脑机接口成热门话题，变革性与颠覆性兼具？你了解多少

脑机接口技术（BCI）无疑是当前最受关注的尖端科技领域之一。近期，马斯克所领导的脑机接口企业Neuralink公布了其最新的研究成果，此举使得关于这一领域的讨论达到了前所未有的热度。

在上述背景下，6月30日的上午时分，位于河套深港科技创新合作区的深圳创新发展研究院内，“院士报告厅”里，中国科学院的院士、南京大学的副校长郑海荣，为现场观众带来了一场关于“脑机接口与生物智能”的精彩演讲。

郑海荣在“院士报告厅”发表演讲

郑海荣提出，脑机接口技术是把握未来人工智能发展最高阶段的关键工具，同时也是满足未来医疗需求的核心途径。鉴于其既具有变革性又具有颠覆性的特点，迫切需要科学领域、产业领域以及国家战略层面的共同努力和资金支持。

最需要脑机接口的领域

大脑如同一个生机勃勃的宇宙，而我们所处的则是物质构成的物理世界。探讨如何将这两个宇宙相融合，构成了一个关键的科学议题。郑海荣如是说。

他以电影《阿凡达》中那利用心灵操控飞龙的片段为例，详细阐述了脑机接口技术如何“捕捉”大脑神经活动并“传输”相应的指令，以此达到操控的目的。

郑海荣强调，在当前的脑机接口研究中，一个至关重要的目标便是深刻探究大脑的功能特性，特别是那些与疾病密切相关的神经运作机制。比如，借助植入式设备，我们有望协助中风患者或是视力受损者恢复因疾病而丧失的运动能力或感知能力——这正是脑机接口技术在医疗领域的核心应用领域。

他进一步指出，脑机接口技术的未来发展突破，不仅需要新型电极材料和器件的研制，还必须在以下几个关键领域实现重大进展：首先，对跨尺度神经生物学进行深入探究；其次，开发出对复杂神经信息进行精确解码和翻译的技术；最后，研究并实现高效、安全的无创神经调控（亦称“写入”）技术。

郑海荣认为，医疗、教育和智能驾驶是迫切需要脑机接口技术的应用场景。借助这项技术，无人驾驶将得以真正实现，学习过程将摆脱死记硬背的束缚，疾病的治疗和诊断也将变得更加精准和便捷。对于人类来说，关键的任务就是激活大脑的活力。

郑海荣指出，脑机接口的未来发展核心并非硬件材料，而是对神经功能连接的深入理解、神经信息的有效转换，以及无创神经调控技术的应用。他进一步认为，沿着这一路径，脑机接口技术有望在医疗康复领域取得率先的突破。对于视听障碍人士以及中风导致的半身不遂患者，通过运用脑机接口技术，我们有望重建视听感知、运动控制信号与大脑之间的联系，进而有可能恢复他们的视觉、听觉以及运动能力。

不看好侵入式脑机接口技术

郑海荣认为，生物智能和脑机接口技术作为人工智能的关键突破领域，将深刻改变未来的产业格局、科学方法和社交架构。

近期，我国多支科研队伍宣布脑机接口技术已步入临床应用阶段，此技术有助于患者恢复肢体运动能力，且已取得显著成效。郑海荣强调，目前脑机接口领域主要致力于科学研究，而科研工作主要聚焦于原理的验证和技术的可行性探究。要将脑机接口技术成功应用于临床诊疗，并确保其安全性、有效性以及推广性，我们必须攻克一系列关键技术难题，并且要经过严谨的临床试验，以保证这项技术对广大患者群体的适用性和安全性。

在全球范围内，马斯克创立的Neuralink公司在其侵入式脑机接口技术的临床应用方面处于领先地位，已成功帮助脊髓损伤患者完成打字和操作马里奥赛车等复杂活动。尽管如此，这种侵入式脑机接口技术存在一定的创伤性，电极的寿命相对较短，且仅能解析电极所接触到的脑区信号。

郑海荣指出，侵入式电极技术所遭遇的关键难题是生物相容性问题。由于人脑经过长时间的进化，已经形成了复杂的免疫防御系统，这种系统会对植入体内的异物产生排斥反应，进而使得电极的性能随着时间的推移而大幅降低济南市市中区人民政府舜耕街道办事处，甚至完全失效。鉴于此，研究无需开颅手术、具备更高生物安全性的非侵入式脑机接口技术，即通过外部设备来解读和转换神经信号，以实现对外部控制的实现，已成为当前科研的重要方向和追求的理想目标。

人工智能可能的演进路径（图片来自郑海荣演讲材料）

目前，人工智能技术已广泛渗透到人类社会的各个层面，特别是在生物医学领域，它正引领着基因解析、药品开发以及精确治疗的革命性进展。郑海荣对未来的展望是，人工智能的发展将遵循“数据智能→物理智能→生物智能”的演变轨迹：数据智能借助算力和算法来挖掘信息价值；物理智能则赋予机器感知和行动的能力；生物智能则通过脑机接口实现人机智能的深度融合，并最终形成无创脑际通信——即用神经信号直接连接，取代传统的通讯方式（如电话/微信），成为生命体间信息自由交流的最高形式。

几个有意思的问题

在演讲会场上，一位听众发问：人的大脑由大约830亿至860亿个神经元构成，然而在医学实践中，我们最多只能同步获取1000个通道的数据，这种显著的差异使得脑机接口技术究竟遭遇了哪些挑战，又蕴藏着哪些发展机遇呢？

郑海荣表示：“确实如此，我们目前对人类大脑的认识还如同盲人摸象，非常局限。在探究单个神经元的特性时，我们通常通过电极来记录数十个、数百个乃至数千个神经元的数据。为了更全面地把握大脑的奥秘，我认为有必要探索一种宏观的分析方法，例如成像技术。这种方法或许能帮助我们更清晰地洞察混沌中的规律性和可量化的特性。”

观众们提出疑问：人类似乎无法完全驾驭自己的大脑，有时可能会涌现出一些不良的念头，例如暴力倾向。脑机接口技术又该如何筛选掉这些干扰信号，防止不当行为的产生？郑海荣回应说，大脑本质上是一个需要驯服、培养、指引的生命体。从技术角度分析，未来的脑机接口技术必定会形成一套成熟且安全的体系，确保其沿着技术进步的正面方向发展。当然，对它的监管十分重要，国家在这块也非常强调。

在这个议题上，还有观众接着提问：听闻人工智能如今正与人类进行着一场较量，按照这样的发展势头，人工智能在未来将人类消灭的几率究竟会有多大呢？

这个问题引发了众人的笑声，郑海荣亦露出了微笑，紧接着他严肃地回应道：“人工智能具备巨大的潜力，但若使用不当，可能会对人类造成严重的伤害，这种情况是存在的。因此，我主张推动生物人工智能的研究。这是因为唯有生物机制操控的人工智能，亦即我们大脑所操控的人工智能，才能被我们有效驾驭。”

郑海荣强调，未来必须确保“大脑”主导“机器”，而非“机器”主导“大脑”。因此，对于大型模型的监管条例至关重要，我认为我们对此应持有极为审慎的态度。