脑机接口技术，作为“十四五”规划纲要中重点发展的“脑科学与类脑研究”领域的关键技术之一，被形象地誉为大脑与外部设备之间的“信息高速公路”。
今年以来，随着人工智能、神经生物学、传感器等技术提升，“脑机接口”这项听起来很科幻的技术，正逐步走进我们的生活。
脑机接口技术实现商用
在山东济南的这家实验室内，伴随着一道道指令的发出，几架无人机在空中灵活翻转，做出各种高难度动作。
令人称奇的是，这些无人机的“操控者”并非手中握着遥控器的专业飞手，而是头戴脑电帽的实验人员。
山东中科先进技术有限公司总经理 李卫民：通过脑机接口，采集实验人员的大脑信号，然后经过算法滤波、运动识别，可以判断出他想要下发的命令。
脑机接口的工作原理可以这样简单解释，大脑在思维活动时会产生脑电波，脑机接口系统通过识别脑电波特征，直接读取大脑意图，将其转化为计算机指令，实现人与机器或外部设备之间的交互。技术人员告诉记者，他们无线脑电采集系统，也就是俗称的脑机接口，可以实现4K赫兹的采样频率。
山东中科先进技术有限公司总经理 李卫民：4K赫兹的采样频率，就是一秒钟可以采4000个点。通过这么高频率的采集，我们可以对人的脑电信号进行采集，然后再对人的意图进行分析和识别。
作为一项瞄向未来的前沿技术，脑机接口应用场景极为广泛，涵盖医疗、娱乐、教育等多个领域，其中，医疗是目前最受关注的领域之一。
记者在山东济南的这家实验室看到，实验人员穿戴脑控下肢外骨骼系统，依靠“意念”控制外骨骼，带动下肢完成行走、抬腿等动作。这一主动式康复训练系统，为瘫痪患者带来了全新希望。他们可以通过主动的“意念控制”，参与康复过程，从而更有效地锻炼肌肉力量、恢复肢体运动功能。
山东中科先进技术有限公司脑机接口研究中心工程师 王圣哲：我们采用非侵入式的方式，通过电极片和脑电帽，隔着头皮将这种微弱的脑电信号提取出来，通过我们自主研发的放大器，将信号放大到采集软件中。通过我们的算法，就可以识别到用户现在正在想什么，帮助他们进行一系列的康复。
在国家老年疾病临床医学研究中心，记者看到多项涉及脑机接口的研究已经成形。这款设备，就能帮助卒中的病人由以往的被动康复训练变为主动。
四川大学华西医院智能可穿戴健康系统研究室主任 江宁：通过人工智能的方法，我们也能让脑机接口的使用门槛越来越低，希望能够逐渐地把它的渗透率提高，最后能够进入到每个需要有脑机接口服务的家庭。
脑机接口帮大脑重掌“指挥权”
脑机接口技术主要分为非侵入式和侵入式两类，其中，非侵入式脑机接口，是在头皮表面使用电极、传感器等设备，获取大脑活动信息。虽然获取信号的质量水平相对较低，但具有易操作、安全性高等特点。
侵入式脑机接口，则是通过在大脑皮质植入电极，可实现更高精度、更复杂的神经控制功能。不久前，一场侵入式脑机接口手术在四川成功实施。
在四川大学华西医院的一台脑肿瘤手术现场，医护人员借助侵入式脑机接口技术成功将病人的脑胶质瘤切除。
医生告诉记者，由于恶性肿瘤都像树根一样与大脑神经元盘根交错，如何在手术中，既让大脑功能区域完好无损，又能让肿瘤片甲不留，是脑癌手术中的最大难点。而脑外科辅助脑机接口的应用，为脑癌手术提供了新的利器。
四川大学华西医院神经外科副主任医师 杨渊：有了脑机接口技术之后，我们能够通过脑电信号的解码，通过肿瘤的电信号与正常神经元电信号之间的区别，来判断这个地方的组织是肿瘤还是神经元，辅助医生对肿瘤边界进行判断，提高了医生对于肿瘤的全切率。
在没有这个算法以前，医生往往只能通过影像学、超声、核磁共振等方式对肿瘤边界进行结构性的主观判断。而想要精确地划分脑部功能区，还需要在术中唤醒患者，对其脑部进行电刺激，这个过程无疑对患者来说是痛苦的，甚至很可能引发癫痫。
四川大学华西医院神经外科学科主任 毛庆：我们现在用的是多通道全频的脑电信号采集，它是同步实时的，不会引发癫痫，可以说是一个革命性的进步。
今年2月，国家药监局批准《采用脑机接口技术的医疗器械 用于人工智能算法的脑电数据集质量要求与评价方法》医疗器械行业标准制修订项目立项。3月11日，国家医保局发布《神经系统类医疗服务价格项目立项指南（试行）》，其中专门为脑机接口新技术前瞻性单独立项，设立了“侵入式脑机接口置入费”“侵入式脑机接口取出费”“非侵入式脑机接口适配费”等价格项目。四川省医保局年内也将公布有关脑机接口的服务价格。
赛迪研究院信息化与软件产业研究所副主任 黄文鸿：临床应用是推动场景验证与应用转化的“最后一公里”，综合研判在未来5年内，脑机接口有望在重大脑疾病治疗方面发挥重要作用，是脑机接口技术从实验室走向产业应用的关键一步。
今年我国脑机接口市场规模将突破38亿元
脑机接口技术作为生命科学与信息技术深度融合的前沿领域，正展现出蓬勃的发展态势。
我国在该领域的技术发展、应用拓展以及战略布局等方面都取得了显著进展，为未来的科技创新和产业升级注入了强大动力，2025年我国脑机接口市场将达到38亿元。
今年以来，多地出台了专项政策对脑机接口领域予以支持。北京、上海相继发布行动方案，针对脑机接口领域关注的监管政策、临床试验、产业集群、商业化、产业链等给出了明确发展方向。同时，为确保这一前沿领域健康发展，国家科技伦理委员会人工智能伦理分委员会研究编制了《脑机接口研究伦理指引》。
赛迪研究院信息化与软件产业研究所副主任 黄文鸿：随着脑机接口领域创新成果持续涌现，其在医疗领域的应用将持续深化，消费、工业、教育等领域应用也将加快拓展，有望推动市场规模进一步扩大。
脑机接口技术的核心在于解码大脑产生的复杂电信号，将其转换为可操作的命令，而人脑产生的信号极其复杂，现有技术难以完全精确解读大脑的意图和思维。目前，我国脑机接口技术面临脑信号解码、工程化与市场化、长期稳定性及数据安全等挑战。专家表示，我国脑机接口技术需要神经科学、材料学、信息科学等多学科协同攻关，突破方向将集中在基础研究、材料技术、算法优化和临床应用等方面。
赛迪研究院信息化与软件产业研究所副主任 黄文鸿：推动我国脑机接口产业健康发展，应当坚持以应用为导向，特别是当前应以医疗场景为重点领域推进技术创新，从而解决实际临床需求，形成可持续的发展模式。同时，建立完善的脑机接口技术标准、产品质量标准以及科学伦理规范也至关重要，将为产业发展持续提供规范引领，形成有序创新环境。
数据显示，2024年我国脑机接口市场规模已达32亿元，年增长率为18.8%，预计2025年全年，这一数字将突破38亿元，到2027年将超过55亿元，年均增长率保持在20%左右。
（总台央视记者 朱江 张伟 四川台 济南台）
编辑：王瑜
