“一些科幻电影中出现的场景，例如脑机接口，也许距离我们没有那么遥远。”10月18日，在成都科幻馆举行的“脑机接口打开数字孪生时代的钥匙”主题沙龙现场，南开大学教授、天津市脑科学与智能康复重点实验室主任段峰拿出一圈“金属丝”，向与会者分享了其团队关于脑机接口研究的最新进展
今年5月，全球首例非人灵长类动物介入式脑机接口试验在北京获得成功，该试验在猴脑内实现了介入式脑机接口脑控机械臂，突破了血管内脑电信号采集、介入式脑电信号识别等核心技术，对推动脑科学领域研究具有重要意义。从视频资料来看，这只手术后的猴子，只需要“想一想”，就能让机械臂把食物送进口中。此项研究由段峰团队牵头，而他手中的这圈“金属丝”，正是介入式脑电传感器。
“脑机接口打开数字孪生时代的钥匙”沙龙是2023成都世界科幻大会200多场主题沙龙之一，多位业内专家齐聚，探讨脑机接口技术的最新突破与进展、未来的应用场景等问题。会后，红星新闻记者对段峰进行了专访。
突破多项技术：
无需开颅，让猴子用意念“进食”
段峰介绍道，脑机接口技术是通过传感器采集脑电波信号，经过识别后将脑电波信号变成控制外围设备的信号，如控制轮椅、机械臂等，使其按照人的意图进行工作。
目前，实现脑机接口主要有三种方式，包括侵入式脑机接口、非侵入式脑机接口和介入式脑机接口。其中，侵入式脑机接口通过开颅等方式，将电极植入脑内，获取细胞放电率等清晰的脑电信号，如马斯克所做的猴子试验就是用这种方式让猴子用意念玩电脑游戏。“侵入式脑机接口的脑电信号更准确，但需要进行开颅手术，可能对受试者造成伤害。”
非侵入式脑机接口直接在头皮表面采集脑电信号，安全性相对更有保障，但由于脑电信号在体外采集，易受大脑容积导体效应的影响，脑电信号长期稳定性差。而介入式脑机接口通过微创介入方式，将血管穿刺小口，使电极沿着静脉导入到相应的大脑皮层区域，无需开颅即可提取颅内脑电信号，类似心脏支架介入的微创手术实现脑机连接。
此次段峰团队牵头研发的介入式脑机接口试验，就是通过介入手术将介入脑电传感器贴附在猴脑血管壁上，无需开颅手术即可采集到颅内脑电信号。
在此次试验中，团队在食蟹猴的颈静脉进行穿刺手术，将电极导入矢状窦，到达运动皮层脑区，识别猴的上肢运动意图。由于在肢体移动的情况下容易受到肌电信号干扰，试验人员将猴的肢体固定。当猴看到食物产生想吃的欲望时，脑机接口识别到兴奋的信号，通过信号控制机械臂将食物送到猴的嘴边。
▲主题沙龙现场
段峰介绍，去年，团队已在羊身上完成了介入式脑机接口动物试验，并成功采集到脑电信号。而此次猴试验，不仅成功采集并识别到非人灵长类动物介入式脑电信号，还实现了动物对机械臂的主动控制，实现了介入式脑电信号从被动采集到主动控制的技术飞跃，突破了血管内脑电信号采集、介入式脑电信号识别等核心技术。
科幻与科技为一体：
“未来或许只用动脑，就能控制飞行器”
“脑机接口试验为人们带来了广阔的遐想空间，未来，介入式脑机接口或许还有机会在医疗领域大显身手。”段峰举例说，对于肢体运动受影响的脑卒中患者，可以在取血栓的过程中导入电极获取脑电信号，带动外围机器人靶向性地训练肢体康复；对于抑郁症等神经性疾病，也可通过加入缓释药物的方式，在紧急情况下挽救患者的生命。此外，脑机接口技术还可配合微流量传感器使用，监测血流量变化，为患者提供长时间的临床数据监测。
但距离脑机接口技术真正走到临床，还需要一个漫长的过程，“可能是3到5年，也可能是更长时间。”
▲段峰
“不仅是脑机接口，随着科技的进步，在未来，我们甚至还能将人类的思考、意识、记忆存储下来，就像《流浪地球2》中出现的‘数字生命’丫丫一样。”现场，他给记者透露了团队另一个试验新进展通过试验，成功将一只老鼠的记忆移植到另一只老鼠脑中。
在埋头于科研的间隙，段峰也会想象未来的世界是怎样的。
“当脑机接口真正运用于我们的生产生活时，科幻也会走进现实。”段峰也是垂直起降喷气动力飞行器的专家，“当脑机接口和飞行器结合，未来，可能不用我们动手，只用动脑，就可以控制飞行器。”
“科幻与科技其实也是一体的。一项伟大的发明，往往始于一个大胆的想法。人类需要幻想，需要科幻。正是这些充满想象力的想象，才让未来科技和技术一步步走进现实。”段峰说。
红星新闻记者 彭祥萍 摄影记者 王勤
编辑 于曼歌
