网信最前沿丨脑机接口

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，

人类依靠意念指挥着庞大的机械

……

其实，这些神奇的场景

都是以一种技术为基础的——

脑机接口技术

（Brain Computer Interface，简称BCI）。

什么是脑机接口

脑机接口，常被简称为BCI。它是指通过在人脑神经与具有高生物相容性的外部设备间建立直接连接通路，实现神经系统和外部设备间信息交互与功能整合的技术。简单来说，就是实现用意念控制机器。它意味着，人与机器的主要交互方式，除了手工输入，以及近几年兴起的人工智能语音交互之外，还可以直接通过大脑向机器发指令。1973年，计算机科学教授雅克·维达尔首次在学术期刊上提出“脑机接口”的概念。

研究与发展

在很早之前，科学家就已经有了制造早期脑机接口技术的想法，但由于技术的限制，一直没有什么实质性的进展。在此后的时间里，人们针对该技术的算法和应用不断创新。如果将脑机接口技术的发展划分为三个阶段：第一阶段是科学幻想阶段，第二阶段是科学论证阶段，第三阶段也就是当下所处的阶段，主要聚焦用什么技术路径来实现脑机接口技术，将出现各种各样的技术方法，进入“技术爆发期”。

脑机接口技术可分为侵入式和非侵入式两大类。

侵入式脑机接口是指在大脑中植入电极或芯片。人的大脑中有上千亿个神经元，通过植入电极，可以精准地监测到单个神经元的放电活动。但这种方式会对大脑造成一定的损伤，电极的植入不但会损伤大脑神经元，也会有感染的风险。

非侵入式的脑机接口是指头戴式的脑电帽，它主要是使用脑电帽上的电极从头皮上采集脑电信号。这种方式可以在头皮上监测到群体神经元的放电活动，主要缺点是不够精准。

问题与应用

除了存在“侵入性”植入物的安全和健康风险外，脑机接口技术还存在很多伦理和技术问题：如果可以在大脑中安装芯片，有多少人会同意安装呢？人们是否能接受“开头颅、插芯片”，并试图“篡改”自己的神经冲动呢？

虽然存在很多困难和风险，科学家还是在积极探索脑机接口技术的实现与应用。医疗领域将是脑机接口技术的主要用武之地，例如利用脑机接口技术，使残障患者通过控制机械臂进行活动。

除医疗领域外，脑机接口技术目前还被广泛应用于航空航天、教育、娱乐等多个领域。例如在航空航天领域，脑机接口技术可以帮助航天员用大脑更好地操控机械设备，在特殊的环境下执行任务等。

研究与实践

国内首例植入式脑机接口临床研究完成

据人民日报2020年1月20日报道，浙江大学对外宣布“双脑计划”重要科研成果，国内首例植入式脑机接口临床研究在该校完成。这一临床研究由浙江大学求是高等研究院“脑机接口”团队与浙江大学医学院附属第二医院神经外科合作。患者经过系统训练后，可以利用大脑运动皮层信号精准控制外部机械臂与机械手，实现三维空间的运动。

脑机接口标准化白皮书

2021年，由中国电子技术标准化研究院与全国各大顶尖科研院所、高校共同编制的《脑机接口标准化白皮书（2021）》发布。该白皮书简要介绍了脑机接口技术的大致概念、技术实现原理与系统组成、相关产业的目前情况、各相关国际标准制定组织围绕该技术做出的相关工作和进展、我国目前的标准化工作、未来这一领域的工作挑战和工作建议。

中国信通院发布《脑机接口技术创新与产业发展研究报告（2021年）》

2021年，基于对脑机接口产业创新发展的深入研究基础上，中国信息通信研究院知识产权与创新发展中心发布了《脑机接口技术创新与产业发展研究报告（2021年）》。以实现深入促进创新和推动思想交流，推动产业创新力量凝聚的目的。

脑机接口软件有了“中国平台”

日前，天津大学医学工程与转化医学研究院、天津脑科学与类脑研究中心、教育部智能医学工程研究中心与燧世智能、中电云脑等单位合作，联合推出了我国首个脑机接口领域综合性开源软件平台MetaBCI。MetaBCI能够在Python环境下实现对用户大脑意图的诱发、获取、分析和转换等全流程处理，目前已集成了14种脑机接口源数据集以及多类经典脑机接口范式，涵盖了几十类先进的脑机解码算法以及专业化的智能计算模型，并创新设计了脑机解码算法调用接口。

部署与规划

中国信通院举办脑机接口产业发展重大问题座谈会

中国信通院知识产权与创新发展中心近日组织脑机接口产业发展重大问题座谈会，工信部科技司相关同志参会。会议一致认为“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适当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。并加大人才培育和共性平台建设，加快评价方法研究，以应用为导向推动相关产品迭代。

脑机接口写入上海“十四五”产业规划

2021年12月20日，上海市经济信息化委对《上海市高端装备产业发展“十四五”规划》作了介绍解读。未来五年，包括商业航天、氢能装备、保姆机器人，甚至脑机接口在内的一批前瞻性和战略性装备产业已被写入《规划》。

来 源：网信河北综合

编 辑：陈晓飞

原标题：《网信最前沿丨脑机接口》

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