如果有一天，我们失去了用语言、行动进行自我表达的能力，我们又该如何与这个世界建立沟通和链接？

　　这样的问题，正是无数失能人群所面临的现实困境。

　　年过七旬的张大伯曾遭遇车祸导致高位截瘫。2020年，通过植入式脑机接口，张大伯用意念控制机械手臂，完成了喝水、进食、握手等动作。

　　在当时，这一基于72岁高龄病人动态3D控制脑机接口应用在国际上尚属首次，同时也填补了国内在该项研究的空白，让我国在该领域步入国际前沿行列。

　　而今，随着研究的进一步深入，张大伯的“赛博超能力”再次进化。

　　在他的意念控制下，外部机械臂手握马克笔，一笔一划地在白板上写出“浙江大学脑机接口”八个字。

浙大二院供图

　　4月23日，浙江大学脑机接口临床转化研究团队正式对外发布这一最新研究进展——首次成功实现了侵入式脑机接口脑控机械臂书写汉字。

　　从用意念喝水，到用意念写字，背后是怎样的突破与挑战？神奇的“脑机接口”技术，将为未来人类社会赋予怎样的可能？潮新闻记者对话浙江大学脑机接口临床转化研究团队专家，为你揭晓其中奥秘。

　　什么是脑机接口？其实，我们曾在不少科幻片中见过它的身影。

　　电影《机械战警》中，遭遇重伤濒临死亡的警察经科学家改造，将人类头脑和机械身体完美地合二为一，用大脑控制机械骨骼，重新走路、拔枪，拥有了超强战斗力。

　　而在现实中，脑机接口，就是这样一种通过在人脑神经与外部设备（包括电子和机械设备）间建立直接连接通路，来实现神经系统和外部设备间信息交互与功能整合的技术。浙江大学脑机接口团队的最新研究，便是聚焦脑控汉字书写方面。

　　从“喝水”到“写字”，看似都是再普通不过的日常活动，但想要实现意念的准确捕捉、传达和控制，却需要跨越巨大的技术鸿沟。

　　浙大二院神经外科副主任、功能神经外科组组长朱君明主任医师介绍，用意念完成喝水的过程，是基于传统脑机接口对大关节运动的解析，从而实现对于机械臂伸抓的控制；而汉字书写的过程是一种精细运动，在脑机接口研究领域，对于复杂精细运动的高精度解码目前还是难题。

　　如何破题？

　　“研究过程中我们发现，写字的过程会形成特征性的神经元群放电。通过记录、解析神经元活动的特征，可以获得大脑所想象的书写轨迹，从而控制机械臂进行书写。”朱君明说道。

　　但不同于英文中26个字母的简单排列组合，如何准确解码汉字的特殊笔画和空间结构，成了摆在科研人员面前的最大难题。

　　浙江大学脑机调控临床转化研究中心神经疾病分中心主任、浙江大学医学院附属第二医院神经外科张建民教授介绍，研究过程中，团队把一些常见汉字的结构进行分解，从与书写偏旁部首有关的神经特异性表征的提取入手，逐渐找到汉字解码的规律。“团队突破了在汉字书写轨迹上的解码新技术，在离线状态下对于100个常用汉字的分类书写正确率达到了91.3%；而在语言模型辅助下，在线正确率可提高至96.2%。”

　　当脑机接口走进现实，人类会进入真正的“赛博”时代吗？

　　朱君明指出，目前团队关于侵入式脑机接口的研究还只能通过有线连接进行信号传输，随着芯片材料的发展，给患者植入的芯片会向着越来越小，操作越来越微创发展，甚至实现无线化。

　　“把植入到大脑的电极信号提取后，通过算法和人工智能的辅助进行解码，实现汉字书写是第一步。但脑机接口技术的发展与临床转化并不是一蹴而就的，要实现电极植入常态化应用于临床，我们还有很长的路要走。”张建民教授说道。

编辑： 应波

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