在這個過程中，腦機接口技術(shù)主要的驅(qū)動力來自一些頂級實驗室，前赴后繼地去改善數(shù)據(jù)采集和解析的能力，并通過設(shè)備提高對人類大腦的認知。整個腦科學(xué)產(chǎn)業(yè)，是在近些年特別是2010年之后才開始密集發(fā)展，此前更像是一個沉默期，它需要硬件算力的增加以及材料學(xué)的突破，隨后才有產(chǎn)業(yè)化體系的公司出現(xiàn)，包括Neuralink和BrainCo都是在2015年之后才開始腦科學(xué)方面的創(chuàng)業(yè)。

目前，腦機接口技術(shù)的發(fā)展主要圍繞兩大方向。

一是人們關(guān)心的腦疾病問題。在人類所有醫(yī)療花銷中，與大腦相關(guān)的占比接近30%，但像老年癡呆、自閉癥等與大腦相關(guān)的疾病目前并沒有好的藥物去根治，腦機接口技術(shù)被視為一個替代性的解決方案。例如，馬斯克的Neuralink就致力于幫助重度癱瘓病人和帕金森病人恢復(fù)一些運動功能。BrainCo做的則是腦機接口中相對較難的一項技術(shù)，目標是重塑人類手部神經(jīng)，讓病人通過智能假肢實現(xiàn)靈活控制。

第二方向就是交互。人類對外輸出其實是有很大限制的，例如語言功能需要使用人體進化中的100塊肌肉，手部動作需要用到34塊肌肉，這些功能背后是擁有860億到上千億神經(jīng)元的大腦，所以腦機接口技術(shù)發(fā)展的另一個方向就是通過設(shè)備提高和增強人類的輸出。

觀察者網(wǎng)：腦機接口的技術(shù)路徑大致可以分為侵入式和非侵入式，您認為這兩種技術(shù)路徑各有什么優(yōu)勢和缺點？哪種路徑的發(fā)展速度更快？

韓璧丞：侵入式和非侵入式是解決同樣問題的兩種不同路徑，但它們的應(yīng)用方向有非常大的區(qū)別。侵入式技術(shù)主要應(yīng)用在重度腦疾病領(lǐng)域，例如漸凍癥以及重度昏迷的植物人，他們需要一個可以檢測到大腦源頭信號的設(shè)備，幫助他們與外界進行意識的交流。

另外，包括癲癇、帕金森等疾病也可能需要植入式的腦機接口設(shè)備對大腦進行深度的腦刺激。非侵入式涉及的領(lǐng)域更加廣泛一些，例如自閉癥、老年癡呆、抑郁癥、睡眠調(diào)節(jié)以及智能假肢等，它與侵入式所覆蓋的領(lǐng)域是不同的?？紤]到非侵入式所能解決的問題以及產(chǎn)品化落地的速度，其市場規(guī)模應(yīng)該可以達到侵入式的100倍以上。

2020年8月，央視報道Neuralink腦機接口技術(shù)

不過，從技術(shù)的角度來說，侵入式技術(shù)采集的信號一定是更加精準的，因為它采集的不是現(xiàn)在所說的腦電信號，而是叫做Spike的神經(jīng)信號。例如，Neuralink是把電極放在兩個神經(jīng)元70微米之間的距離，然后去采集周邊神經(jīng)元的直接信號，所以這種方式是非常精準的。而腦電是一個±50微伏非常微弱的信號，如果在人的頭皮采集，這個信號周圍會混雜大量的噪音。所以非侵入式腦機接口技術(shù)，核心是通過傳感器和算法的突破，去過濾或?qū)ふ倚s噪音中非常精細的腦電信號。

更形象點來說，大腦可以被視作一個西瓜。侵入式技術(shù)就像扎一根針在西瓜中，但這根針所覆蓋的區(qū)域是整個西瓜中非常小的一部分。如果真想讓大腦去協(xié)同工作，需要扎無數(shù)根針。所以侵入式采集的信號雖然非常精準，但采集的范圍及其有限。

非侵入式采集的信號沒有那么精準，但可以采集全腦的腦電信息，并可以通過采集大量人體信息去尋找精準的信號。另外考慮到人體安全，侵入式目前在發(fā)展過程中已經(jīng)遇到非常大的阻力，因為手術(shù)過程中存在腦感染的風(fēng)險，甚至?xí)霈F(xiàn)嚴重的后遺癥，網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)不少這樣的案例。

觀察者網(wǎng)：目前Neuralink還沒有開展人體試驗，是不是意味著非侵入式會比侵入式產(chǎn)業(yè)落地更快？

韓璧丞：這取決于兩個不同的技術(shù)方向。非侵入式對人體幾乎沒有傷害性，它是一個采集和自反饋的干預(yù)過程。而侵入式的最大壁壘是需要做開顱手術(shù)，導(dǎo)致這種技術(shù)需要更嚴格的條件才能在人體上進行試驗，小規(guī)模普及可能需要5-10年，大規(guī)模普及甚至需要30-50年。目前在侵入式領(lǐng)域，材料學(xué)和手術(shù)安全性是亟待解決的問題。從以往侵入式的試驗來看，當(dāng)一個電極植入大腦以后，由于人體的自我保護作用，被植入的電極之上會迅速結(jié)膜，這就會導(dǎo)致信號的急劇衰減。所以在以往的腦機試驗中，并沒有人會一直戴著腦機接口設(shè)備。

觀察者網(wǎng)：您剛才講到腦機接口除了在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用，還有跟設(shè)備的交互，非侵入式技術(shù)將來會往交互的方向發(fā)展嗎？

韓璧丞：Facebook之前曾耗資10億美元收購一家腦機接口公司，主要用一個閉環(huán)檢測人的肌電、神經(jīng)電并在VR領(lǐng)域做控制，可以取代以前在元宇宙里用手柄進行控制的不自然的方法。而BrainCo在非侵入式領(lǐng)域，最初是做殘疾人假肢的，通過在殘疾人的斷臂上放置一圈高密度傳感器，可以感知出人類大腦的想法。經(jīng)過六七年的研究，我們現(xiàn)在也已經(jīng)做出給正常人使用的設(shè)備，使用者通過設(shè)備可以生成一個虛擬手，完全復(fù)刻真手的動作，甚至是一些大腦中想象而手臂不動的動作。

這一類技術(shù)一定會加強人們對外的輸出，催生新一代的交互模式。從人類發(fā)展歷史來看，交互革命的進展是相對遲緩的，從物理按鍵發(fā)展到觸控屏再發(fā)展到目前比較熱的語音控制。而語音控制技術(shù)存在非常大的一個掉檔，很少有人真正使用語音交互，因為語音交互可能不是一個符合真實世界社交場景的交互。而手勢控制則有很大不同，它可以在不驚擾別人的情況下輸出很多指令，這也是接口交互未來發(fā)展的一個大方向。

觀察者網(wǎng)：作為非侵入式技術(shù)的代表，BrainCo目前進展如何，形成產(chǎn)品和正在布局的方向有哪些？國際競爭力如何？