从《阿凡达》到现实：脑机接口技术的突破与挑战

从《阿凡达》到现实：脑机接口技术的突破与挑战

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新华网

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来源

1.

https://app.xinhuanet.com/news/article.html?articleId=705c8206b586cbb2bd8a7394ec6086ec

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http://paper.people.com.cn/rmrb/html/2024-06/18/nw.D110000renmrb_20240618_1-20.htm

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https://news.cqnews.net/1/detail/1202032535717908480/app/content_1202032535717908480.html

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https://kjt.zj.gov.cn/art/2024/8/19/art_1228971344_59011836.html

2009年，一部名为《阿凡达》的科幻电影在全球范围内掀起了一场视觉革命。影片中，人类通过"脑机接口"技术，将自己的意识与阿凡达身体相连，实现了对异星生物的操控。而在潘多拉星球上，纳美人则通过后脑的神经接口，与各种生物建立联系，创造出一种人与自然和谐共生的美好景象。

曾经，这样的场景只存在于科幻电影中，但如今，脑机接口技术正在从银幕走向现实，为人类带来前所未有的机遇与挑战。

2024年1月，埃隆·马斯克的脑机接口公司Neuralink宣布完成首例人类大脑设备植入手术，这标志着侵入式脑机接口技术迈出了重要一步。然而，在中国，一项更为创新的技术正在引领脑机接口领域的发展。

南开大学人工智能学院段峰教授团队在脑机接口领域持续领跑。2022年，团队成功完成国内首款介入式脑机接口动物羊试验，突破了介入式脑电电极、血管内脑电采集等核心技术。2023年，团队又完成了全球首例非人灵长类动物介入式脑机接口试验，实现了从被动采集到主动控制的技术飞跃。

今年8月，段峰教授团队再次传来喜讯：全球首例介入式脑机接口传感器血管内取出试验在北京获得成功。团队不仅实现了稳定高效的信号传输，更重要的是验证了传感器可以在不损伤脑组织和血管的情况下安全取出，为临床应用扫清了关键障碍。

脑机接口技术最令人振奋的应用之一是在医疗领域。目前，该技术已在多个方面展现出巨大的潜力：

• 运动功能康复：通过识别运动皮层脑电信号，控制康复运动辅助机器人，为脑卒中、脊髓损伤患者带来福音。
• 意识障碍评估：利用脑机接口技术分析脑电反应，可以更准确地评估"植物人"的意识状态，甚至实现与患者的沟通。
• 癫痫预警：通过实时监测大脑电活动，预测癫痫发作的可能性，帮助患者及时采取预防措施。
• 精神疾病治疗：脑机接口能够获取脑电信号的特性，有效分析和研究患者的心理状态，实施神经反馈训练，帮助改善患者的神经功能和心理状态。

尽管脑机接口技术已经取得了令人瞩目的进展，但要实现《阿凡达》中那样的场景，我们仍面临诸多挑战：

1. 技术瓶颈：大脑结构极其复杂，目前对大脑高级功能如情感和记忆等方面的理解仍然有限。同时，电极材料的生物相容性、芯片运算能力等关键问题仍需进一步突破。

2. 伦理困境：脑机接口技术涉及个人隐私、身份认同等深层次问题。如何在推动技术发展的同时保护人类尊严，是一个亟待解决的课题。

3. 安全性考量：植入式设备的长期安全性、信号传输的稳定性等问题，都需要经过严格验证。

尽管面临诸多挑战，但脑机接口技术的发展前景依然令人期待。随着技术的不断进步，我们有理由相信，未来的人类将能够实现更深层次的"人机融合"。

或许有一天，我们真的能够像《阿凡达》中那样，通过脑机接口实现意识的自由切换。但在此之前，我们更应该关注这项技术如何为改善人类生活质量做出贡献。从帮助瘫痪患者重获行动能力，到治疗各种神经系统疾病，脑机接口技术正在逐步改变我们的生活。

正如南开大学段峰教授所说："未来，这项技术将通过'医工结合'打造高端医疗设备民族品牌，为脑疾病医疗康复领域带来广阔的市场前景和深远的社会效益。"

从科幻到现实，脑机接口技术正在开启一个充满无限可能的新时代。虽然我们离《阿凡达》中的场景还有一定距离，但每一步技术进步都在将科幻逐渐变为现实。