脑机接口，为什么不可或缺？

高小榕清华大学长聘教授

　　2023年是脑机接口一个重要年份，脑机接口（brain computer interface，BCI）专有名词1973年创立，现在正好50年。

　　脑机接口是人机交互的特殊形态。传统的人机交互必须有肌肉组织参加，如键盘、鼠标、语言，否则就没法进行交流。脑机接口可直接从大脑提取信号控制外部设备，替代、恢复、补充或改善大脑的功能。

　　50年前，美国加州大学洛杉矶分校的计算机科学家雅克·维达尔设想，通过放置在头皮上的电极可检测到大脑发出的实时信号翻译后用于控制计算机，首次描述了脑机接口的科学概念与设想。此后，在各国科学家的努力下，脑机接口的概念范畴不断延伸，例如与反馈/调控相结合的脑机交互（interaction），与人工智能相结合的脑机智能（intelligence）。

　　脑机接口的科学意义有两大类，一是医学，当人的机体失能之后，如何与计算机交流？

　　另一个是怎么做“超人”，能跟ChatGPT之类的AI去交流。因为我们会面临一个问题，以后像ChatGPT这类的超级AI还带不带人“玩”了？怎么才能给AI机器人安上缰绳，让它一直带我们“玩”？

　　所以脑机接口是未来不可或缺的硬核科技，没有脑机接口的未来智能社会是不好想象的。

　　脑机接口的三块拼图

　　如果把脑机接口比作一幅拼图，前三块关键拼图依次是：脑信息采集、计算机科学及信号分析技术、神经科学。

　　1924年，脑电图之父、德国精神病学家汉斯·贝格尔首次记录到人类脑部的电信号活动，将其命名为脑电波。

　　汉斯·贝格尔是个富二代，很聪明，大学时攻读当时最牛的天体物理专业。当时德国的大学生需要军训，他在行军途中受伤，住院后接到家人的慰问电报，原来是他妹妹“感应”到哥哥受伤了。汉斯·贝格尔联想到他13岁时曾被电鳗电到的经历，他就琢磨，是不是自己和妹妹的脑子里，有跟电鳗一样的通讯工具？于是，他转专业去学了医，坚定地研究脑电问题。

　　1929年5月，决定脑电图重要性的首期出版物《人类脑电图的使用》问世，并发表于《精神病学档案》。如图，1929年最早报道的脑电图波形，可以看出有很强的周期性阿尔法波成分。

1929年，脑电图档案