记者|林姿辰 编辑|文多
2025年8月中旬,在“2025世界机器人大赛——BCI脑控机器人大赛”(以下简称脑机接口比赛)现场,最多的是一种“帽子”——参会者只需将其扣在头上,就能通过意念操控屏幕上的光标移动或指挥机械臂完成复杂动作。
这一场景如今看来不稀奇,却让清华大学医学院长聘教授高小榕想起15年前的首届比赛(当时名为“中国脑—机接口比赛”)现场,那时还处处是“推车”装置。从推着走的笨重装置到可穿戴设备,是中国脑机接口从实验室走向应用场景的缩影。
随着七部门联合印发《关于推动脑机接口产业创新发展的实施意见》,脑机接口这一“赛博”概念的相关股票一涨再涨,但目前市场上还没有真正意义上的“脑机接口第一股”。
脑机接口比赛现场 图片来源:主办方提供
“今年是脑机接口比赛15周年,你都想象不到2010年那会儿多笨拙。”
清华大学教授高小榕在大会间隙回忆道,当时参赛的脑电图设备是固定式的,根本没法移动,得专门雇两个学生推着车跑。后来演进成移动式,需要人员拎着笔记本电脑或类似大小的设备走来走去。如今,脑机接口都是可穿戴式设备,“‘啪’,扣一个帽子你随便走”。
但这还远远不够。高小榕说,现在可穿戴设备的舒适性很差,很难佩戴1个小时以上,接下来的设备要做到舒适穿戴、隐秘穿戴,让脑机接口从“看得见的科技”变成“隐形的助手”。
从技术路径看,脑机接口分为非侵入式和侵入式两种,二者都可以采集脑电信号,但前者主张将电极置于大脑外部,后者主张通过微创手术将电极植入大脑内部或大脑皮层附近。从2025年参加世界机器人大会的相关项目看,下一代脑机接口的形态已开始显现。
例如,“云脑海河团队”的便携式脑电采集设备,是一种非侵入式脑机头环,它具备实时多维状态识别能力。资料显示,这一设备可以精准评估专注度、平和度、压力水平及疲劳状态,适用于专注训练、冥想放松、疲劳驾驶预警等场景。
天津大学神经工程团队的新型软梳脑电电极,也采用非侵入式脑机接口设计。针对传统脑电干电极佩戴舒适性差且阻抗大、湿电极操作流程繁琐等问题,天津大学神经工程团队开发了一种新型软梳脑电电极,其设计灵感来源于软齿鬃毛梳,佩戴时无需打导电膏且柔软无感,其接触阻抗、噪声水平等指标与湿电极相当。
关于侵入式脑机接口,高小榕表示这是隐秘穿戴的一种形式,此前插入大脑内部或皮层附近的第一代电极为“硬针”,第二代为“软针”(但材质仍比脑组织硬),均为工程材料。目前业内开始研发第三代电极,其主要材料为碳,是纯生物材料。
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