用意念“说”中文成为现实，脑机接口让人类实现“机械飞升”？

一位肿瘤癫痫患者，动一下念头，就能实时合成汉语“二零二五新年快乐”，并发出指令，操纵机械手做出比心的动作。

这是世界上，第一段用意念控制发出的中文新年祝福。

脑虎创始人、TCCI研究员陶虎与受试者以及意念操控的灵巧手比心合影送祝福 图源：脑虎科技官方微信公众号

近日，上海脑虎科技有限公司（以下简称“脑虎科技”）宣布，联合复旦大学附属华山医院神经外科，通过国产原创侵入式柔性脑机接口技术，不仅可以实时解码动作，还可以同时解码语言。

消息一经发布，再度引发公众对脑机接口技术的热情和好奇。脑机接口是什么？意念合成言语难度在哪？未来脑机接口的发展将何去何从？

“脑机接口”如何实现“意念控制”？

在科幻电影中，意念控制是一种超能力，而脑机接口的出现，让我们看到“意念控制”的可能性。

所谓脑机接口，就是建立生物大脑与外部设备之间的直接联系，让大脑用“意念”控制外部设备。

那么，脑机接口是如何实现“意念控制”？

根据通信技术路径，其技术主要归为侵入式、非侵入式和介入式三种。如此次脑虎科技植入式柔性脑机接口就属于侵入式，患者需要开颅，通过神经外科手术，将芯片植入大脑中，从而实现“意念控制”。

图源：脑虎科技官方微信公众号

据脑虎科技官方消息称，去年8月，他们的受试者在术后两天实现了“脑控”玩乒乓球和贪吃蛇游戏。经过两周训练，受试者可通过意念使用手机APP通信、购物，以及实现智能家居和智能轮椅的“脑控”，提高了运动障碍患者日常生活所需的基本行动能力。

非侵入式脑机接口更加温和，一般以无创的方式采集脑信号，多为头外穿戴式设备。而介入式则是通过微创进行，将电极等信号记录装置从血管导入到特定脑区。

目前，脑机接口主要聚焦的应用场景为医疗场景。如诊断和治疗癫痫、帕金森、抑郁症等方面，以及通过意念控制外骨骼或机械臂来实现行走或抓握等。

“不同类型的脑机接口各有优缺，根据患者的实际需要选择，最终是让患者最大程度受益。”南开大学人工智能学院教授、天津市介入脑机与智能康复重点实验室主任段峰介绍，如介入式脑机接口技术可以辅助脑卒中、渐冻症患者通过脑电信号控制外围设备，提升生活质量，还可能通过实时监测携带者的情绪信号，及时缓释药物，帮助抑郁症、躁郁症等精神疾病患者控制情绪。

“意念合成言语”难度几何?

意念合成言语，简单来说，就是大脑的活动能够解码成话语了。

此次脑虎科技成果的主要进展便是意念合成言语，不同的是，语言种类是汉语言。

据了解，项目团队在肿瘤癫痫患者上进行了柔性脑机接口植入手术，术后五天便实现在142个常用汉语音节下，解码准确率达71%，并且单字解码时延小于100毫秒，是目前国内实时汉语言解码的最高水平。

“意念合成语言在此之前已有相关研究，是脑机接口研究的热门方向之一。”谈到此次脑虎科技的最新成果，段峰表示，每个研究都有价值，脑机接口有新进展是好事，这一领域需要遍地开花。

实时汉语言解码 图源：脑虎科技官方微信公众号

那么，汉语言解码难度在哪？

段峰解释，汉语是一门复杂的语言，不同于英语等字母语言，其产生过程中的信息转换涉及更多脑区，需要针对汉语特征的神经编码机制和信息处理手段。

除此之外，不同人的脑区不同，这也是难题。“比如有些人小时候先会方言，再学普通话、英语等语言，使得不同人的大脑语言区域不同，这也增加了脑机接口普适性的难度。”段峰说道。

但他也表示，相对于语言，人们的运动皮层基本雷同，从应用的角度来说，当前脑机接口在运动康复的治疗上，普适性会更强一些，且应用场景更为广泛。比如可以帮助肢体残障人士，通过意念控制机械手臂或者轮椅，提高生活质量。

未来脑机接口将何去何从？

早在100年前，德国医生汉斯·伯格发现第一条脑电波，之后，人类对大脑的研究便从未停止。

近年来，越来越多的研究者进入脑机接口赛道，并做了大胆尝试，全球脑机接口试验取得一系列进展。

在国外，2024年初，埃隆·马斯克创立的脑机接口企业Neuralink成功实施了首例人类大脑芯片植入手术。术后几个月，据Neuralink披露的患者情况显示，患者已能用大脑控制笔记本电脑打游戏。

在国内，除了此次脑虎科技取得的成果进展，此前，段峰团队牵头通过介入手术将先前导入羊颅内血管壁上的介入式脑机接口传感器安全取出，验证了该传感器可以在不损伤脑组织和血管的情况下被安全取出，为未来介入式脑机接口技术的临床应用提供了坚实基础。

段峰团队在进行手术 图源：新华社客户端

脑机接口成果不断，未来将何去何从？

段峰给记者打了个比方，他表示，脑机接口的发展就像高铁的发展历程一样，从最初的外燃机发展到内燃机，再到电力机车，最后发展成现在的高铁。整个过程都是从基础研究开始，逐步推进，并且在实际应用中不断进行改进和迭代。

他认为目前脑机接口的研究处于运动康复阶段，应把握当下发展，先造福一批患者。“对于未来，我们团队将更关注的是如何解决患者的实际问题，一步一个脚印地进行研究，以最小的‘代价’完成这些研究工作。”

他强调，对于脑机接口的研究，不是为了研究而研究，或者为了手术而手术，而是希望真正为患者带来帮助。

从研发到应用，脑机接口已经走过漫长的道路，技术还在不断精进。未来有一天，人类或许正如科幻圈子里的那句流行语一样——血肉苦弱，机械飞升。