掌控风向的掘金脑机

张凤玲

脑机接口的发展究竟能给品牌带来哪些机遇，又存在着哪些问题？

脑机接口，可以让很多事情化腐朽为神奇。

让残疾人用机械臂唱歌，让失语者说话，让失聪者听到声音……

现在，脑机接口，就是大脑和计算机之间的接口，通过人脑与计算机进行数据交换，让AI或计算机来辅助人脑工作。

脑机接口技术究竟是什么？它为什么能让科学家如此痴迷？在这一领域，有哪些技术方案，它们各有什么特点，又都存在着怎样的问题？脑机接口的发展究竟能给品牌带来哪些机遇，又存在着哪些问题？

为何被青睐

所谓“脑机接口”，就是指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接接口，其目的是用来实现脑与设备的信息交换。

这里所谓的“直接”，指的是不依赖于正常的由外围神经和肌肉组成的输出通路，实现“脑”和“機”之间的直通。

简而言之，探索大脑的历程。印象里，对脑机接口最著名的描写莫过于1999年上映的系列电影《黑客帝国》。

电影中，以人类黑客尼奥为首的“人类反抗组织”历经波折回到现实世界，才发现自己此前一直处在虚拟空间，所依赖的乃是插在脑后的一根电缆。

是什么原因让脑机接口技术有如此的魅力，让科学家和商业大佬等都决心在这个领域投入大量的资源呢？

其主要原因还是其巨大的潜在应用场景。

具体来说，如下几个方面的应用场景是十分值得期待的：

第一个场景是帮助残障人士以及行为障碍者进行康复。

在现实中，有大量的人具有各种各样的残疾，或因中风、癫痫等疾病而行动不便。针对这一部分人，脑机接口技术可以帮助他们更好地控制身体或者义肢，从而达到帮助他们康复的目的。

事实上，在实践中，人们很早就将脑机接口技术用于这一用途。

比如，帮助听障人士恢复听力的人工耳蜗，其实就是一种非常成熟和普及的脑机接口设备，只不过由于它过于常见，所以常常不被人们和具有科幻色彩的脑机接口联系在一起。

很多时候，人们的听力障碍，其实是大脑听觉区域与耳朵相连的神经通路出现了问题，而人工耳蜗就是一个外接机器，它能将接收到的外界声音转为电信号，并将它进行转换后传导到大脑听觉神经。

这样一来，脑、耳之间损坏的神经通路就得到了恢复，患者的听力也就可以恢复正常了。

当然，现在脑机接口的应用已经远远超出了人工耳蜗的程度。

科学家们正在致力于将其应用在渐冻症、高位截瘫、失语症等严重的运动感知功能受损疾病，尝试帮助这些患者恢复健康。

以渐冻症为例，这是一种慢性、进行性神经系统变性疾病。

患上这种疾病的人会逐渐出现肌肉和骨骼无力、肌肉萎缩等症状，最终失去行动能力。

到现在为止，人们依然没有找到治疗渐冻症的有效方法，这就意味着我们只能眼睁睁看着患者逐步被“冻住”。

幸运的是，随着脑机接口技术的发展，人们似乎在传统治疗方法之外，找到了另一条攻克渐冻症的道路。

第二个场景是教育。借助于脑机接口，老师可以更好地对学生注意力值状况做到实时了解，并据此调整教学策略。现在，市场上已经有不少初创企业盯准了这一应用领域。

第三个应用场景是娱乐。

例如，在VR游戏当中，人们可以借助脑机接口，在不借助其他外部设备的情况下更好地对游戏角色进行操控。这样，就可以更好地提升游戏的沉浸性，让玩家获得更好的体验感。

从功能上看，脑机接口设备主要要解决两个问题：

一是接收神经元发送的信号，并由此推断出其中包含的信息。根据需要，人们可以对这些信息再编码并进行输出（例如像卢西尔那样操控乐器，或者对机器进行控制）。

二是对神经元进行刺激，从而通过神经元来影响身体某些部位的行动。这两种任务都可以通过不同的方式来实现，而不同方式在实现效率上存在着很大的差异。

目前，人们通常会把脑机接口技术按照其是否需要侵入大脑，以及侵入的程度分为非侵入式、侵入式，以及半侵入式三类。

品牌们卷入

根据公开资料显示，全球脑机接口的市场规模在2021年达到了15亿美元，预计到2027年，全球脑机接口市场规模将达到33亿美元，约合238亿元人民币。

国信证券预计，脑机接口相关市场规模在2030-2040年期间可达700亿-2000亿美元。

数据显示，截至2023年4月，全球有1394起脑机接口相关融资事件，大多投融资以种子轮和A轮为主。

现在，许多投资机构开始注意这一赛道。

脑机接口市场规模已经达到了万亿级别，掀起了“军备竞赛”。

从技术来看，捷报连连：

华米与中科大共建脑机智能实验室;

首例自主研发介入式脑机接口完成动物试验，只需进行微创手术；

在南开大学段峰教授团队牵头的全球首例非人灵长类动物介入式脑机接口试验中，研究团队让介入式脑电传感器通过猴子的颈静脉，进入矢状窦，到达运动皮层脑区，手术后研究团队成功采集并识别到非人灵长类动物介入式脑电信号，实现了动物对机械臂的主动控制。

技术出行之后，产品也出现了，现阶段主要医疗和助老。

企业展的产品，包括脑控打字系统、脑控复健设备、辅助睡眠脑机设备、能够监测精神状态的安全帽等，都已有脑机接口这一技术的影子。

目前，我国在脑机接口的专利申请数量激增，全球占比达35%。

在范式编码技术方面，全球专利申请量近几年呈现急剧增长的发展态势，当前范式编码技术专利主要来源于中国、美国、韩国和日本。在信号解码技术方面，中国和美国都是重要的脑机接口技术原创地和目标市场所在地，脑机信号解码专利数量明显具有优势。

更重要的是，脑机接口技术已经上升到国家战略。

我国“十四五”规划和2035年远景目标都将“脑科学”列为与生命健康和人工智能同等重要的国家战略性前沿科技与研究方向。

其中，“十四五规划”中针对脑科学等前沿领域设计了“一体两翼”的战略，其中“一翼”便是类脑科学，利用脑科学研究来推动类脑人工智能、类脑计算、脑机接口等与人工智能相关的新技术的发展。

发展障碍

需要指出的是，虽然脑机接口的技术已经取得了很大的进展，并且具有十分广阔的想象空间，但是距离真正的大规模商用，它可能还需要跨越很多的障碍。

在这些障碍中，有一些是技术性的。比如，被认为可以更好传输信息、实现脑机沟通的侵入式设备通常需要开颅植入。

在这个过程中，手术的安全性、术后的后遺症，以及设备维护等，都存在着不小的问题。 因此，如果品牌们想让人们可以放心地使用类似的产品，还需要对技术进行很多改进。

除了技术障碍外，更大的障碍来自于伦理方面。

第一是隐私问题。

借助于脑机接口，研究人员可以从神经元的活动来直接解读佩戴设备人员的所思所想，自然也就有机会去窥探他们的各种隐私。如何才能保证人们在使用脑机接口时，不被任意窥探隐私，会是一个十分现实的问题。

第二是精神控制问题。

通过脑机接口技术，人们不仅可以窥探他人的思想，更可以直接对他人的思想和行为进行干预，甚至还可能篡改人们的记忆。如果使用不当，这一技术将会成为可怕的思想控制工具。

如何预防这一情况的出现，也是一个亟待解决的问题。

第三是不平等问题。

从理论上讲，借助于脑机接口技术，人可以对某些器官的能力实现增强。

因此，富有的人就可能花钱来对自己的能力进行强化，从而让自己成为一个能力不同于常人的超人。这样一来，财富上的不平等就会进一步转化为生理上的不平等。

如果开刀，那么，脑机接口能代替人类思考吗？

脑机接口能代替人类思考吗？

比如，通过脑脑接口对大脑的特定部位实施特殊频谱信号刺激，达到干扰和控制大脑思维活动的目的。

一个最直白的例子是，在刘慈欣的科幻小说《三体》中，面壁者希恩斯研发了一种“思想钢印机器”，对使用者神经元某一部分进行控制，减少其大脑思维决策的过程，使其对某个输入“不假思索”地作出判断，从而植入“人类必胜”的坚定信念。

综上所述，如果要实现脑机接口技术的大规模商用，除了克服技术上的障碍之外，品牌们还需要找到以上这些伦理问题的破解之策。