通过在人类大脑皮层下植入一条极细的柔性电极，便可以将大脑意识以及触觉、视觉等感官信号上传至计算机……在许多科幻电影中，通过人脑与计算机的直接交互，主角们可以轻松完成上传意识、修改记忆甚至控制梦境等操作。

荧幕上的经典桥段，为现实世界发展脑机接口技术提供了丰富的“燃料”，也驱动着航天科研团队投身这一前沿领域的探索。

那么，现实中的脑机接口设备究竟是什么样的？走进航天科技集团一院12所脑机接口技术研发团队的实验室，就能得到最直观的答案。

外观朴素、性能强大的“头罩”

脑机接口设备看起来更像一款防护性织物头罩，它采用亲肤透气的柔性材料，表面密布着微小的传感器触点，看上去并没有电影中描绘的那般光怪陆离，反而十分朴素。

这顶造型别致的“头罩”是实验室的视觉中心。在“头罩”边缘，多股屏蔽线缆悄然延伸，连接至一旁静默运行的脑电信号放大器和采集终端。“头罩”旁的两台计算机，一台作为数据采集主机，负责以毫秒级精度同步捕获所有通道的原始脑电信号并进行实时预处理；另一台则作为算法运算终端，运行复杂的智能模型，对预处理后的数据进行深度特征分析与意图解析。

“这是一个64通道的‘脑电帽’，可以轻盈地贴合于头皮之上……”轻轻地拿起“头罩”，12所重点实验室的副主任设计师徐颂解释道，“别看它外观简单，但性能强大。只需像戴帽子一样轻松佩戴，就能实现高精度的人机交互体验。”

徐颂介绍，目前主流的脑机接口技术分为侵入式、半侵入式和非侵入式三大类，她手中的这款“头罩”便属于非侵入式。它无需手术植入电极，完全依靠头皮表面的传感器捕捉微弱的脑电信号，安全且无创。

“这套设备拥有1000赫兹的高采样率，这意味着它能以每毫秒一次的频率记录大脑皮层的电活动。这种高时间分辨率使得系统能够敏锐地捕捉到脑电波形中细微的动态变化，从而精准识别出用户发出的特定控制指令或认知状态。”徐颂说。

捕捉信号 精准“翻译”

微弱的脑电信号有什么用？为了解答这一问题，徐颂播放了一段演示视频，视频中头戴“脑电帽”的试验人员不用动手，只需将目光聚焦在屏幕上闪烁的特定指令图标上，便可以精准操控无人机群变换编组阵型，或是控制机器人一会儿跳舞、一会儿转弯，过程流畅，仿佛试验人员的“意念”能直接控制产品。

徐颂介绍，这一幕看似是“意念控制”，实则是对脑电信号的精准“解译”，她说：“系统并非‘读取’人类复杂的思维内容或意识细节，而是通过检测大脑对外部刺激或内部意图产生的特定神经反应模式来实现控制。”

当受试者注视以特定频率闪烁的图标时，其大脑视觉皮层会产生相应的稳态视觉诱发电位。系统通过脑电解码算法，精准识别出这一独特的脑神经响应模式，从而将用户的注意力焦点“翻译”为具体的控制指令。

除了视觉诱发，运动想象是脑机接口的另一个主流范式。当用户想象自己做出某个动作，如抬手或握拳，此时大脑中负责该动作的初级运动皮层及相关区域会被激活，带来特定频段的脑电节律发生变化。系统同样能实时捕捉并解码这些细微的节律变化特征，将其转化为控制信号。

“这些技术路径共同推动了脑机接口技术从实验室走向更广阔的实用场景，为科技应用和人们的生活提供新的交互方式。”徐颂说。

“非侵入式技术大大降低了脑机接口技术走入百姓生活的‘门槛’。”徐颂表示。虽然非侵入式技术的信号强度较弱，但凭借先进的信号处理算法，依然能实现高精度的意图识别。

让人脑与机器更好地结合、协同

“就像在嘈杂的集市中要听清楚一句低语，算法就是我们的‘降噪耳机’。”徐颂说，实际上，这部擅于精准解析脑电信号的“降噪耳机”，正是这个团队多年来技术攻坚形成的一项核心成果，也是脑机接口技术能够持续工程化应用、落地航天领域的重要基础。

脑机与航天有哪些潜在的结合点？脑机接口技术看似神秘、奇妙，其落地应用的逻辑却很严谨务实。

一是脑控外物，通过将神经意图转化为指令，可以应用于智能操控场景，比如辅助航天员在复杂环境中进行关键任务的操作等。

二是脑态感知，通过感知和分析大脑的情绪、注意力及认知状态变化，可以服务于个人健康管理，比如心理健康评估、情绪监测等。

这些技术不仅能辅助脑机使用者完成超越生理极限的工作，也能帮助人类揭开更多生物奥秘。

随着脑机接口技术逐渐走向成熟，人脑与机器究竟孰强孰弱？哪个为“主”，哪个为“从”？

对于这个问题，徐颂并未给出非此即彼的定论，她表示：“其实人脑与机器并不是简单的从属关系。人脑反应快、能效高，擅长直觉、创造与模糊决策；机器则胜在精准、稳定与海量数据处理。我们以控制技术立身，深知控制技术对于快、稳、准和对能耗的极致追求。脑机接口技术正是为了让人脑与机器更好地结合和协同，通过两者互补与学习模拟，就能突破单一智能的极限，这也是它未来落地并服务于航天领域最重要的价值所在。”

脑机接口技术就像一条连接人脑智慧与机器智慧的纽带，在这条纽带的延长线上，人类的主体性不仅不会被削弱，反而将因为技术边界的拓宽而愈发强大。

（撒文昭）