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从武侠小说中的“皇家剑术”到科幻电影中的“阿凡达”，人类一直梦想着用自己的头脑控制物体。现在，脑-机接口(BCI)技术正在把这个梦想变成现实。
在2018年世界机器人大会的BCI大脑控制竞赛中，参与者戴上脑电波监控帽，盯着电脑屏幕上的字母，不用触摸键盘就可以用“思维”输入想要的单词。“关键在于球员的专注。微弱的脑电波很难收集。天津大学神经工程团队成员韩进表示，脑机接口技术是为了在人脑和机器设备之间建立信息传输的连接路径，这样人脑发出的指令就可以直接传输到指定的机器终端，通常被称为“大脑控制”。
具体来说，“大脑控制”可以分为三个步骤。首先，脑电波监测帽采集和识别人眼注视诱发的特定脑电波，并在放大脑电波和消除噪音后分析人的意图；然后，脑电波被计算机处理，将人类的想法转换成机器控制指令。最后，指令被传送到机器，从而实现人脑对机器的直接控制。
从鼠标和键盘到以Siri为代表的语音交互，再到以Kinect技术为代表的体感交互，人机交互的范畴不断扩大，随着研究的不断深入，BCI技术将进一步应用于残疾康复、军事、航天、教育、娱乐、灾难救援等领域。
“我们开发了世界上第一个适合在轨环境的脑-机交互系统。”韩进在接受《经济日报》采访时表示，航天员景海鹏和陈东在天宫二号0+实验室利用该系统完成了首次人机交互实验，验证了BCI技术在复杂0+环境中的适用性，为中国载人航天工程新一代医疗和人因保障系统提供了关键技术支持。
“帮助患有渐冻症、脑瘫和其他身体或语言功能障碍的人提高生活质量是一件好事。”Xi交通大学医学与工业跨学科研究所的学生王浩冲认为，BCI的脑控机器人让残疾人重获与外界交流的能力。它们在康复医学领域有着广泛的应用，可以造福更多的人。
此外，在军事领域，BCI技术已被用于控制无人驾驶飞行器和制造“超级战斗机”。在生活领域，“脑控汽车”、“脑控电器”和“脑控轮椅”相继被发明。在娱乐领域，像Mindflex这样的大脑控制玩具供不应求。
“虽然前景看好，但由于大脑控制对环境、硬件设备、计算机网络等要求极高，一套设备的成本不低于30万元。此外，机器的操作很复杂，因此在现实生活中没有消费级产品的应用。”清华大学脑-机接口研究小组成员梁立言说。由于BCI技术需要神经病学、脑科学、信息学等学科的整合和创新，技术瓶颈需要突破，技术真正落地还需要一段时间。
“BCI技术的应用仍处于初级阶段。公众对这方面的关注不够，吸引的科研投资有限。”王浩冲说，“世界机器人大会将把BCI技术作为一个独立的主题竞赛，这可以吸引社会各界积极了解这一领域。此外，人们真的以竞赛的形式参与了脑-机交互体验的过程，这也给了我们建立脑电数据库的机会，从而推动核心技术的突破。”
将大脑与机器连接起来是一个过程，在这个过程中，人类不断使用新技术来提高自己的能力，就像我们使用汽车来突破行走的速度限制，使用电话来突破听觉的限制一样。BCI脑控机器人的未来值得期待。(记者曾世阳)
