又一颠覆性技术火了！脑机接口技术未来将在这些领域率先取得突破

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脑机接口就是在人脑与外部设备间建立直接连接通路，让大脑与机器实现“对话”。

在科幻电影中，经常有这样的场景——残疾人可以用机械臂自如地弹唱，失语者可以重新“开口说话”，失聪者能再次听到声音，人类依靠“意念”指挥着庞大的机械……其实，这些神奇的场景并不仅仅是科幻想象，现实中，不断发展的“脑机接口技术”正是要在将来让这些变成现实。

脑机接口是生命科学和信息技术深度交叉融合的前沿新兴技术，是培育未来产业发展的重要方向。在日前举办的2023中关村论坛-脑机接口创新发展论坛上，专家指出，我国在产业界的共同努力下，已经形成覆盖基础层、技术层与应用层的脑机接口全产业链，并在医疗、教育、工业、娱乐等领域应用落地，将展现出强大的创新驱动力和巨大的发展潜力。

脑机接口技术是什么？它在我国发展有哪些先天优势和需要解决的难题？产业发展又有怎样的前景？今天，请跟随《中国科技信息》来聊聊这些话题。

脑机接口技术源于人类扩展大脑智能的渴望

近日，埃隆·马斯克宣布旗下脑机接口公司Neuralink已获得美国食品药品监督管理局批准，将启动首次人体临床试验。这被业内认为是脑机接口迈向商业化应用的重要里程碑。同时，国内的实践也走在前列。5月，全球首例非人灵长类动物介入式脑机接口试验在北京获得成功，该试验在猴脑内实现了介入式脑机接口脑控机械臂。实验中猴子“想一想”，机械臂就把食物送到它嘴边。

从字面意思来看，脑机接口就是大脑和计算机之间的接口，指大脑与计算机的直接连接。一方面大脑要发出指令实现对外部设备的控制；另一方面外部设备也要不断地给大脑发送各种各样的反馈信息，让大脑及时调整控制策略，维持整个系统的稳定性。 通俗来讲，脑机接口就是在人脑与外部设备间建立直接连接通路，让大脑与机器实现“对话”。这种看上去只会在科幻电影中出现的桥段，如今在中国已经有相当一部分的企业入局，并将一部分成果转化为实际的商业应用。

人们对扩展大脑智能的渴望促进了脑机接口技术的发展，已经有100年的历史。其起源还要追溯到1924年，德国医生汉斯·贝格尔首次发现并无创记录脑电信号，开启了人们对大脑与脑机接口的探索。

时至今日，脑机接口取得了飞速的发展，已被应用于医疗健康、状态检测、智能生活、国防安全等众多场景，被美国、欧盟、日本、韩国等众多发达经济体视作战略级科技。在可预见的将来，机器的存储和运算能力，配合人脑的思维与创新能力，将以脑机协同的形式开创一个新的未来。

医疗健康是最直接最主要的应用领域

目前全球脑机接口技术仍处于初期阶段，不过国内的发展进展已经与国际同步。随着计算机科学、神经生物学、数学、康复医学等相关学科的不断探索与交叉融合，脑机接口技术正从基础科研走向市场，在医疗、教育和消费品等市场应用潜力巨大。

医疗健康是目前脑机接口技术最直接、最主要的应用领域。据中国科学院院士、世界神经外科联盟执委赵继宗介绍，脑机接口通过在脑与机器之间建立连接，可以替代、恢复、增强、补充脑功能，为脑功能损伤患者的康复带来福音。

在2023中关村论坛-脑机接口创新发展论坛展览现场，能够帮助脑卒中等患者恢复肢体运动能力的设备十分“抓人“：患者只要戴上一个类似发卡的头箍，将其自带的几个金属贴片靠在额头上，再戴上链接着数根线缆的手套，就可以按照恢复软件中演示的方式想象自己在煎鸡蛋和抓蝴蝶。当时记者看到屏幕上出现握拳的动作，一边还没来得及戴上手套，另一边手套却自行蜷缩了起来。这句话可以重写为：训练手套通过捕捉脑部发出的“握拳”信号，并做出相应反应。

科学家们正在利用脑机接口技术，通过植入电极来收取和解读脑电波，以获取神经元信息。经过有效翻译大脑发出的信号，脑机接口设备可以实现大脑与机器的直接沟通，直观呈现出人类的所观、所感、所想，未来可以调节大脑放电，为人类提供认识脑、保护脑和增强脑的方法。

除了临床医疗，目前脑机接口技术也在工业安全监测领域落地实践，尤其是非侵入式脑机接口技术非常适用于工业安全监测，未来有望提升工业生产效率。主要的脑机接口技术应用场景产品包括脑控打字系统和辅助睡眠的脑机等。

我国产 业规模2040年将达1200亿元

伴随着技术迅速发展，脑机接口的应用被广泛看好。根据麦肯锡预测未来10到20年，全球脑机接口产业市场规模可达700亿至2000亿美元。而对于我国来说，到2040年，脑机接口行业综合市场规模有望超过1200亿元。

良好的前景之下，我国南京熊猫、汉威科技、盈趣科技、汤姆猫、科大讯飞等多家上市公司早已争相布局这一领域。即便如此，我国脑机接口行业也仍处于发展初期，行业内大部分企业规模较小，以布局非侵入性脑机接口产品为主，少有企业进行侵入式脑机接口产品的研究。

专家指出，目前脑机接口技术需要攻关的三大问题分别是材料、产业化和伦理。侵入式脑机接口设备最大的问题在于其材料是否安全，是否能长期在人体内而不对神经系统起到副作用，这是脑机接口上游亟待解决的问题；目前各国对脑机接口的研究还是“个案”，现有已产业化的设备距离真正技术应用还有一定的距离；再有就是伦理问题。

对此，我国也高度重视脑机接口技术发展，已将“脑科学和类脑研究”列入国家重大科技创新和工程项目。中国科学院也于2022年初成立脑科学和智能技术卓越创新中心。2023年2月，中国脑机接口产业联盟成立，将积极发挥政产学研用桥梁纽带作用，为我国脑机接口、脑机交互、脑机智能领域规划布局提供支撑建议，加强跨领域与行业交流，推动技术创新与应用探索，开展标准和测试研究，培育和构建产业生态，以便更好地支撑我国经济、科技和社会发展。

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