脑机接口常见应用（脑机接口不是科幻）

“脑机接口”，是一个颇具科幻色彩的词汇。大多数人提到它，会想象把一个设备套在头上，就能实现“意念书写”；又或者不用勤学苦读，就能将知识转变为信号直接输入脑中。在著名的科幻剧《黑镜》中，基于脑机接口的剧情多次出现，人类甚至可以将自己的意识传输到一个虚拟世界中，在那里开始一段新的人生。

实际上，脑机接口与人类的距离可能比你想像得更近。

12月20日，BrainCo 强脑科技举办了年度发布会。在这场大会上，这家研究脑机接口技术解决方案的中国公司展示了极具科幻色彩的一幕：

受试者双手佩戴着两个臂环状的设备，大屏幕上呈现了一双虚拟的手。这是将他的双手连续动作虚拟化的视觉效果，受试者不仅可以来回活动手掌，甚至每个手指的动作都能被呈现。他所佩戴的神经接口智能互动的设备能高精度捕捉双手的连续动作，实现更精密的操控。

当人类在键盘上打字时，手指会有小幅度的活动。当受试者戴上臂环时，臂环能感知到手指的微小的移动，对应相应的虚拟键盘，就实现了隔空打字的功能。这就是神经接口平台的“动作意图追踪功能”。

隔空打字 屏幕从上到下，画面一为佩戴设备的受试者，画面二为受试者打出的文字

除此之外，BrainCo 还现场展示了虚拟拼图游戏。受试者不使用鼠标，就可以直观地将零件一块一块抓起来，然后放到指定的位置上去。

BrainCo 创始人兼 CEO 韩璧丞称，有了这样的技术，用户的人机交互体验会大大强于使用鼠标和键盘。通过神经接口平台，可以打破二维世界对场地和空间的束缚，让用户模拟在三维世界里的自然交互。

强脑科技（BrainCo）创立于2015 年，是一家非侵入式脑机接口技术解决方案供应商，也是首家入选哈佛大学创新实验室（Harvard Innovation Lab)的华人团队。 核心团队成员大多来自于哈佛大学、麻省理工学院、中科院等全球顶尖科研院所，在脑机接口领域拥有十年以上的经验。

此次高峰论坛上，米格尔·尼科莱利斯（Miguel Nicolelis）教授正式宣布加入BrainCo强脑科技，担任首席科学顾问。韩璧丞表示，BrainCo 会和教授深度合作，在康复、睡眠、教育等诸多领域探索脑机接口的应用落地。

不同于很多停留在实验室里的研究，BrainCo 已经有产品推出。“脑机接口要做两件事情，一是造人，二是造超人。”韩璧丞说。

所谓“造人”，是指用脑机接口让断肢的残疾人通过安装可操控的假肢恢复到日常生活中；所谓“造超人”，是指提高常人大脑的能力。对应在 BrainCo 的产品线中，则分为康复产品、教育产品和健康产品。

在康复领域，BrainCo 推出了 BrainRobotics 智能仿生手，它搭载了肌电神经电信号的感知系统，可以利用传感器测量用户残肢的肌电神经电信号，帮助用户实现对假肢每根手指的独立控制。BrainCo 在活动现场展示了残疾人佩戴仿生手弹奏钢琴的场面。

佩戴仿生手的残疾人在现场弹钢琴

它的原理就是当人类希望动起来的时候，大脑会对肢体发出指令，指令信号会从中枢神经开始，通过脊髓传输到肌肉终端。肌肉接收到信号之后，便会进行相应的收缩。

人的肌肉不管是在松弛状态下还是在运动状态下，都会产生十分微弱的电信号。BrainCo 开发出了一套独有结合硬件、软件和分析算法为一体的系统，可以在人的运动执行的同时，甚至运动发生之前就通过生物电信号的方式检测到运动意图。智能仿生手就是基于这个技术的产品。

今年年初，在智能仿生手的基础上，BrainCo 对这套感知系统进行了全方位的升级，打造出了全新的意图捕捉平台，并将其内置于升级的传感器中。

研发团队把传感器的信号通道数量从八个增加到了十六个，并进一步提升了采样率和精度。在算法上，对跨用户通用性进行了充分优化，每个新用户只需要几分钟的适配过程就能使用此传感器。

“中国有将近9千万残疾人，其中有2400万人肢体残疾，有超过300万人上肢残疾。”韩璧丞说，BrainCo 团队花五年时间做出了能够让断肢用户自主控制每一根手指的仿生手，希望帮助残疾人重新回归社会。

此次发布会上，BrainCo 还发布了同样基于脑机接口技术研发的智能仿生腿。智能仿生腿在行走时可根据环境的情况和肌肉的情况进行实时的步态调整，实现高仿生体验。现场，穿戴 BrainCo 智能仿生腿，残障人士甚至可以和舞伴一起跳舞。

穿戴仿生腿的残障人士可以完成舞蹈

在教育领域，BrainCo 推出了 Focus专注力提升系统、FocusCourse专注云课堂和 BrainAI 人工智能脑科学训练营。在健康领域，则是推出了 FocusZen正念舒压系统。这些都属于韩璧丞所说的“造超人”的范畴。

“达尔文的《物种起源》写道，700万年之前，我们和大猩猩几乎一样。我们一直在想，有没有可能不用等700万年，让大脑进入另外一个状态，有没有可能本代人通过脑机接口技术，让我们大脑发生一些改变。”韩璧丞说。

以 BrainCo 推出的 Focus 专注力提升系统为例，它由便携式脑电设备、训练软件、专业训练指导三部分组成，以脑电神经反馈训练切入，可以帮助学生提升专注力。它已经被美国的 6 个国家队、意大利方程式赛车队以及NBA球员使用。

在给一组学生提供神经反馈训练后，实验发现这组学生比没有经过训练的学生以及对照组的学生的成绩提高了 40%。这是令人兴奋的结果。

从长远来看，脑机接口可以做的，不仅仅是辅助我们在现实中更好的生活，它最令人激动的还是像《黑镜》中所演示的那样，让人摆脱身体的束缚，进入更无拘无束的虚拟世界。这就不得不提到元宇宙（Metaverse）的概念。

作为当前科技圈和投资圈最火爆的新概念之一，元宇宙字面含义就是“超越现实宇宙的虚拟宇宙”。对元宇宙非常狂热的、已经改名 Meta 的 Facebook 公司就曾在 2019 年传出以 10 亿美金价格收购脑机接口公司 CTRL-Labs 的消息。

BrainCo 也在发布会上推出了一款神经接口智能互动设备，并称之为“元宇宙的入口级产品”，未来可为各类元宇宙方向的科技企业提供底层技术输出。

韩璧丞称，元宇宙的建立，需要人机交互方式的变革。“在PC时代，我们通过键盘和鼠标进行人机交互，而后又出现了多点触摸、手势控制 AI 技术的崛起，每次人机交互的变革都是从以机器为中心，逐渐迈向以人为中心的自然交互，而人机交互的终极形态应该是人类本能的交互。”

韩璧丞介绍，“到目前为止，全世界真正下决心做脑机接口并且募资超过 2 亿美金的企业，一家是米格尔教授的学生马克斯·霍达克（Max Hodak）任联合创始人的 Neuralink，另一家就是BrainCo。Neuralink 专注侵入式脑机接口技术，探索帕金森、重度瘫痪等疾病的治疗；而 BrainCo 强脑科技更关注非侵入式脑机接口技术的真实世界应用，聚焦在教育、医疗、大健康和人机交互产业。”

未来，BrainCo 强脑科技将与米格尔·尼科莱利斯（Miguel Nicolelis）教授加强合作，持续投入脑机接口技术底层研发，从人才和资源两方面推动脑机接口核心技术的突破。

编 ｜ 张信宇