什么是基于脑机接口的计算机控制应用
8月20日，以“智能新生态、开放新时代”为主题的2019世界机器人大会在北京开幕。BCI脑控机器人比赛，成为本届大会的亮点赛事之一。
BCI，即脑机接口。它可以收集、识别和转化神经系统的活动与特征信号，使人脑发出的指令能够直接传递给指定的机器终端。
赛事专家委员会副主任、清华大学医学院生物医学工程系教授高小榕说，脑机接口让人和机器实现了高速连接，未来，人类有望进入“人机共生”时代。
现状
今年4月，渐冻症患者王甲，登上了央视节目《挑战不可能》的舞台。
渐冻症，学名为肌萎缩侧索硬化症。患者的全身肌肉将逐渐萎缩，失去语言和运动能力。科学家霍金便是渐冻症患者——在患病后长达半个多世纪的时间里，他只能通过手指及脸部肌肉打字来和外界交流。
参加节目时，王甲已患病12 年，全身瘫痪、无法说话，仅剩下眼部周围的肌肉能够活动。但是在节目现场，他成功完成“读诗”挑战：借助脑机接口打字系统，用“意念”控制机器，打出诗句“希望，而且为之奋斗，把这一切放在你的肩上”。
王甲使用脑机接口打字。图自网络。
王甲使用的脑机接口系统，正是来自清华大学。在世界机器人大会接受采访时，高小榕介绍，团队研究脑机接口已有20余年，一直以医疗应用为主要动力。目前，中国已经有上百外渐冻症患者尝试使用脑机接口，王甲是状况较为理想的一位。
对于渐冻症等患者而言，脑机接口就像是与外界沟通的桥梁。“他的大脑是好的，但是控制肢体的能力出现了问题，我们就直接从（他的）大脑提取信号，帮助他实现交流”，高小榕解释说，只要患者的大脑的功能完好，就可以借助脑机接口技术改善病情，提高生活自理能力。
据了解，目前脑机接口打字的速度可以达到手机触屏输入的一半。高小榕说，随着技术的发展，十年后，脑机接口的输入速度可能会超过触屏。
高小榕介绍，服务残障人士是当前脑机接口的研究主流，但近年来也出现了一些新的研究方向。例如，埃隆·马斯克就把脑机接口的应用对象从病患群体扩大到所有的正常人，目标是创造“超人”。
今年7月，埃隆·马斯克宣布其公司Neuralink已经找到了快速读取大脑信号的方法，高带宽的脑机接口有望在明年开展人体试验。Neuralink计划在人体内植入芯片和传感器，通过无线连接，人可以通过意念与iPhone互动。
高小榕说，目前人类与计算机互动仍要借助鼠标、键盘或者语音，人机之间的信息传输效率远远低于计算机之间的传输。如果能利用脑机接口实现人与计算机的高速连接，传输效率会大大提高。Neuralink的试验，将是这一方向的有益探索。
在高小榕看来，脑机接口的发展可分为三个阶段，现在还处于初级阶段，BCI中的I为Interface，即“接口”；第二阶段，I可发展为Interaction，即“交互”；高级阶段，I则代表着Intelligence，即“智能”。
他举例说，大脑有不同的工作区域来控制视觉、听觉和运动，未来，在脑机接口和外部设备的辅助下，人类或许能看得更远、听得更广、感知得更多。
人和计算机高速连接，大脑可直接控制外部设备，是不是意味着人和机器将共融共生？高小榕给出的答案是肯定的。他认为，届时人跟机器将共同进步。
不过，脑机接口的发展也面临着种种伦理上的不确定性。个人数据会不会泄露?“读心术”是否会成为现实？机器会控制人类的大脑吗？有人担心，造福病患的同时，脑机接口技术也可能加剧社会不平等，为政府、企业提供新的利用和操纵人的方式。
谈到伦理问题，高小榕将脑机接口比喻为“马的缰绳”——计算机等机器就像马，人类可以通过脑机接口这根缰绳更好地控制机器。但是，在技术的发展应用中，人必须始终占主导地位。“不能做了脑机接口就变成人在前面拉车，机器拿着缰绳驾驭我们。”高小榕说。
他同时指出，应优先探索如何用脑机接口控制外部设备，谨慎对待记忆写入、增强等方向的研究。
采写：南都记者 冯群星
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