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文/陳根

前一陣子，馬斯克的腦機接口公司Neuralink直播展示了首位人體試驗患者的近況，在完成了大腦植入BCI芯片，這位患者恢復(fù)良好，并且可以意念操控手機電腦、機械臂、甚至可以和人工智能對話，并且借由它們來控制想控制的物體。

當然，在腦機接口領(lǐng)域，馬斯克不是獨一份，在國內(nèi)，腦機接口也正在引來新突破。最近，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院（浙大二院）發(fā)布的一場引人注目的新聞發(fā)布會上，浙江大學(xué)腦機接口研究團隊展示了其最新的科研成果——侵入式腦機接口控制機械臂書寫漢字。

志愿者是已經(jīng)76歲高齡的張大伯，他在一次車禍后不幸高位截癱。而在2020年，張大伯參與了浙江大學(xué)腦機接口研究項目，成為我國首例侵入式腦機接口的臨床轉(zhuǎn)化研究的志愿者，可以通過意念完成喝水、進食、握手等手部大關(guān)節(jié)動作。現(xiàn)在，基于侵入式腦機接口，張大伯只需想象正常的書寫過程，腦機接口就可以獲得他所想象的書寫軌跡，并控制機械臂進行書寫。

用意念寫字，原理不難理解：人寫不同的字，腦信號也是各不相同，但每個字對應(yīng)的腦信號又相對穩(wěn)定。所以，研究團隊要做的，就是從無數(shù)雜亂無章的數(shù)據(jù)中尋找大腦對漢字書寫的信號模式。而漢字又和英文不一樣，英文是基于26個字母的排序，而漢字則是與結(jié)構(gòu)、筆畫相關(guān)，這也決定了腦機接口對漢字識別的難度更高。

為了解碼漢字書寫軌跡，研究團隊還對張大伯進行訓(xùn)練，并通過分析位于大腦運動區(qū)的神經(jīng)元活動，成功捕獲了張大伯想象中的書寫軌跡，并將其精確地反映到控制機械臂的運作中。發(fā)布會現(xiàn)場，通過腦機接口從患者腦電信號中提取的數(shù)據(jù)，張大伯順暢地書寫出了“浙江大學(xué)”及“腦機接口”等字符，也展示了技術(shù)的實際應(yīng)用效果。 

其實，作為國內(nèi)腦機接口研究先驅(qū)，浙大從十年前開始研究腦機接口的應(yīng)用。2012年，浙江大學(xué)腦機接口研究團隊通過在猴子腦中植入微電極陣列，運用計算機信息技術(shù)成功提取并破譯了猴子大腦關(guān)于抓、勾、握、捏四種手勢的神經(jīng)信號，使猴子能通過自身“意念”直接控制外部機械手臂。2014年，浙大團隊在人腦內(nèi)植入皮層腦電微電極，實現(xiàn)“意念”控制機械手完成高難度的“石頭、剪刀、布”手指運動，創(chuàng)造了當時的國內(nèi)第一。

2020年1月16日，浙江大學(xué)又對外宣布“雙腦計劃”重要科研成果，也就是四年前張大伯參加的這個項目，當時，張大伯已是72歲高齡，但在經(jīng)過植入腦機接口和系統(tǒng)訓(xùn)練后，張大伯則實現(xiàn)了用“意念”控制外部機械臂及機械手，不僅可以握手，還能拿飲料、吃油條等。

而這一次，浙江大學(xué)則進一步將“意念書寫”從科幻夢想轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實，為腦機接口技術(shù)在實際應(yīng)用方面實現(xiàn)重要突破。隨著腦機接口的加速突破，或許很快，那些身體殘疾或運動功能受限的人士，如高位截癱患者，能夠重新獲得自主性和行動自由，他們可以通過意念控制輪椅、虛擬助手，甚至進行更復(fù)雜的機械操作，比如駕駛汽車和操作精密的醫(yī)療設(shè)備。

       原文標題 : 陳根：用意念寫字，真的實現(xiàn)了