（記者 陳洲）左手喪失活動能力的少年靠“意念”指揮機(jī)械臂重新喚醒沉睡的肢體；在廣東中山，測試人員頭戴腦電波采集設(shè)備，在不使用雙手的情況下，“腦控”著無人機(jī)穩(wěn)定飛行……
當(dāng)“意識流”轉(zhuǎn)化為可傳輸、可解讀的“數(shù)字信號”，腦機(jī)接口這項(xiàng)被譽(yù)為“21世紀(jì)最具顛覆性的技術(shù)”，正在掀起一場碳基和硅基的融合變革。
（圖片來源：攝圖網(wǎng)）
腦機(jī)接口技術(shù)不斷突破
腦機(jī)接口技術(shù)作為前沿領(lǐng)域，如今正加速發(fā)展，為人類與科技的交互帶來革命性的變化。這項(xiàng)技術(shù)旨在建立大腦與外部設(shè)備之間的直接通信路徑，繞過傳統(tǒng)的肌肉和神經(jīng)輸出通道，從而實(shí)現(xiàn)信息的高效傳遞與控制。
腦機(jī)接口技術(shù)的突破，首先體現(xiàn)在對復(fù)雜大腦信號的精準(zhǔn)解讀上。過去，大腦如同一個神秘的黑匣子，其內(nèi)部信號錯綜復(fù)雜，難以捉摸。但如今，隨著神經(jīng)科學(xué)、信號處理等多學(xué)科的協(xié)同發(fā)展，研究人員能夠越來越精確地捕捉和分析大腦發(fā)出的各種電信號、化學(xué)信號等。通過先進(jìn)的傳感器和算法，這些信號被轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能夠理解的指令，從而實(shí)現(xiàn)大腦對外部設(shè)備的精準(zhǔn)控制。例如，不久前，國家神經(jīng)疾病醫(yī)學(xué)中心主任、首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院院長、主任醫(yī)師趙國光團(tuán)隊(duì)與北京腦科學(xué)與類腦研究所所長羅敏敏教授團(tuán)隊(duì)、北京芯智達(dá)科技有限公司聯(lián)合發(fā)布了全球首例無線植入式中文語言腦機(jī)接口，成功幫助因漸凍癥導(dǎo)致失語的患者重建交流能力的突破性成果。
這不僅是技術(shù)上的重大飛躍，更是人文關(guān)懷在科技領(lǐng)域的生動體現(xiàn)，為那些被疾病束縛的靈魂帶來了希望的曙光。
與此同時，天津大學(xué)與腦機(jī)海河實(shí)驗(yàn)室、清華大學(xué)集成電路學(xué)院緊密合作，共同開發(fā)出一款基于憶阻器神經(jīng)形態(tài)器件的“雙環(huán)路”無創(chuàng)演進(jìn)腦機(jī)接口系統(tǒng)。這一系統(tǒng)的誕生，標(biāo)志著腦機(jī)接口技術(shù)在無創(chuàng)檢測與應(yīng)用方面邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。憶阻器神經(jīng)形態(tài)器件的運(yùn)用，使得系統(tǒng)能夠更好地模擬人類大腦的神經(jīng)元活動，實(shí)現(xiàn)更加自然、高效的人機(jī)交互?！半p環(huán)路”設(shè)計(jì)則進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，為未來腦機(jī)接口技術(shù)的廣泛應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
這些令人振奮的成果，不僅展示了科研團(tuán)隊(duì)們卓越的智慧與不懈的努力，也預(yù)示著腦機(jī)接口技術(shù)廣闊的市場前景。
應(yīng)用場景加速落地
隨著更多的研究成果不斷落地，腦機(jī)接口技術(shù)已不再僅僅是實(shí)驗(yàn)室里的前沿探索，其應(yīng)用場景正以驚人的速度加速落地，為生活帶來前所未有的變革。
正如中國電信研究院戰(zhàn)略發(fā)展研究所二級分析師王娜所言：“當(dāng)前，腦機(jī)接口在應(yīng)用領(lǐng)域呈現(xiàn)出醫(yī)療引領(lǐng)、多場景拓展的發(fā)展特點(diǎn)，盡管當(dāng)前技術(shù)仍處于早期階段，但已展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。”
在醫(yī)療領(lǐng)域，腦機(jī)接口無疑是一顆閃耀的明星。據(jù)麥肯錫的精準(zhǔn)測算，全球腦機(jī)接口在嚴(yán)肅醫(yī)療應(yīng)用方面的潛在規(guī)模高達(dá)150億-850億美元，消費(fèi)醫(yī)療應(yīng)用潛在規(guī)模也在250億-600億美元。這一龐大的市場規(guī)模背后，離不開業(yè)內(nèi)的科技創(chuàng)新。對于癱瘓患者而言，腦機(jī)接口技術(shù)有望幫助他們重新掌控肢體行動；對于神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者，通過監(jiān)測大腦信號實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)診斷和個性化治療方案的制定，極大地改善了患者的生活質(zhì)量和康復(fù)希望。
然而，腦機(jī)接口的影響力遠(yuǎn)不止于醫(yī)療范疇。如今，這項(xiàng)前沿技術(shù)正穩(wěn)步向教育、娛樂等多個領(lǐng)域滲透。在娛樂領(lǐng)域，非侵入式設(shè)備在VR游戲中的意念交互應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入試點(diǎn)階段。玩家只需憑借大腦發(fā)出的信號，就能在虛擬世界中自由馳騁、做出各種動作，這種沉浸式的體驗(yàn)將游戲的互動性和趣味性提升到了全新高度。在教育領(lǐng)域，腦機(jī)接口同樣嶄露頭角，通過對學(xué)生大腦信號的監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生注意力的精準(zhǔn)評估，教師可以據(jù)此及時調(diào)整教學(xué)策略，實(shí)現(xiàn)個性化教學(xué)，提高教育教學(xué)的質(zhì)量和效率。
從長遠(yuǎn)視角來看，腦機(jī)接口甚至有可能成為元宇宙的核心交互入口。想象一下，人們無需繁瑣的操作設(shè)備，僅憑大腦的思維活動，就能無縫進(jìn)入元宇宙世界，與虛擬環(huán)境進(jìn)行自然流暢的交互。不僅如此，腦機(jī)接口還有望驅(qū)動智能家居、無人駕駛等場景的革新。在智能家居場景中，人們可以通過大腦信號輕松控制家中的各種設(shè)備，實(shí)現(xiàn)真正的智能化生活；在無人駕駛領(lǐng)域，駕駛員的大腦信號能夠直接與車輛控制系統(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)更加高效、安全的駕駛操作。
隨著腦機(jī)接口技術(shù)應(yīng)用場景的不斷落地，一幅充滿無限可能的未來畫卷正逐步勾勒而出，人類社會也正邁向一個全新的智能時代。
向規(guī)模商用躍遷仍面臨挑戰(zhàn)
當(dāng)前，腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)迅猛的發(fā)展勢頭，正站在從技術(shù)突破邁向規(guī)模商用的關(guān)鍵臨界點(diǎn)上。這本該是產(chǎn)業(yè)迎來騰飛的前夕，然而，依舊有諸多挑戰(zhàn)如巨石般橫亙在眼前。
中國科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院副研究員尹志欣深刻指出，現(xiàn)階段腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)存在著多方面亟待解決的問題，包括侵入式設(shè)備在生物相容性以及長期穩(wěn)定性、高端專業(yè)人才儲備相對匱乏、產(chǎn)業(yè)成本居高不下、倫理監(jiān)管框架尚不完善等等。
首當(dāng)其沖的便是侵入式設(shè)備所面臨的困境。要解決腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)中侵入式設(shè)備在生物相容性及長期穩(wěn)定性方面的難題，需多管齊下進(jìn)一步擴(kuò)大科技創(chuàng)新力度。在材料研發(fā)上，探索新型生物兼容材料，降低免疫反應(yīng)。優(yōu)化設(shè)備設(shè)計(jì)，使其更貼合大腦生理結(jié)構(gòu)。加強(qiáng)長期監(jiān)測研究，建立反饋機(jī)制，及時調(diào)整改進(jìn)。此外，跨學(xué)科合作至關(guān)重要，集合生物、材料、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域智慧，共同攻克這些難點(diǎn)痛點(diǎn)。
其二，為解決腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)高端專業(yè)人才匱乏、跨學(xué)科人才培養(yǎng)體系不完善的問題，可采取多種措施。高校應(yīng)整合資源，開設(shè)跨學(xué)科課程與專業(yè)，打破學(xué)科壁壘，促進(jìn)知識融合?？蒲袡C(jī)構(gòu)與企業(yè)加強(qiáng)合作，提供實(shí)踐平臺，讓學(xué)生參與實(shí)際項(xiàng)目，積累經(jīng)驗(yàn)。設(shè)立專項(xiàng)獎學(xué)金，吸引優(yōu)秀人才投身該領(lǐng)域。定期開展學(xué)術(shù)交流活動，拓寬人才視野，提升其綜合素養(yǎng)，滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求 。
其三，要解決腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)成本居高不下的問題，需要多方發(fā)力。政府層面，加大對相關(guān)研發(fā)的資金扶持與補(bǔ)貼力度，減輕企業(yè)負(fù)擔(dān)。企業(yè)自身要持續(xù)投入研發(fā)，通過技術(shù)創(chuàng)新提高生產(chǎn)效率，降低原材料消耗。產(chǎn)業(yè)上下游加強(qiáng)協(xié)作，形成規(guī)模化效應(yīng)，降低采購成本。此外，鼓勵產(chǎn)學(xué)研深度融合，加速科研成果轉(zhuǎn)化，減少不必要的中間環(huán)節(jié)，從而有效降低整體成本 。
最后，要解決腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)倫理監(jiān)管問題，首先應(yīng)組織多領(lǐng)域?qū)＜夜餐杏?，制定符合國情與行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)準(zhǔn)則。立法部門要加快相關(guān)法律法規(guī)的起草與推進(jìn)，明確責(zé)任邊界。建立專門監(jiān)管機(jī)構(gòu)，對研發(fā)、應(yīng)用全流程嚴(yán)格審查。同時，加強(qiáng)公眾參與，廣泛聽取意見，確保監(jiān)管框架科學(xué)合理、切實(shí)可行。
我國腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)雖前景廣闊，但要實(shí)現(xiàn)從技術(shù)突破到規(guī)模商用的順利躍遷，必須直面并妥善解決上述諸多挑戰(zhàn)，才能在未來的科技競爭中開辟出一條光明大道。
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