记者亲历的真实体验:头戴一个形似“渔网帽”的电极头套,紧盯屏幕,在脑海中反复模拟紧握拳头——结果指尖竟在电极片释放的微弱电流刺激下,不由自主地轻轻蜷曲。这绝非科幻电影中的虚构桥段,而是此刻正在实验室里真实上演的脑机接口应用场景。
一边是短视频里被过度渲染的“脑控”与“赛博永生”概念,一边是切切实实为中风偏瘫患者康复而设计的临床产品。脑机接口技术究竟走到了哪一步?侵入式与非侵入式路线之间到底存在多大差距?基础脑科学研究的瓶颈,又将如何影响这条早已被资本紧盯的赛道?
带着这些疑问,记者跟随调研团队走进天开高教科创园·脑机交互与人机共融海河实验室,现场体验了由实验室孵化企业——天开燧世(天津)智能科技有限公司自主研发的“神工-神机”脑机智能康复系统,并与实验室常务副主任、天津大学教授倪广健以及实验室产业部部长、天开燧世(天津)智能科技有限公司总经理顾斌进行了深度对话。这些一线科研专家的共识是:脑机接口并非科幻电影中的“万能神器”,但它确实比外界想象的更接近产业化的临界点。
头戴“渔网帽”想象握拳,指尖竟应声而动
记者最先体验的是“神工-神机”脑机智能康复系统。工作人员将一个布满电极、酷似“渔网帽”的头套戴在记者头上。为了增强导电性,他们在电极与头皮接触的多个位置滴入生理盐水,接着又将两片电极片贴于记者手臂手肘内侧的肌肉上。屏幕上只有一条指令:直视屏幕,想象握拳。
记者开始在脑海中反复复现握拳的意象。持续想象一段时间后,手臂上的电极片传来轻微的刺激感,紧接着,手指开始出现细微的蜷动——请注意,手掌确实没有主动发力,这个动作完全是由电极刺激肌肉完成的!
在场工作人员解释,这套系统的核心原理是:它能够解码脑电信号,精准捕捉使用者的运动意图,并驱动电刺激与机械手协同响应——电刺激帮助肢体完成动作,机械手同步提供外部辅助。这套系统重建的是“意念到动作”这条受损的神经通路,每一次成功的解码,都是对大脑的一次正向反馈,能显著促进神经重塑与功能恢复。
据介绍,“神工”系列脑机交互创新医疗器械产品已广泛应用于运动康复、精神诊疗、神经重症、视听感知等医疗场景,目前在全国多家医院投入临床使用,累计服务数千名患者。一个深受关注的真实案例是:一名因中风导致右侧肢体瘫痪的患者,在经过脑机接口康复训练后,右下肢恢复了一定的基础活动能力。
另一款名为“八通道脑机头环”的产品则显得更加“轻量级”。记者只需戴上这个酷似“金箍”的装置,就能通过脑电波解析,实时检测出当前的压力值、疲劳程度、平和度、专注度等多项指标。同样是解析脑电波,这款产品瞄准的是普通用户能感知、可长期佩戴的消费级应用场景。
侵入式与非侵入式,最终将在“顶峰相遇”
值得注意的是,以上体验的两款产品全部属于非侵入式路线——无需开颅,无需植入,信号仅从头皮表层采集。这与马斯克主推的“侵入式脑机接口”是两条截然不同的技术路径。目前,两者最直观的区别在于采集方式:侵入式需要通过外科手术将电极植入颅内,非侵入式则仅在头皮表层贴附电极。
倪广健教授指出,两者本质上对应不同的应用场景,底层逻辑是一致的——都是通过读取大脑信号来实现特定功能。但从产业空间来看,风向存在明显差异。侵入式的优势在于获取的信号空间分辨率高、信噪比优,能捕捉到更精准的神经信号;与之相对,非侵入式脑机接口无需手术,安全性更有保障,还能无创获取全脑域的物理信息,适用于更广泛的人群和场景。
对于两条技术路线的长期走向,倪广健给出了一个更具行业视野的判断:侵入式与非侵入式最终会在“顶峰相遇”。非侵入式的信号采集精度将持续提升,正在逐步接近侵入式的信号质量;侵入式的安全性会不断优化,最终向创伤越来越小的方向靠拢——这是行业长期发展的必然趋势。
顾斌则从产业化视角补充了另一层思考:侵入式与非侵入式并非非此即彼的替代关系,两者在各自适用场景下都有不可替代的价值。非侵入式覆盖的场景广阔,不仅涵盖消费级领域,在医疗场景中也适用于大部分疾病的辅助诊断与康复治疗。侵入式则聚焦在重症场景——当患者已处于重度失能、植物人状态或面临生命危险,且无其他有效治疗手段时,它可能带来一定的临床收益,患者及家属在充分知情后或会选择这一路径。医疗技术的选择本质上是患者收益与临床风险、成本的平衡。在不同适应症、不同病程阶段选择适配的技术路线,是非常正常的临床决策,并不存在一条路线优于另一条的问题。
不存在“脑控”神话,从实验室到产品需做“减法”
两位专家直言,那些在科幻作品中渲染得夸张的“脑控”“意念操控他人”在现实中并不存在。倪广健教授指出,从脑科学研究的底层逻辑来看,目前人类尚未完全探明大脑的完整工作原理,在基础机制没有研究透彻的前提下,根本谈不上“控制大脑”。当前所有脑机接口技术都只是在现有认知范围内,有限度地利用脑信号。
顾斌进一步解释道:脑机接口技术脱胎于神经科学。若要实现“控脑”,首先需要完全掌握对应的神经机制。但截至目前,人类对情绪这类高级大脑活动的运作原理仍未完全理解——情绪是大脑多个脑区在时间、空间、因果层面复杂交互的结果,其发生机制尚在持续探索中,距离精准控制仍有很大差距。
那么,基础脑科学的瓶颈,是否会制约脑机接口的产业化进程?倪广健认为,当前落地的成熟技术都以实际需求为导向:尤其在医疗场景下,只要技术能切实干预对应病症、满足临床需求即可应用。从长期来看,脑科学基础研究必须持续跟进,才能支撑技术迭代。过去医学诊断只能依赖医生经验判断,如今核磁、CT、X光已实现人体内部结构与功能的实时成像;未来随着工程技术迭代,人类对大脑的认知也将不断深入。换言之,基础理论与工程技术是双向咬合,而非单向依赖。
比“脑控”更真实的行业挑战,其实是实验室到产品之间那道并不显眼的鸿沟。顾斌表示,高校科研与企业研发的核心导向各有侧重:科研场景下,一项技术在较小样本上验证有效,即可推动学术前沿;而产业化的目标,是让技术惠及更广泛的用户群体。企业存在的价值在于服务用户——在医疗场景下就是服务患者、服务医生。这意味着在实验室成果的基础上,还需要进一步完成产品化转化。
很多实验室里的前沿技术,落地时往往还需与真实临床需求进一步适配。对此,企业需要在两方面持续探索:一是在产品化过程中寻求精度与实用性的平衡,为满足真实场景需求,将实验室阶段的验证精度优化为可稳定服务用户的实用水平,同样是值得肯定的路径;二是更加注重场景驱动,很多前沿技术在特定场景下有其独特价值,但商业化初期也需要从用户需求出发,逐步拓展技术的适用边界。这是技术产业化必须经历的重要阶段。
