨中，成功采集了患者大脑感觉运动区的神经信号。
据华山医院应用神经技术前沿实验室主任吴泽涵介绍，患者近期接受了术后体检。各项指标完全正常，患者伤口及恢复效果良好。接下来，我们将尝试通过一些手指训练来拾取一些较小的物体。未来还将要求患者进行一些控制电脑鼠标和轮椅的训练。
这款让瘫痪患者重获新生的脑机接口产品是与清华大学生物医学工程学院洪波教授团队合作研发的。与其他脑机接口产品不同的是，这款脑机接口产品采用半侵入式设计，植入颅骨正上方、头皮下方。硬脑膜位于颅骨下方，相当于包围蛋清的膜。由于硬脑膜未打开，如何准确捕捉脑电信号成为该产品的难点。
脑机接口是全球科技领域的热点话题之一。根据植入情况可分为非侵入式、半侵入式和侵入式。如何更好地理解脑机接口不同技术路线之间的差异？上海未来产业脑机接口委员会主任委员、脑湖科技创始人兼首席科学家陶胡教授解释道，脑机接口作为未来产业和前沿技术，其技术方向差异很大，大家都关注。 。 “不过，这些技术方向没有好坏之分，技术的最终落地取决于不同应用场景下的安全选择。”
“侵入式脑机接口的优势在于电极与大脑神经元紧密接触，可以采集高通量、高质量的神经信号。但组织损伤和炎症反应的风险高于其他两种技术路线；侵入式脑机接口技术风险很低，但能够提取的大脑信号准确度较低，能够完成的功能也有限。可以说，可以在脑机接口的信号性能与患者创伤之间取得平衡，最大限度地造福于患者。这是这个行业的‘第一道德’。”陶虎说。
脑机接口还能做什么？
近年来，得益于材料技术、人工智能等技术的快速发展，脑机接口的研究和产业化已驶入“快车道”。中国信息通信研究院提供的数据显示，国内脑机接口相关企业一半以上专注于医疗领域。预计2030年至2040年间这一市场将扩大至数千亿美元。
在胡涛看来，脑机接口覆盖的行业非常广泛。仅在医疗行业，如青少年自闭症、青中年抑郁症、中老年人痴呆症、各年龄段肌萎缩侧索硬化症、脑部疾病引起的疾病等。失明、失语等，这些患者未来可以从脑机接口技术的应用中受益。
我国脑损伤发病率为每10万人12.99例，中重度致残率为10%。抑郁症和焦虑症的发病率接近7%，阿尔茨海默病的发病率为6%。脑机接口可以在改善此类神经系统疾病患者的生活质量方面发挥重要作用。
在教育领域，脑机接口技术可以为每个学生提供高度定制化的学习体验，准确记录他们的脑电波模式，并对认知功能和情绪反应进行深入分析。该技术可以实时监测学生的注意力和学习状态，让教师根据学生的学习速度和理解能力调整教学内容和教学方法。脑机接口还可以监测记忆巩固过程中的脑电波活动，帮助教师优化学习任务安排，促进长期记忆的形成。
此外，从全球各个脑机项目绘制的蓝图来看，未来在游戏、娱乐领域也将出现广泛的应用场景。为此，今年工信部、教育部、科技部等七部门还发布了《关于促进未来产业创新发展的实施意见》，其中就包括脑机接口、6G、量子计算机等跻身十大标志性产品。陶虎指出，除了医疗行业外，消费、娱乐、教育等领域的应用普遍采用非侵入式脑机。
随着相关研究的逐渐增多和产品的日趋成熟，脑机接口研究的伦理问题开始受到关注。 2024年2月2日，《脑机接口研究伦理指南》在其官网发布，供相关科研机构和人员参考。这是我国首次专门编写脑机接口研究伦理指导文件。
上海脑机接口能否“领先”？
在科学家眼中，人类可以通过脑机接口技术攀登四级“金字塔”，一步步“改造”人类，实现“进化”。第一层次是修复，通过意念控制机器，让机器代替人体的部分功能，修复残疾人的生理缺陷；第二个层次是改善，利用脑机接口改善大脑运作，让我们时刻保持精力充沛、精力充沛。集中注意力，快速思考，清晰高效地做一件事。
过了这两个关卡，接下来发生的事情就变得越来越科幻了。例如，在第三层通信中，有了脑机接口，人类之间可以不使用语言，仅依靠大脑中的脑电信号来实现“无损”交互。不朽的第四个层次将是人类记忆和意识的移植，最终实现人类意识和记忆在数字世界中的不朽，就像电影《流浪地球2》中屠恒宇的女儿一样。
2024年8月6日，马斯克成功将脑机接口设备植入第二个受试者体内。预计年内将进行更多的人体植入手术，距离商业化更近了一步。 9月，马斯克旗下脑机接口公司“Blind Sight”项目获得FDA突破性医疗器械认证；该项目旨在帮助盲人重见光明。
陶虎认为，国内与欧美科技强国在脑机接口领域不存在根本性的技术代沟。即使在单分技术方面，国内一些球队也可能具有一定的优势。如何将这些点结合起来，可能是更需要关注的方向。
上海拥有人工智能、集成电路、生物医药三大战略主导产业。脑机接口恰好处于三大战略产业的交叉点。陶虎说，上海，包括长三角，气氛严谨又热闹。政府长期以来鼓励包括企业在内的科研各方与实验室、食药监、医院坐在一起讨论新技术、如何检测、如何注册。 、如何做好临床工作。这样可以更好地快速、安全、高效地推动它。长三角特别是上海对新兴技术具有独特的开放包容性，这也是信心充足的表现。
目前，世界上还没有国家对脑机接口的技术标准和安全标准提供明确、系统的政策法规。这不仅是中国制定全球标准的机遇，也面临着技术和伦理方面的困难。我们也期待各方的集体努力，让脑机接口的发展给日常生活带来更多可能。
看新闻记者：陈毅
