□杨心舟

2019年4月7日，在某电视台节目现场，渐冻症患者王甲利用脑机接口打字系统，通过意念控制机器，在电脑屏幕上打上舒婷的诗：“希望，而且为之奋斗，把这一切放在你的肩上。”经过20年的发展，脑机接口技术已经可以真正改善许多患者的生活质量。

中国已有患者使用脑机接口技术吗？

中国脑机接口技术主要创建人高小榕教授说，最好的例子就是王甲了。他在2007年被确诊为渐冻症，一年后由于舌头肌肉萎缩丧失了语言功能，从那时起就已经无法和世界交流了。后来，我们先后为他创建了单指打字系统，以及现在的脑机接口打字系统。我印象最深的是，王甲第一次尝试使用脑机接口时，他就打出了一句话：“我是身体的穷人，但却是精神的富人”。除了王甲，中国还有上百位患者也在尝试用脑机接口技术改善生活质量，但王甲是使用状态最好的一位。

中国主要采用哪种脑机接口方式？

高小榕说，实际上，脑机接口是分为两大类的，一类称作Br ain-machine-in? terf ace(BM)，还有一类被称作Br ain-com? puter-interf ace(BC)，这两类分别负责控制不同种类的接收器，前者是机器，后者是电脑。而这其中又可以分为有创和无创脑机接口两种类型，以美国为首的科学家，包括安德森都是研究有创脑机接口的，封面故事中的患者都需要经历手术，向头部植入电极来实现脑机交互。而欧洲以及包括中国在内的许多亚洲国家都是研究无创脑机接口，这两类硏究基本是独立发展的。

中国的有创脑机接口起步非常晚，大约是在2010年后才开始，目前只有浙江大学在有创脑机接口方向做出了一些研究。中国主要还是致力于无创脑机接口的开发，这主要是因为有创脑机接口所需的投入更高，而我们相关的科研投入与美国相比还不算充足。此外，无创脑机接口的风险性更小，从伦理上来说更容易被普通大众接受，因此中国主要选择研究以BCI为基础的无创脑机接口。

有创与无创的优缺点

高小榕说，有创的脑机接口最大的好处就是能够直接从大脑皮层获取信息，这样可以避免神经信号因远距离传播而衰减。这种技术记录到的信号具有极高的信噪比和良好的时间、空间及频率分辨率。但有创脑机接口目前面临的关键问题就是电极植入的准确性，因为电极很难精确定位到需要植入的脑区，即使找到脑区，植入电极后，患者还需要经过大量时间的训练才能使用。此外，植入电极后大约一年左右，电极就会被疤痕组织包围，神经信号会被大大削弱，需要进行更换。

无创脑机接口则不需要进行手术，而是直接从患者的头皮表面记录神经信号，这种方式对患者的身体损伤小，并且可以节约大量训练时间，比如王甲在试戴脑机接口打字系统的当天就可以进行操作。但是，借用美国有创脑机团队的话来说，无创的技术会产生许多噪音，这会干扰机器对信号的读取。这也是无创脑机接口需要解决的问题。

与大脑相关疾病都能用脑机接口解决？

高小榕说，理论上来说，如果人的外周神经系统出现问题，但只要大脑的功能是完好的，都能借助脑机接口技术改善疾病状况。在科学界，现在研究脑机接口的主要目的，或者说服务对象还是残疾人群体。大概在2015年以前，几乎所有的脑机接口技术针对的目标人群都是残疾人。

未来脑机接口能否增强正常人的能力？

高小榕说，埃隆·马斯克已经向脑机接口技术投入了研究资金，他的目标是创造“超人”。他的举措将把脑机接口的应用对象从少部分病患群体扩大到所有的正常人。

目前，我们与计算机交流通常是利用鼠标、键盘或者语言，而最快的语言计算机交流系统的带宽传输只有100比特/秒，但要知道计算机之间的交流速度已经达到100兆/秒左右。所以，人类的信息传递给计算机的过程太慢了。因此，我们对未来的想法就是直接从人脑提取信息，绕过我们身体的信号解码系统，利用脑机接口让大脑与计算机直接进行交流。当然从目前来看，这还属于科幻的范畴，但它肯定是脑机接口技术的发展方向。

（摘自《环球科学》）

脑机接口技术模拟图。