高科技展品的核心技术让“读心术”成现实

如果你是一名科幻发烧友，那么对“脑机接口”，一定不陌生。在《阿凡达：水之道》《盗梦空间》《黑客帝国》等科幻电影中，都少不了“脑机接口”来帮助人类实现“意念操控”。而在脑科学家数十年来的努力下，这项技术正逐渐走进我们的生活中，“人机互联”也不再是科幻片里才会出现的桥段。

目前，国内脑机接口极具代表性的企业--上海脑虎科技有限公司向世界技能博物馆提供的一款满足高通量、高采样率信号采集与处理功能的半植入医用级脑机接口产品，将为博物馆观众揭秘如何通过高科技实现“读心术”。

那么，“脑机接口”到底是种什么技术？

据脑虎科技介绍，脑机接口（BCI：Brain-Computer Interface）就是借助科技力量，实现大脑与设备之间的信息交换。这项技术的本质是将脑电波通过电极导出至终端设备，并实现操控和双向反馈。简单来说，脑机接口技术可以将人脑和外部世界连接起来。而脑虎科技正是一家致力于通过柔性脑机接口技术保护、探索并延伸大脑边界，让人类智能（HI）和人工智能（AI）实现从交互，到共生，再到孪生发展的生命科技公司。

“柔性脑机接口”又是种什么技术呢？这个答案，就藏在脑虎科技提供的展品中。

脑虎科技提供的展品包括一个带有脑机接口植入体的猕猴模型和一个植入电极的展示晶圆硅盘（柔性神经电极6寸中试晶圆）。

其中，圆晶用于制成与植入体相匹配的植入电极，是一款基于医疗级植入体标准设计的集成式颅顶半植入BCI产品，采用了脑虎科技首创的“半自动微创植入柔性电极”的手段--即为方便植入，先利用蚕丝蛋白把电极柔软的表面固化，让电极硬度介于血管和脑组织之间；植入完成后，蚕丝蛋白便会溶解，逐渐恢复之前的柔软。

“如何在最大限度地利用大脑和最低限度地损害大脑之间取得平衡，是脑机接口的一大难点”，据脑虎科技相关工作人员介绍，这个创新性地将蚕丝这种传统纺织材料转化为新型医用和信息功能材料的全球独家“绝技”，是由中科院上海微系统与信息技术研究所副所长、脑虎科技创始人与首席科学家陶虎率领团队研发的。

“蚕丝是天然的蛋白质，与合成纤维相比，蚕丝的生物兼容性更好，天然抗菌，安全性也更高，并且它能在大脑中留存更长时间，是很好的电极包裹材料”。

陶虎团队的探索，也得到了业内一致的认同。“微创植入式高通量柔性脑机接口技术”不但荣获2021年世界人工智能大会最高奖项SAIL奖（Super AI Leader，卓越人工智能引领者奖），与华为盘古大模型、阿里云自研震旦异构计算加速平台等一同入选大会镇馆之宝，还入选了中科院2021年度人工智能研究亮点成果。

也正是这一次的世界人工智能大会之行，让脑虎科技与世界技能博物馆结缘。“大会之后，组委会邀请我们将展品提供给世界技能博物馆，我们觉得放在博物馆可以面向青少年做一些科普展示，激发青少年对脑科学的兴趣，也很乐意提供展品，就一拍即合了。”

“此外，我们觉得脑机接口技术的开发，也很需要工匠精神，这也和世界技能博物馆不谋而合”，据脑虎科技工作人员介绍，高通量、低创伤、长期在体是侵入式脑机接口技术的三大难点。

如果要解决这三大难点，就要求科学家将前沿科技理论与实际应用场景结合起来，“比如如何通过蚕丝蛋白调控力学性能，避开在脑上开大孔；再比如如何让材料从毫米级向微米级发展，让电极在体内的占比和造成的创伤尽可能小，这都是开发和应用时需要思考的问题，也很考验操作，这就很需要精益求精、不断追求完美的工匠精神了。”

目前，柔性脑机接口技术主要应用于以“脑计划”为依托的科研市场和明确医学价值的医疗市场，如渐冻症、高位截瘫、失明等。脑虎科技相信，随着技术的不断发展，脑机接口将在运动障碍、语言障碍、意识障碍等医疗领域“大展身手”。而在更远的将来，脑机接口或许会走入人们的日常生活中，成为元宇宙的接入方式，构建出全新的互动方式。

（来源：世界技能博物馆）