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近日，美国杜克大学“重新行走计划”的发起人尼科莱利斯发布了一个振奋人心的消息：基于脑机接口技术而开发的机械外骨骼，目前已能帮助脊髓受损的患者恢复知觉，并自觉移动之前瘫痪多年的肌肉。

 

脑机接口到底有何神奇之处？本报记者采访了清华大学生物医学工程教授高小榕，他长期从事脑机接口技术、神经信号检测和处理的研究。高小榕表示：脑机接口技术就是直接从大脑提取信号来控制外部设备，未来或可用在有思维的植物人身上。

 

我国专家表示，“脑机接口”技术经过近半个世纪的创新与发展，目前已能实时捕捉大脑复杂神经信号，并用来直接控制外部设备。我国的“中国脑计划”已启动，脑机接口的运用充满了想象空间。

 

大脑信号控制外部设备

广州日报：脑机接口技术如何运作？

 

高小榕：脑机接口技术是人机接口、人机交互技术的一个分支。传统的人机交互需要外周的肌肉组织参与，比如手动操作、语音输入等，而脑机接口技术是直接从大脑提取信号来控制外部设备，跳过了外周组织这一块，也就是说，这项技术在人的大脑和外部设备之间建立了直接联系。

 

广州日报：脑机接口技术的发展情况如何？

高小榕：脑机接口技术是由美国的vidal教授在1973年提出来的，他最早发表文章，提出脑机接口的概念并给出了正确的理论框架，现在我们的研究还没跳出这个框架。但是由于当时的计算机技术还不够发达，vidal教授在尝试了几年之后就放弃了，没能实现自己提出的理论框架，在这之后的20年里，也没有其他人做这件事。

到了上世纪90年代，随着计算机技术的发展，美国、欧洲和中国都开始独立开展脑机接口技术的研究，跟vidal教授的文章关系不大，是后来脑机接口“热”起来以后，才有人发现原来20年前就有人说过这事了。我们国内，清华大学在1996年就开始做脑机接口研究了，在1999年发表了第一篇关于脑机接口的论文。

 

广州日报：脑机接口技术是否涉及多学科、多领域的合作？

高小榕：对，脑机接口技术是多学科交叉、非常前沿的一个技术,它跟神经科学、信息科学、材料科学等等都有关，对科技的拉动效应非常明显。国内外研究脑机接口的团队里都应该包括各个学科各个领域的专家。我们国内就有华南理工大学、香港大学和清华大学的研究团队在做这事。

 

广州日报：脑机接口技术的研究分成几类？

高小榕：脑机接口现在有两大类研究方法，一类是有创的脑机接口技术，就是把神经电极直接植入大脑，提取神经元的信号，美国杜克大学的科学家米格尔·尼科莱利斯（miguelnicolelis）在大脑植入这一块是领先的。但是这种方法存在一个问题，就是把一个异物植入到大脑组织里，大脑会产生排异反应或炎症反应，所以不能植入时间太长，时间长了信号会越来越衰减，如果做演示电极植入时间应该是几个月或更短一些。还有一类是无创的脑机接口技术，就是直接在大脑皮层上，在头皮上搁上电极，就像咱们做心电图、脑电图一样，记录脑信号。这种方法的好处是对人没有损伤，可以一直记录，但他的弱点是信号非常微弱。

核心技术可与国际比肩

 

广州日报：目前国内对脑机接口技术的研究和国际社会有差距吗？

高小榕：几乎可以说没有差距。因为我们很早就开始研究了，现在国内在脑机接口的关键技术和核心技术这一块和国际社会是处在同一水平的，但是咱们整体的科技水平还比不上他们，而且如果要想做很大的实验演示，也没有足够的财力物力来支持。

 

广州日报：脑机接口研究目前在国内的地位如何？

高小榕：国家对脑机接口研究是支持的，而且这也是脑科学研究中很重要的一部分，但是在整个脑科学研究这个大盘子里，我们搞神经工程、搞脑机接口的人是非常少的，国内只有几个大学里有研究课题组。

这里面有多方面的原因。一方面，毕竟脑机接口技术要能发展到给人提供服务的水平，还有很长的一段路要走，国家有很多更重要的事要做。另一方面，在神经科学领域，目前大概有两种研究套路，一种是基于还原论的研究思路，就是把东西做得越精细越好，还有一种是基于整体论的思维，把大脑看成一个整体去做研究，脑机接口技术就是基于整体论的，但是国内脑科学研究这一块还是以还原论为主。

 

广州日报：目前国内脑机接口技术的发展还处在实验室阶段吗？

高小榕：对，现在中国的主要研究队伍还没有精力去做实际的应用，如果你要求一个科学家队伍技术非常高端，要跟踪世界前沿，同时还要做好多实际应用，那么这个实验室队伍就得很庞大，咱们现在的条件支撑不了这么庞大的队伍，还需要产业界的介入。

像国外就好一些，学界做出研究成果了，产业界很快跟进，中国现在研究是热起来了，产业界在慢慢跟进，但资本市场还没动静。

或可帮助植物人与外界交流

 

广州日报：脑机接口技术的应用前景如何？

高小榕：现在的阶段就是要从实验室走到应用，但应用太复杂了，每个人都不一样，所以大家都在思考要怎么应用这个技术。比如说像霍金这样的渐冻人，你可以让他用上脑机接口，还有中风以后瘫痪、偏瘫的这些人，可以给他做康复运动，还有可能用在植物人身上，有一部分植物人还有思维但不能表达，如果把这个技术用到他身上，也可能和外界做初步的交流。大家都在从实验室往实际应用这块走，你可以把脑机接口技术用在病人身上，还可以用在提高健康人的能力方面，比如说你可以提取健康人的脑意识状态，让他能更协调的控制机器人、汽车，或者让他的认知能力提高。

脑机接口技术的另一个研究方向是人机协同的混合模式。因为有些东西人很容易判断，而有些东西机器很容易去做，所以让两者互补。机器外骨骼的发展就是基于这个道理。

 

广州日报：您怎么看待脑机接口技术可能存在的道德风险呢？

高小榕：任何技术如果不恰当使用都会有风险的。但就脑机接口技术目前的发展水平来看，我可以说20年之内不会对人有危险，技术还没有发展到能对人构成威胁的程度，而且我相信未来的人一定会有办法去防止这种技术被滥用。