■“北脑二号”亮相2024中关村论坛。

■这是一片晶圆，上面整齐排布有两列共计数十个电极。

　　意念控制外部设备，实现“所想即所动”

　　许多人对脑机接口的理解是从科幻电影里开始的——一根数据线将我们的大脑与网络相连，“意识”就可以操控外部设备，实现“所想即所动”。

　　近日，脑机接口技术又有新突破！颅内植入一片牵着柔软细丝的小小薄膜，绑住双手的猴子就能仅用“意念”控制机械臂，抓住“草莓”。这是4月25日亮相2024中关村论坛的一幕。我国科学家自主研发的“北脑二号”，填补了国内高性能侵入式脑机接口技术的空白，并在国际上首次实现猕猴对二维运动光标的灵巧脑控。

　　脑机接口，大脑与外界设备沟通交流的“信息高速公路”，是新一代人机交互与人机混合智能的前沿技术。“简言之，就是捕捉大脑电信号的微妙变化，解码大脑意图，实现‘意念’控制‘动作’，不动手也能隔空操控机器。”北京脑科学与类脑研究所所长罗敏敏说。

　　脑机接口的性能，核心在于脑电信号捕捉的清晰度、转化的精准度。前者靠电极，后者靠算法。

　　“北脑二号”的高性能，归功于我国自研的3个核心组件：高通量柔性微丝电极、千通道高速神经电信号采集设备两个硬件，以及基于前馈控制策略的生成式神经解码算法。

　　电极，相当于一个“传感器”。植入脑内，“读取”脑电信号，其性能决定着捕捉脑信号的数量与质量。

　　北京芯智达神经技术有限公司业务发展总监李园介绍，“北脑二号”采用的柔性材料生物相容性高、无细胞毒性，能在电极丝上做出大量触点，通道数高，信号捕捉能力强。

　　近距离观察，这个电极又小又薄，牵出的电极丝直径只有头发丝的十分之一到百分之一，丝上布满大量触点，需在显微镜下才能看清。这一设计能极大降低对脑组织的损害，延长捕捉脑电信号的时间。

　　“它的有效通道数、长期稳定性，均达国际领先水平。不同于硬质电极，柔性微丝电极植入猕猴脑内一年后，仍能精确采集到脑电信号。”李园说。

　　算法，相当于一个“翻译官”，把大脑意图精准解析出来。“北脑二号”应用的算法是国内自研，能在大脑皮层神经活动与运动参数之间建立精确映射。

　　“脑机接口比拼的是安全、稳定、有效，这是一个系统性工程。”罗敏敏说，脑机接口链路长，涉及电极、芯片、算法、软件、材料等多环节，关键技术有待进一步突破。（来源：新华社）

　　【知多D】

　　脑机接口分为植入式和非植入式。强脑科技合伙人兼高级副总裁何熙昱锦说：“相比之下，非植入式脑机接口的应用场景广泛得多，比如可穿戴式仿生手、智能义肢。”

　　2023年10月22日，佩戴智能仿生手的火炬手徐佳玲在杭州亚残运会开幕式上点燃主火炬。点燃圣火的智能仿生手就是典型的非植入式脑机接口。不同于国外价格昂贵的“按一下按钮、换一个姿势”的“夹子手”，这只“脑控”的仿生手可实现5根手指的独立运动，以及手指间的灵活精准操作，能使残障人士完成点击鼠标、敲打键盘等精细化动作，实现“手随心动”。中国智造的智能仿生手在与国际对标的竞争中，成为了性能更优、价格更低的选择，仅为国外同等性能、同类产品价格的五分之一。