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860亿个神经元，堪称宇宙已知事物中最复杂的存在，但又极度脆弱，一点疾病就可能让人束手无策，这就是人类的大脑。

好莱坞经典电影《盗梦空间》描绘了人类通过脑机接口潜入他人意识的场景，这虽然是科幻的电影桥段，但在现实中，人与计算机互连正在成为可能，脑机接口正在逐渐走进我们的生活。

脑机接口作为今年世界人工智能大会的硬核亮点之一，在脑·机智能融合 让大脑连接未来主题论坛上，不少专家表示，无论是无创还是有创的脑机接口，都试图在人类大脑与外部机器之间建立连接，在医疗领域的作用尤其明显。但是，在这条规模不断扩大的赛道上，依然面临着诸多挑战。

被芯片控制，猴子能打游戏

中国科学院上海分院院长胡金波至今还记得5年前，他在美国学习考察时看到一幕：一位瘫痪在床的病人，想喝放在桌上的橙汁，虽然他无法自己去拿，但通过头上戴着的脑机接口设备，把自己的意念传达给了机器人，机器人把他想要的橙汁递给了他。

脑机接口是脑科学和人工智能领域最活跃的学科之一，在神经疾病治疗和机器人领域有非常大的潜力。胡金波在论坛上表示。

男神埃隆·马斯克创办的脑机接口公司 Neuralink曾经发过一个视频，一只猴子正在玩一款名为Pong的乒乓球电子游戏，特别之处是这只名为Pager的猴子大脑中植入了Neuralink开发的芯片，可以感知神经元的活动，然后让猴子使用操纵杆玩了几分钟乒乓球游戏，让软件找出与猴子手部动作有关的大脑信号。几分钟后，软件成功确定了要寻找的神经元信号，此时，这只猴子就不再需要操纵杆来玩这款游戏了。

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过去几十年中，脑机接口技术稳步发展，在医疗领域也有所应用，华山医院院长毛颖在论坛上表示，通过脑机接口技术，在患者麻醉状态中，正中神经电刺激诱发被动脑电响应可以实现手运动区定位，平均定位准确度为86.86%。

脑机接口的形式，可按照在大脑中的采集位置分为非侵入式、半侵入式和侵入式三种。非侵入式模式仅作用于头皮，半侵入式则将设备植入头皮和大脑皮层之间，侵入式则完全植入大脑皮层，目的是实现大脑信息的采集。

2020年初，浙江大学完成了国内首例植入式脑机接口临床转化研究，患者可以利用大脑皮层信号精准控制外部机械臂与机械手，72岁的实验患者因车祸造成四肢完全瘫痪，借助脑机接口的设备，对准一个放着油条的杯子，用意念让机械手张开手指、握住杯子，再取回杯子。

在脑虎科技创始人、CEO彭雷看来，脑计划是人类第四大科学计划，脑机接口是其核心底层工具，也迎来了大幅发展。脑机接口的底层技术包括微电子、医疗器械、芯片、材料学、算法、神经科学等六大核心技术得到突破，让脑机接口技术在2021年迎来拐点。比如有更多具备生物相容性、机械强度和安全性的生物材料应用于医疗领域，如蚕丝蛋白，有利于脑机接口更好地实现。

脑虎创始人、C 彭雷

把握大脑的平衡点

阿尔茨海默症、脑卒中、帕金森等脑类疾病高发于老年人群体，与此同时老龄化现象正在出现，带来了大量的脑疾病诊治需求，脑疾病全球患者数量庞大且治疗负担重。

摄影：IT时报 潘少颖

放眼国际，有不少国家致力于脑计划的实施，2013年1月欧盟启动人类大脑计划，同年，美国也启动了推进创新神经技术脑研究计划。

中国的脑机接口市场规模的持续也在快速增长，预计2040年综合市场规模更会达到1250亿元，年均复合增长率在26%，中国脑机接口市场不仅增长速度将领先全球，而且在全球市场中的比重也会明显上升。

中国信息通信研究院知识产权与创新发展中心发布的《脑机接口技术创新与产业发展研究报告(2021年)》显示，十四五期间是脑机智能发展的关键窗口期，需要汇聚国内创新资源超前部署技术和产业工作，推动数据、试验环境、软件工具共建共享，形成规模效益。

对失去了手臂或者腿的人来讲，突然之间他们又能够使用电脑、演奏音乐、自己吃东西等，这种自由令人兴奋，但脑机接口要继续走下去，面临着许多挑战。

脑机接口及其复杂且交叉学科非常多，其核心难点和关键在于对大脑利用和保护间的平衡。彭雷说，简单而言，就是如何最大限度利用大脑和最低限度地损伤大脑。

近两年来，脑机接口行业主要有三大主要线路：硅基硬质电级系统、血管电极系统和柔性电级系统，也有三大核心技术需要突破。高通量、低创伤、长期在体是需要突破的三大技术。彭雷解释，人脑有800多亿个神经元，目前行业内普遍的脑机接口产品为96通道，从低通量向高通量发展是脑机接口的必然趋势；脑机接口涉及到手术，对于患者来说，手术创口越小越好，要从厘米级走向毫米级、亚毫米级甚至更小；脑机接口设备在人体内的时间也是需要突破的，稳定在人体的时间从短期植入提升到周、月、年甚至更长。因此，业内企业要在柔性电级、生物材料、芯片设计、核心算法等环节进行突破。

摄影：IT时报 潘少颖

脑机接口的未来将分为人机交互、人机共生、人机孪生三个阶段。彭雷判断，到人机孪生阶段，用脑机接口高速接入脑联网云端，实现知识、记忆、情感的上传、下载、保存和复制。

此外，脑机接口技术非技术层面也仍然面临很多障碍，如伦理问题、审查问题等。因此，想要脑机接口真正走入日常生活，这条路还很长。

作者／IT时报 潘少颖

编辑／ 挨踢妹

排版／ 季嘉颖

图片／ 脑虎 IT时报 网络

来源／《IT时报》公众号vittimes