在今年馬斯克旗下神經(jīng)科技初創(chuàng)公司首次人體臨床試驗已獲得美國批準(zhǔn)后，市場對于腦機接口技術(shù)的關(guān)注度持續(xù)升溫。A股腦機接口概念股震蕩走高，創(chuàng)新醫(yī)療漲6.6%，三博腦科漲4.92%，盈趣科技、東方中科、佳禾智能、世紀(jì)華通上漲超3%。

對于這項當(dāng)前大熱的技術(shù)，中國科技企業(yè)華為也來“湊熱鬧”。天眼查App顯示，6月30日，華為技術(shù)有限公司申請的“一種腦機接口裝置和信息獲取方法”專利公布。該申請涉及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，腦機接口包括光源、時域延遲模塊、波長相關(guān)分光模塊、傳感網(wǎng)絡(luò)和傳感前端。其中光源提供寬譜脈沖光列，時域延遲模塊將其轉(zhuǎn)換為多波脈沖光列，波長相關(guān)分光模塊將多波脈沖光列分解為稀疏脈沖光列，傳感網(wǎng)絡(luò)將稀疏脈沖光列發(fā)送給傳感前端的傳感點，傳感前端通過傳感點發(fā)送至目標(biāo)大腦，以獲取傳感信息

業(yè)內(nèi)表示，中國發(fā)展腦機接口技術(shù)存在一定優(yōu)勢，但知識產(chǎn)權(quán)侵權(quán)、倫理審查和監(jiān)管等多方面的問題仍需留意。

人頭背后插管

5月25日，馬斯克旗下的腦機接口公司Neuralink宣布，經(jīng)過幾個月的交涉，它終于獲得了美國食品藥品監(jiān)督管理局（Food and Drug Administration，簡稱FDA）的批準(zhǔn)，馬上會啟動其首個人體實驗。這意味著，該公司將腦機接口技術(shù)商業(yè)化的進(jìn)程會進(jìn)入加速階段。

這家在2016年由馬斯克牽頭成立的公司，在經(jīng)過給豬的大腦植入芯片采集電生理信號、將電極植入猴子的大腦，并讓猴子玩“Mind Pong”游戲等動物實驗后，終于要進(jìn)一步啟動人體實驗。2022年11月，馬斯克就曾向外界透露，已經(jīng)向FDA方面提交了申請，如果申請在春季得到批準(zhǔn)，那么第一次人體實驗將在6個月內(nèi)啟動。今年3月，F(xiàn)DA曾以“安全風(fēng)險過大”為由否決了Neuralink的申請。而現(xiàn)在Neuralink被放行，可以想象，這個行業(yè)將會在未來一段時間內(nèi)迎來巨大的變化。

這些對人體大腦動刀的科技聽起來似乎十分恐怖，不過這項科技實際上已經(jīng)頗有歷史淵源。

所謂“腦機接口”（Brain-Machine Interface，簡稱BMI；Brain-Computer Interface，簡稱BCI），顧名思義，就是指在人或動物大腦與外部設(shè)備之間創(chuàng)建的直接連接接口，其目的是用來實現(xiàn)腦與設(shè)備的信息交換。這里所謂的“直接”，指的是不依賴于正常的由外圍神經(jīng)和肌肉組成的輸出通路，實現(xiàn)“腦”和“機”之間的直通。

1924年，漢斯·伯格（Hans Berger）關(guān)于腦電圖（Electroencephalography，簡稱EEG）的研究讓科技界的人士明白，信息在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間的傳遞從本質(zhì)上講是神經(jīng)元的鋒電位通過神經(jīng)突觸進(jìn)行的傳導(dǎo)，因而從理論上講，人們通過設(shè)備是可以測量出由此產(chǎn)生的電活動的。根據(jù)這一點，伯格將銀線插入了病人的頭皮（后來改為用銀箔貼在患者頭皮），然后將導(dǎo)線連接到了測量儀器。他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)病人進(jìn)行思考活動或者有了某些情緒變化時，儀器上顯示的電壓就會變化。雖然，由于儀器精度的限制，伯格的實驗結(jié)果并不精確，但他至少證明了腦內(nèi)信息傳導(dǎo)的電本質(zhì)，并為后來的研究奠定了基礎(chǔ)。

在伯格之后，學(xué)者們用腦電圖進(jìn)行了很多的研究。其中非常有意思的一個研究（或者更確切的說是表演）來自于美國作曲家阿爾文·盧西爾（Alvin Lucier）。1965年，他戴上了一個測量腦電圖的頭盔，并將頭盔和濾波器、放大器和混音板等設(shè)備連接，從而構(gòu)成了一個簡單的腦內(nèi)外連接網(wǎng)絡(luò)。借助這個網(wǎng)絡(luò)，盧西爾用自己的腦活動所產(chǎn)生的電流成功地控制了設(shè)備，并模擬出了打擊樂的效果?，F(xiàn)在，人們依然可以在Youtube上看到這段名為《獨奏者的音樂》（Music for Solo Performer）的表演。

1969年，華盛頓大學(xué)的研究員埃伯哈德·費茲（Eberhard Fetz）在猴子身上做了一個有趣的實驗。他將猴子大腦中的一個神經(jīng)元和一個儀表盤連接到了一起。這樣，猴子就可以通過某種思考來觸發(fā)神經(jīng)元，從而讓儀表盤轉(zhuǎn)動。每當(dāng)儀表盤轉(zhuǎn)動時，猴子就會得到食物作為獎勵。通過幾次學(xué)習(xí)，猴子就學(xué)會了這個游戲，并學(xué)會了用動腦來控制儀表盤。雖然從表演效果上看，這個猴子實驗可能并不如Neuralink所展示的猴子用意念打“Mind Pong”的視頻，但其背后的技術(shù)原理卻是共通的。

隨著人們對于腦機接口的探索逐漸增多，其潛在的價值開始越來越多地顯露出來，從而其本身成為一個獨立研究領(lǐng)域的條件也業(yè)已成熟。1970年，美國國防高級研究計劃局（DARPA）開始組建研究團隊，對腦機接口的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究。1973年，加州大學(xué)洛杉磯分校教授雅克·維達(dá)爾（Jacques Vidal）發(fā)表了一篇名為《論直接的腦機交流》（Toward Direct Brain-Computer Communication）的論文，并在其中正式提出了“腦機接口”的概念和定義。由此，腦機接口正式成為了一個獨立的研究領(lǐng)域。

在探究過程中，有一些科學(xué)家甚至對自己的身體下手。一位名叫菲爾·肯尼迪（Phil Kennedy）的科學(xué)家在2014年發(fā)明了一款“親神經(jīng)電極”（Neu－rotrophicelectrode）。為試驗這款電極，當(dāng)時已經(jīng)66歲的肯尼迪一不做、二不休，干脆讓人鋸開了自己的頭蓋骨，將“親神經(jīng)電極”植入了自己的腦內(nèi)。由于年事已高，所以手術(shù)后的肯尼迪甚至短暫地產(chǎn)生了意識和記憶障礙，但幸運的是，后來的實踐表明，這次“腦洞大開”的實驗是有價值的，“親神經(jīng)電極”確實比以往的電極表現(xiàn)出了更好的性狀。這意味著，這項瘋狂的發(fā)明將有可能為大量因病而癱瘓或者有行動障礙的患者帶來更好的康復(fù)條件。

腦機接口的前景

是什么原因讓腦機接口技術(shù)有如此的魅力，讓馬斯克、扎克伯格等業(yè)界大佬都決心在這個領(lǐng)域投入大量的資源呢？其主要原因還是其巨大的潛在應(yīng)用場景。具體來說，如下幾個方面的應(yīng)用場景是十分值得期待的——

第一個場景是幫助殘障人士以及行為障礙者進(jìn)行康復(fù)。在現(xiàn)實中，有大量的人具有各種各樣的殘疾，或因中風(fēng)、癲癇等疾病而行動不便。針對這一部分人，腦機接口技術(shù)可以幫助他們更好地控制身體或者義肢，從而達(dá)到幫助他們康復(fù)的目的。

事實上，在實踐當(dāng)中，人們很早就將腦機接口技術(shù)用于這一用途。比如，幫助聽障人士恢復(fù)聽力的人工耳蝸其實就是一種非常成熟和普及的腦機接口設(shè)備，只不過由于它過于常見，所以常常不被人們和具有科幻色彩的腦機接口聯(lián)系在一起。很多時候，人們的聽力障礙其實是大腦聽覺區(qū)域與耳朵相連的神經(jīng)通路出現(xiàn)了問題，而人工耳蝸就是一個外接機器，它能將接收到的外界聲音轉(zhuǎn)為電信號，并將它進(jìn)行轉(zhuǎn)換后傳導(dǎo)到大腦聽覺神經(jīng)。這樣一來，腦、耳之間損壞的神經(jīng)通路就得到了恢復(fù)，患者的聽力也就可以恢復(fù)正常了。

當(dāng)然，現(xiàn)在腦機接口的應(yīng)用已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人工耳蝸的程度?？茖W(xué)家們正在致力于將其應(yīng)用在漸凍癥、高位截癱、失語癥等嚴(yán)重的運動感知功能受損疾病，嘗試幫助這些患者恢復(fù)健康。

第二個場景是實施“人類增強”（Human Intelligence，HI）。借助于腦機接口，人們可以更為容易地操控外骨骼、電子眼等設(shè)備。這樣，人們就可以實現(xiàn)感官和力量的增強，成為影視劇中刻畫的超人。

第三個場景是教育。借助于腦機接口，老師可以更好地對學(xué)生注意力值狀況做到實時了解，并據(jù)此調(diào)整教學(xué)策略。現(xiàn)在，市場上已經(jīng)有不少初創(chuàng)企業(yè)盯準(zhǔn)了這一應(yīng)用領(lǐng)域。

第四個應(yīng)用場景是娛樂。例如，在VR游戲當(dāng)中，人們可以借助腦機接口，在不借助其他外部設(shè)備的情況下更好地對游戲角色進(jìn)行操控。這樣，就可以更好地提升游戲的沉浸性，讓玩家獲得更好的體驗感。

第五個應(yīng)用場景是軍事。在這個領(lǐng)域，腦機接口的應(yīng)用空間是十分巨大的。腦機接口技術(shù)可以幫助軍人更好地操控各種設(shè)備，不僅可以讓他們避免很多不必要的危險，還可以讓他們的作戰(zhàn)能力得到有效提升。

在腦機接口方面，中國和其他國家處在同一個起跑線上。有專家認(rèn)為，中國在這項技術(shù)的研發(fā)上有三點優(yōu)勢：三點優(yōu)勢：第一、人口基數(shù)和研發(fā)實力。中國龐大的人口基數(shù)為腦機接口技術(shù)的臨床應(yīng)用和研究提供了廣闊的資源和市場，中國在科學(xué)研究、工程技術(shù)和人工智能等領(lǐng)域也擁有強大的研發(fā)實力；第二、數(shù)據(jù)采集和資源。中國在人腦研究和腦科學(xué)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集和資源豐富。這些數(shù)據(jù)可以用于腦機接口技術(shù)的訓(xùn)練和算法優(yōu)化，推動技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新；第三、政策和投資支持。中國政府已經(jīng)將腦科學(xué)和腦機接口技術(shù)列為重點發(fā)展領(lǐng)域，并提供政策和資金支持。這將進(jìn)一步促進(jìn)技術(shù)研究、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化。

據(jù)腦機接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟消息，全國首屆腦機接口大會暨腦機接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟第一次全會將于7月3日至5日在天津召開。這是否會成為一個新的產(chǎn)業(yè)，我們值得期待。