2026-06-29

无需动手或开口,仅凭大脑意念即可在屏幕上流畅打字,这已不再是科幻情节,而是脑机接口技术前沿探索的现实。近期,美国麻省总医院与哈佛大学医学院的研究团队在《自然·神经科学》期刊上公布了一项突破性进展:他们开发出一种新型脑机接口,使四肢瘫痪患者能够通过“意念”在虚拟键盘上打字,速度达到每分钟110个字符,准确率高达98.4%。这一成就相当于健全人使用智能手机打字速度的81%,为肌萎缩侧索硬化症(渐冻症)和高位截瘫等患者提供了高效沟通的新途径,并标志着脑机接口技术从实验室走向临床应用的关键一步。

该技术的核心在于在大脑与外部设备之间建立了一条“信息桥梁”,绕过了受损的神经和肌肉。此前,研究人员曾尝试通过解码大脑的“发声”意图来合成语音,或识别手写笔迹,但这些方法要么速度较慢、容易出错,要么对患者的残余运动能力有特定要求。

相比之下,电脑键盘的输入方式更为大众所熟悉。研究团队因此选择了“打字”作为切入点。他们让两位四肢瘫痪患者——一位患有肌萎缩侧索硬化症,另一位因颈椎脊髓损伤而瘫痪——在脑海中想象用手指敲击键盘的动作。植入大脑运动皮层的微型电极捕捉到这些“尝试打字”的神经信号,并利用深度神经网络模型将其转化为屏幕上的文字。该系统仅需约30句话的练习即可完成校准,这种“即学即用”的低门槛特点,使其具备了融入日常生活的潜力。

这项研究仅是脑机接口技术发展的一个缩影。全球范围内,脑机接口技术正在多个领域加速发展。在重症医疗领域,植入式设备帮助患者重新与世界建立联系:瑞士洛桑联邦理工学院团队通过植入式“电子桥梁”,协助脊髓损伤患者恢复了行走能力;美国Neuralink公司已验证了受试者能用意念控制鼠标并玩游戏;中国清华大学自主研发的侵入式脑机接口“NEO”,也帮助瘫痪患者实现了脑控抓握。在非植入领域,技术创新也在快速迭代——澳大利亚悉尼科技大学的研究人员采用无创的多通道脑电技术,成功解码并输出想象中的语言;中国科学院自动化研究所团队利用少通道可穿戴设备“SignBrain”,实现了闭眼想象打字。脑机接口技术目前已能解码运动、语言和文字信息,未来有望解码图像、音乐乃至思维过程等更复杂的内容。

然而,脑机接口技术要从实验室走向广泛的实际应用,仍面临诸多挑战。植入式设备的长期生物相容性、无创技术的信号解码精度,以及实现更自然的“双向交互”(即不仅能读取大脑指令,还能向大脑写入触觉等感知信息),都是未来需要解决的难题。同时,设备的小型化、轻便化和可穿戴性,实现“即戴即用”,以及降低手术创伤也是需要考虑的因素。此外,随着大脑信号的读取和解析成为可能,如何保护“思维隐私”和神经数据安全,也是技术发展必须同步应对的伦理问题。

随着微创、无创、可穿戴及双向闭环技术的不断成熟,脑机接口将逐步从“功能的重建”发展到“潜能的拓展”,最终实现人机共融的“脑机智能体”。从辅助失语患者恢复表达,到为截肢者配备智能假肢,再到解码重构人脑的思维、意识等认知功能,并发展脑机融合智能,脑机接口技术的潜力巨大。当“心想事成”不再是一句祝福,而是触手可及的现实,一个与机器深度融合的新时代正加速到来。

(作者为中国科学院自动化研究所研究员)