近年来，我国脑机接口发展十分迅猛。而大众对脑机接口这一概念的认知，则是从不少科幻影片开始的。如《钢铁侠》中男主用意念操控盔甲，或《黑客帝国》里人类通过插入连接器进入"母体"世界，又如《流浪地球2》中思维传输与数字生命。诸如此类的科幻想象催生出炙手可热的"脑机接口"探讨热潮，也使得对“脑机接口”这一概念的科普重要性与日俱增。上个月，中央电视台CCTV《对话》栏目开展录制，BrainCo创始人兼CEO韩璧丞受邀参与，与业内重量级嘉宾共揭脑机接口之奥秘。本月，该节目正式播出。
《对话》揭秘脑机接口，与该领域的研究者和实践者一同探讨脑机接口的应用与未来。
对话嘉宾：
栾国明 世界神经调控学会中国分会主席
孙伯民 世界功能神经外科学会精神病外科治疗委员会主席
韩璧丞 BrainCo强脑科技创始人兼CEO
吕宝粮 上海交通大学计算机科学与工程系教授
段伟文 中国社会科学院科技哲学研究室主任
非侵入式脑机接口使用者——BrainCo产品体验官古月:“我这个手臂完全是用我大脑控制的，戴上这个“手”以后，我只要想就可以直接做任何动作。它帮助我还原了之前的生活，极大地提高了我的生活和工作效率”
侵入式脑机接口使用者吴晓天：“它其实不只是让你开心起来，它是让你找回丢失掉的生命力。”
什么是脑机接口？
脑机接口的落地应用为何难？
栾国明：脑机接口可以分为广义的和狭义的。世界上任何一个计算机和中枢神经系统建立一种联系，这就是脑机接口。把这个连接通过获取信号后，读码、解码再反馈回去，这是真正的脑机接口的一个应用。
孙伯民：脑机接口一个是通过计算、人工智能这些方法，获得脑子里原始的信息，使我们更直接、更深层次、更准确地去了解脑。尤其是对一些疾病的认识，它的产生、它的机制，比如说像精神疾病的话，如果没有现在的脑机接口的话，最近几十年我们研究的都是一些外部的研究，就很难真正地能够触及到这个疾病的本质。
孙伯民 世界功能神经外科学会精神病外科治疗委员会主席
韩璧丞：2014年巴西的世界杯上，一个叫平托的瘫痪青年经过六个月的训练，用机械战甲踢出第一球，这一脚也被称为脑机接口的“阿波罗登月”时刻。要知道，在这一脚的背后，我们付出了极大的努力——首先，我们面临的第一个挑战是工程学上的突破，需要在短时间内设计出一个全身机械装置，使被试者能够重新站立；其次，人类大脑的复杂性也是一个关键问题。想象一下，面对成千上万的观众，甚至十几亿人观看的开球仪式，被试者可能会经历极大的情绪波动。因此，我们必须确保他能在任何环境下准确地传达信号，并踢出这个球。这也是脑机接口技术中最具挑战性的两个方面：数据采集和数据解析。
韩璧丞 BrainCo强脑科技创始人兼CEO
脑机接口离我们远吗？
韩璧丞：脑机接口技术其实离我们并不远，BrainCo一直以来的愿景就是想把脑机接口做成真实世界的产品。在进行脑机接口技术的研发时，我们主要有两个思路：造人和造超人。
所谓"造人"，实际上是指修复人的功能。我们的目标是帮助那些没有手脚的残疾人，通过神经再连接的方法，让他们可以用意识来控制肢体，恢复正常的生活。
传统的假肢相对比较粗糙，通常只能通过肌肉抖动或机电信号来控制，并且只能进行简单的动作。但是，当我们结合对神经信号的解析时，假肢可以实现非常敏感的操作。我们之前做过一个实验，使用脑电信号来控制机械臂进行精确的空间抓握。后来，我们搭建了一个机器人平台，利用大脑中的运动想象信号进行简单姿势的控制。当然，在那个时候这个信号的传递还存在一定的延迟。
随后，我们开始研发可直接使用的假肢供残障人士使用。我们直接解析他们残留肢体上的神经信号。当他们佩戴上假肢后，甚至可以演奏乐器等复杂动作，因为人手的运动是通过34块肌肉控制的，并且在背后有大量的神经参与。每个人对手指动作的神经信号都是独特的，而且许多残障人士可能已经失去手部功能多年，已经忘记了每个手指的动作感觉。因此，每个人都需要接受特殊的信号训练。经过这样的训练后，残障人士再安装我们的假肢，基本上可以恢复他们以前的生活。
吕宝粮：理论上有了脑机接口能让瘫痪的病人重新站起来。脑机接口也可以用到正常人身上，现在一些非常重要的岗位，例如飞行员、高铁司机的疲劳程度、工作负荷、情绪状态，都需要这种技术来探测到他们的状态。
吕宝粮 上海交通大学计算机科学与工程系教授
段伟文：人的很多行动、行为都由神经控制。通过脑机接口的手术或者技术，可以改变残疾人的缺陷，恢复这方面的能力，来增强他运动或是行动的能力。
脑机接口能预防未来的疾病？
栾国明：脑科学、脑健康管理的一个重要问题。是什么呢？就当一个人在健康的状态当中就应该预判我未来三年、五年、十年，我会发生哪些脑的问题。把脑电三年的变化，影像学变化、功能的变化，认知、记忆的变化，来做一个曲线分析，我就能预判他五年后会怎么样，十年后会得什么病。举个例子说，我预判五年后你要得脑出血了，那可能就像你说的那样，我提前能不能预防一下。
栾国明 世界神经调控学会中国分会主席
韩璧丞：有很多的老人，他到了一定时候突然间就发现走路很困难，然后当他选择不走路，卧床和坐轮椅几十天，人体机能会快速地下降，可能以后很难再次去走了。所以我们现在在研究，我们有没有可能做一个新型的脑机接口的装置，像一个裤子一样让他可以穿上，穿上之后他不会感到这种疲惫感，让他能够去多走五到十年的路。
非侵入式和侵入式脑机接口的区别？
韩璧丞：侵入式脑机接口和非侵入式脑机接口各自解决不同的问题。侵入式脑机接口主要应用于严重的脑疾病，如癫痫和帕金森等，需要进行开颅手术进行治疗。而非侵入式脑机接口则主要用于干预和治疗与睡眠、自闭症和老年痴呆等疾病相关的问题。
对于非侵入式脑结构的研究，它包括大脑的脑电，以及其他的大脑的信号，包括这个功能性核磁共振，还有脑磁。很多信号的采集以及干预，然后也包括人体的周边神经的信号的解析，特别是比如在美国，有很多的企业，其实也是在研究周边神经信号的脑机接口技术。因为这里面的核心是他要往回去猜大脑里面想的是什么。然后把大脑的信号和这个周边的时间信号进行一个一一对应。我们之前有过两代产品，第一代就是直接在头上采集脑电信号对假肢进行控制。后来我们发现了，如果做真实世界的产品，让这个残疾人头上还带一个设备，前面还装一个架子，它控制起来非常麻烦,所以我们开发了第二代,直接在手臂上采集神经信号。
就信号的精准度而言，侵入式脑机接口的信号要比非侵入式的精确得多。因为它需要进行颅内植入电极的操作。对于我们来说，进行非侵入式脑机接口的研究是非常困难的，因为我们采集到的信号都会被噪音所干扰。在我读博士时的第一年，我每天都要佩戴脑电设备，并涂抹导电膏。每天都在进行实验，导电膏就像牙膏一样，每次实验之前都要涂抹一遍，实验结束后再洗头。因此，我第一年洗了800多次头。因为脑电信号是一个正负50微伏的信号，相当于一节五号电池的100万分之一。这就好比我们需要在50公里外探测到一只蚊子拍动翅膀的声音，非常微弱。因此，非侵入式脑机接口的难度在于开发先进的传感器，能够在庞大的噪音中识别这些精确的信号。
人类大脑的更多畅想？
关于记忆移植与“永生”
段伟文：我觉得“永生”其实是很难真正意义上实现的。因为我们自身是对自身有一个感知的，就是说你最终的复制的这样一个结果，只是一个你的载体的一种感知。比如说我们通过数字人来实现邓丽君的演唱会的重现，那么邓丽君相当于是永生了。但是对于邓丽君自己来说，他不会感受到这样一个永生。
段伟文 中国社会科学院科技哲学研究室主任
韩璧丞：有关记忆移植的实验，泰德·伯格教授进行了一项研究。他在一只老鼠的大脑中植入了一个芯片，并将其放置在一个盒子中，盒子的两边都有食物。然而，每次它去左边吃食物时，都会受到电击。所以它渐渐学会只去右边进食。之后，该教授将芯片移植到另一只从未进过这个盒子的老鼠的大脑中，发现它直接去右边进食。这证实了记忆是可以移植的。
另外，对于"永生"这个话题，我的想法是，在哲学领域有一个术语叫做"缸中之脑"，它曾经是一个哲学概念，但现如今逐渐成为科技范畴内的可讨论的内容。人类的所有感官主要来自于五个方面，视觉、味觉、嗅觉、触觉和听觉。如果在未来，我们能够将这些感觉输入到大脑中，人类就有可能实现永生。实际上，很多人选择只冷冻自己的头部，因为他们认为未来有一天解冻大脑，达到永生是非常遥远的可能性，但我相信总有一天这将成为现实。
