在科幻电影中，经常有这样的场景——残疾人可以用机械臂自如地弹唱，失语者可以重新“开口说话”，失聪者能再次听到声音，人类依靠“意念”指挥着庞大的机械……其实，这些神奇的场景并不仅仅是科幻想象，现实中，不断发展的“脑机接口技术”正是要在将来让这些变成现实。

　　●人脑思维的扩展
　　脑机接口，顾名思义，就是大脑和计算机之间的接口，指大脑与计算机的直接连接。一方面大脑要发出指令实现对外部设备的控制；另一方面外部设备也要不断地给大脑发送各种各样的反馈信息，让大脑及时调整控制策略，维持整个系统的稳定性。一个典型的脑机接口系统包括三个部分：信号采集、信号分析和设备控制。脑机接口系统可以根据脑信号采集的方式，分为侵入式和非侵入式脑机接口；也可以根据脑机接口范式/感觉刺激/采用的信号进行分类，可分为单一范式/单一感觉刺激/单一脑信号的脑机接口和混合脑机接口。
　　脑机接口的发展源于人类扩展大脑智能的渴望。在可预见的将来，人类智能将与机器智能协同工作。机器的存储和运算能力，配合人脑的思维与创新能力，将以脑机协同的形式开创一个新的未来。1924年，德国医生汉斯·贝格尔首次发现并无创记录脑电信号，开启了人们对大脑与脑机接口的探索。时至今日，近百年的时间里，脑机接口取得了飞速的发展，已被应用于医疗健康、状态检测、智能生活、国防安全等众多场景，被美国、欧盟、日本、韩国等众多发达经济体视作战略级科技。据麦肯锡咨询公司预测，未来10到20年，全球脑机接口产业将产生最多2000亿美元的经济价值。
　　●脑机接口走向生活
　　早在20多年前，清华大学就对于无创脑机接口进行了研究。当时，航天员上天之前，都需要进行耐力方面的特殊训练，目的是使受训者在接受转动、旋转、失重和超重等刺激时，不会发生眩晕和错觉症状。在太空环境适应训练中，航天员训练最多的是离心机，因为离心机高强度的刺激环境，在训练中人常常会来不及喊停便陷入眩晕。来自清华大学的团队负责在离心机实验环境中检测受训人的大脑意识状态，通过脑机接口系统分辨出受训人是否清醒。这种基于脑电状态来评价人的精神状态，并基于用户需求给予特定反馈的技术，形成了多类应用——开发更为轻便的可穿戴设备，应用在冥想、放松、睡眠等健康场景以及专注力、智能玩具、艺术装置等教育或消费类场景中。
　　近十几年来，脑机接口不断接近了人们过去在科幻作品中看到的未来形象。国内的脑机接口应用医疗健康研究也如雨后春笋般兴起。值得关注的是，2018年，清华大学脑机接口团队为一位渐冻症患者设计了一套中文输入的视觉脑机接口系统，帮助这位渐冻症患者完成脑控打字的任务。迄今为止，这套全国产化高舒适度高速人机交互新模式系统，仍牢牢保持高速率脑机接口技术世界第一的纪录。
　　这套系统基于稳态视觉诱发电位技术开发，其原理是通过一定频率闪烁的目标对实验者的眼睛进行刺激，再根据大脑视皮层响应的特定脑电信号来判断实验者看到的是哪个闪烁频率的信号，进而通过脑电算法解码成相应的操作指令。在脑机接口的研究范式中，稳态视觉诱发电位技术具有短交互、高准确度、安全性高、应用面广等优势。如今，这一技术已经在车载、医疗、智能装备、元宇宙等与国民经济息息相关的重要行业走向应用。
　　●在数字世界与现实世界无缝切换
　　基于稳态视觉诱发电位技术的元宇宙级交互体验系统，不同于传统的手柄、手势、语音、眼动等交互手段，脑机接口可以不依赖于肌肉和外周神经直接与外部设备与环境建立交互，且更具沉浸感，可解放双手，通过脑电信号实现“所见即所得”。元宇宙的产业快速发展，物理世界的更多行为、动作可以通过编码接入数字世界，不仅会重塑交互，更会深刻影响人们感知、回应、掌控事物的方式，加强人在虚拟世界的真实感官体验，在数字世界和现实世界持续、无缝地切换。
　　作为一项应用前景广泛的高新技术，脑机接口的技术发展除了需要加强政策及标准制定、研发投入、产业应用、多方协同等之外，还需要依托全面科普为这一前沿科技注入动能。青少年是人才的储备力量，更是社会进步的希望所在，对科学技术的掌握程度往往决定一个地区的创新力、一个社会的发展力和一个国家的竞争力。因此，加强青少年脑机接口科普教育工作，对培养一代懂科学、爱科学、用科学的优秀青少年群体、建设脑机接口后备人才队伍尤为重要。
　　在世界机器人大赛中，已增设了一项脑机接口的专业赛事——BCI脑控机器人大赛，就是一项推进技术创新突破，推动脑机接口技术与各领域产业交流合作，满足人们对医疗、养老、康复等多样化的民生需求，实现该领域与各行业的跨越融合发展的赛事。该赛事还推动前沿科技向青少年普及。例如，“脑力小巨人”比赛，将脑电生物反馈做到了比赛项目中，让孩子们体验前沿的脑机接口技术，学习多科学融合的技术知识，提升综合素养。
　　未来，人类能够成功将脑机接口技术融合进生活、赋能产业，助力国民经济发展，提升大众幸福感。