李文宇预测：脑机接口未来十年将发生巨变

国内脑机接口的热度日益攀升。

今年1月，工信部等七部门联合印发《关于推动未来产业创新发展的实施意见》，将脑机接口列入未来产业十大标志性产品。北京、上海、天津、湖北等地陆续出台未来产业政策，鼓励脑机接口产业发展。7月，工信部提出脑机接口标准化技术委员会筹建方案，推动脑机接口规范化发展。

政策加码的同时，我国创新成果也在不断涌现。近日，华为的脑机接口芯片专利公开；清华大学医学院联合博睿康研发的无线微创植入脑机接口NEO，成功完成全国第三例、上海第一例临床植入试验；首个全国产高通道脑机接口临床测试在汉进行，手术非常顺利，读取出的信号质量高。

脑机接口作为前沿科技和未来产业赛道，正逐渐变成现实。人类对大脑的探索也因为脑机接口打开了新局面。脑机接口将如何改变人类生活？技术发展到哪一步了？安全性问题如何解决？针对这些问题，中国信息通信研究院知识产权与创新发展中心主任、脑机接口产业联盟秘书长李文宇近日接受《云端会客厅》访谈，作深入探讨。（点击看直播>>）

中国信息通信研究院知识产权与创新发展中心主任、脑机接口产业联盟秘书长李文宇。

“目前，全球的脑机接口领域已经慢慢走过技术验证期，现在到了产业发展初期。2025年，预计会有更多临床病人在视觉重建、高位截瘫、运动康复等领域使用脑机接口。”李文宇认为，脑机接口已不是遥不可及的未来，有望在未来10年迎来快速增长，但我们不用过于担心脑机接口会把人看明白了、看穿了、看透了，当前技术手段距离该目标的实现还很远。

人类对脑机接口技术的探索

是从100年前发现脑电波开始的

《云端会客厅》：如何理解“脑机接口”？

李文宇：当前脑机接口正处于一个非常重要的阶段，大脑活动产生的电信号被人类第一次感知和监测到，恰好距今100年；“脑机接口”首次作为科学概念提出，至今已有51年。

“脑机接口”，通俗来讲，就是基于探知大脑行为的目的，通过植入大脑或在头皮放置传感器，采集大脑在人体或思维活动中产生的一系列信号，再由外部的电脑、云端服务器、手机或头显等可穿戴设备，对大脑信号进行不同层次、不同难易程度的分析，从而获知大脑意图，可能是情绪状态，也有可能是人要发生某项行为的意图，例如希望动左手还是动右手。一些瘫痪者希望完成喝水、运动的意图，也可以通过脑机接口实现。

《云端会客厅》：这些大脑信号是如何通过传感器被外部收集到的？

李文宇：人类检测大脑活动的技术手段很多种，例如通过电信号、磁信号、光和超声等手段感知大脑活动，其中通过电极采集大脑神经元放电信号是主流手段，往往分为植入式和非植入式两种。

非植入式的采集方法是在头皮外选择一些位置放置传感器电极，对通过颅骨透传到头皮外侧的脑电波进行采样，由数字处理芯片提取其中最重要的信息特征，再进行信号处理和分析，解析大脑意图。

植入式技术则需要进行开颅或颅骨钻孔手术，植入深度越浅则安全性相对越高。目前在大脑硬膜外采集信号的技术手段精度已相对较高，比如在大脑颅骨钻小孔或者狭缝，把柔性电极贴在颅骨和硬膜之间，来降低颅骨对脑电信号的衰减干扰，从而获取相对非植入式质量更高的脑电信号。

但是对于人类希望治疗的一些脑疾病以及帮助人类理解大脑复杂神经行为，则有可能需要把电极放到大脑皮层以下的深部核团里。电极植入的位置和深度取决于研究目的和实现相应功能，原则上都是遵循伤害最小原则，实现大脑信号和外部机器的连接。

抑郁症、渐冻症、孤独症、癫痫……

脑机接口技术将为许多疾病治疗带来新突破

《云端会客厅》：目前最新的脑机接口技术达到了什么程度？有哪些成功的实际应用？

李文宇：脑机接口是交叉学科，涉及脑科学、信息学、新型材料、通信等领域。随着技术进步，脑机接口还要能够从服务一个用户到成千上万用户，这还涉及大数据处理、人工智能技术的应用。

50年来，脑机接口的技术进步加深了人类对大脑运行规律的认识，尤其是对疾病治疗、致病机理的发现起到帮助作用。在一些非医疗场景下的技术应用，给人类的健康生活和工作带来有力帮助。

从2023年到2024年期间，一些新的技术正在推进：

在硬件研制方面：一是采集方式更加多元，例如加州理工学院利用功能性超声成像对被试者进行大脑成像，解码准确率84.7%；二是调控方式更加多元，美国麻省理工学院开发了可植入压电超声刺激器，使用超声波替代电极能避免电极腐蚀和植入区域疤痕组织感染电脉冲，对组织无害，功耗极低；三是芯片集成化和微型化出现突破，瑞士洛桑联邦理工学院研发了超小超薄芯片；四是电极通量再破新高；五是全新材料已具备应用基础。

在软件算法方面：一是解码实时性提高，巴黎文理大学通过脑磁图技术和人工智能技术实时解码大脑中的视觉表征，生成与人类看到图像高度相似的图像流；二是解码准确性提高，南加州大学能从复杂神经活动中准确解码运动意图，有助于更直观、更精细地实现脑控交互。

脑机接口产业尚处在产业发展初期

未来五十年将迎来长足发展

《云端会客厅》：脑机接口产业目前的发展情况如何？近些年有没有可能实现大规模商业化？

李文宇：展望未来50年，脑机接口将会有长足进步。

人工智能技术已经发展60多年了，在60年这个节点，正在产生一系列突飞猛进的变化和对人类社会重大变革性影响。

类比来看，脑机接口技术发展了50年。未来10年，随着人工智能技术进步和海量脑科学数据的涌现，脑机接口会在众多科学家的不断探索下，在不经意间悄悄革新其技术能力，产生一些突飞猛进的变化，和人工智能领域一样对人类社会带来重大影响和惊喜。

目前，全球脑机接口领域，已经慢慢走过技术验证期，现在到了产业发展初期。全球脑机接口企业数量有600多家左右，龙头企业数量少，专注于技术探索和产品研发。国内脑机接口企业不到200多家——这个数量目前还在“理性”增长，不是爆发性增长，而是根据研究成果产业化落地的节奏来增长。

2025年，预计会有更多临床病人在视觉重建、高位截瘫、运动康复等领域使用脑机接口。

目前，脑机接口产业所呈现的热度和它所处的发展阶段是相匹配的，已经有越来越多的投资方、技术方以及高校学者都关注到这个领域，希望做出更多贡献。

神经数据的隐私保护正受到关注

脑机接口离把人“看透”还很远

《云端会客厅》：脑机接口作为一项前沿技术，究竟安不安全？

李文宇：安全性始终是脑机接口发展中必须谨慎对待和妥善处理的问题。

大脑就像一块豆腐，非常柔软娇嫩。细微的硬物破坏都会给大脑带来不可逆转的伤害。植入式脑机接口的电极需要放在大脑颅骨下面，和脑神经细胞直接亲密接触，这就要求电极尽可能柔软，可以和大脑组织共同运动。但这种损伤往往不可能为零，只有尽可能让损伤越来越小。另外，电极的材质是否会让大脑产生一系列炎症？万一出现问题或者病症痊愈，如何能够安全地把电极取出来？这些都需要深入研究。

很多患者还较为关注的一个问题是：设备一旦被大脑使用，如果企业出现运营和资金困难，日后的维护应该交给谁？这需要相关的社会保险和保障支持，能够为患者提供持续的术后照顾，这也是目前脑机接口需要重点解决的问题。

除此之外，用户的隐私安全问题也需要得到重视。很多人担心一旦装上脑机接口以后，是不是这个人所有的隐私都没有了？他所有的想法、所有的意图都能被外界探知了？这样他岂不就成了一个透明的人？

每个人的大脑都有自己一系列的信息，所以每个人的神经数据也是不同的。目前，全球许多国家已经都关注到神经数据隐私保护的问题，在全球神经科学领域已经达成保护用户神经数据隐私权利的共识，联合国正在推动形成全球一致的神经数据保护框架。用户要形成个人神经数据隐私的保护意识，企业和医院的科研开发应遵循相同的神经数据保护规则，以推动人类的隐私保护和产业持久发展。

当前，还要引导社会正确、科学、客观看待脑机接口。其实，人类对大脑的研究虽然已经持续了100多年，但还处在起步阶段。对于大量大脑自身机理和意图形成的原理，人类仍是未知的，这也是科学家奋斗的方向。

所以，不用过于担心脑机接口会把人看明白了、看穿了、看透了，当前技术手段距离该目标的实现还很远。在当前阶段，对于我们已知的大脑规律，通过脑机接口可对人类进行有意义的应用和帮助，从而解决他们的痛苦，提高他们的能力。

脑机接口领域目前存在大量人才缺口

合理技术的运用只会让生活更幸福

《云端会客厅》：脑机接口技术发展面临很多的未知性，当前我们应该对这项技术怀抱怎样的心态？

李文宇：我对脑机接口的发展，持乐观和憧憬的态度。对人类这样精巧又复杂的系统来说，脑科学的研究相比其他的器官算是成果最少的了。

脑机接口为脑科学领域在未来二三十年的突破提供了渠道和手段。

例如，物理学和材料学的进步让传感器更柔性、通道更高，能在降低对大脑的伤害的同时，提高对大脑的研究能力。人类的脑细胞大概有800到1,000亿，当大模型参数到1000亿以上时，它所带来的效果是直接能够通过图灵测试，和真人一样进行交流。人类对大脑的探索一直在持续，终有一天会把大脑完全解读出来。这是我们这个时代的人不可想象也无法获知的，但这一定是科技发展的方向，是必然的趋势。

对待脑机接口，我们要有更为理性的心态。一是不要担心害怕，合理技术的运用，不会影响和破坏我们的幸福生活，只会让生活更幸福。无论是何种科学技术的发展，都伴随着人类对于这项技术的深度思考和人本主义关怀。尤其是在以人为本、倡议构建人类命运共同体的中国，科学技术的发展会更遵循为全人类造福的初心。

二是不要过度神化脑机接口技术。脑机接口还处在发展的幼年阶段，还远没有到把大脑剖析透彻的阶段，随着伦理观念的引导和社会认识的理性化，要形成让脑机接口造福人类的氛围。

除此以外，脑机接口领域需要更多研究人才，进一步扩大这个领域的研究力量，也需要得到更多资源支持，来推动技术的理性、丰富、健康发展。这也是中国信息通信研究院牵头成立脑机接口产业联盟的初衷，通过联盟的平台，促进成员单位间的技术交流与合作，共同推动脑机接口技术创新性发展。希望全社会共同携手，推动政产学研用医深度协作，通过推动技术创新、加速产业落地、保障技术安全、应对伦理挑战等措施，促进脑机接口技术的健康发展并造福人类社会。

（长江日报记者常少华 吴曈）

【编辑：符樱】