思维无声无息，怎样被“看见”？专注度虚无缥缈，如何被测量？
答案或许在广州得以找寻。
海珠区，受测者安静端坐椅上，头戴一个银色圆环。
它轻若无物，在前额处布设了几颗细小的传感电极，像一组“听诊器”，只不过它倾听的不是心脏，而是大脑深处的信号。
当受测者进入冥想状态，人的专注度被形象化：屏幕上原本模糊的图案呈现出精确的轮廓和细节，冥想分数也随之变高。
这款多模态脑机AI智能头环，是华南理工大学李远清教授带领的琶洲实验室脑机智能研究中心的心血结晶。作为国内非侵入式脑机交互技术的先行者，他们正不断推动脑机交互领域的边界。
遥想百年前，人脑与机器的“对话”早已开始。
1924年，贝格尔首次捕捉到脑电波时，或许从未预见这微弱的电流波动，竟会成为未来人机沟通的全新语言。科幻作家阿西莫夫在《我，机器人》中设想的通过大脑信号与机器直接交互的场景，也逐渐变为现实。
今年6月，马斯克在Neuralink发布会上展示了一系列突破：7名被植入脑机接口的患者，仅凭意念便能打字、玩游戏，甚至操控机械臂。
作为一种全新的“接口技术”，脑机接口不仅是科技创新，更蕴含深刻的哲学意义——它穿透了心灵与物质的界限，连接了意识与现实。这场变革，正在悄然重塑我们的未来。
而这场“心想事成”的革命，并非只属于遥远的实验室、科幻小说或硅谷巨头。
它，也正在广州，悄然发生。
图为海珠区。
从“无形”到“可见”，脑电波如何读懂你的心？
要理解脑机接口技术的奥秘，必须先回到大脑与身体的根本联系。
人体就像一座微型的“电力站”，每一次动作、每一次思考，都会产生细微的生物电流。
握紧拳头时，肌肉收缩会释放出肌电；心脏跳动时，心电图记录着它的节奏；而大脑的运转，同样会在神经网络中激起涟漪般的电波——这就是脑电信号。
科研人员采集这些微弱却独特的波纹，就像捕捉到大脑发出的“语言”，再借助算法进行分析与解码，从中提炼出关于情绪、专注和意识的信息。
正是这种“信号”，奠定了脑机接口的理论基础。
脑机接口（Brain-Computer Interface, BCI）看似科幻，但并非新鲜事物。
早在20世纪70年代，美国加州大学洛杉矶分校就已开展通过脑电波直接与计算机交互的实验。进入21世纪，全球的脑机研究逐渐分化为两条主要路线：侵入式，以马斯克的Neuralink为代表；非侵入式，以EEG脑电采集为核心，通过头皮电极获取信号。
在国内，这条探索之路起步于21世纪初。彼时，公认的脑机接口概念被正式提出。也是在这一时期，李远清将研究方向锁定在脑电信号采集与处理上，带领团队成为国内最早涉足非侵入式脑机接口研究的先行者之一。
相比于侵入式的直接接触神经元，非侵入式的优势在于安全与便捷——无需为大脑开“窗口”，就能实现人与机器的直接交互。
但这条路的挑战也很大：人脑每时每刻都在涌动着海量的脑电信号，从头皮表面提取到的信号幅度在几微伏到几百微伏，科研人员要从中找出有价值的特定信号，难度极大。
“脑电信号的幅度是微伏级别，容易受到生理噪声或环境因素干扰，就像细雨落在海面，很容易被浪花淹没。”琶洲实验室研究员黄骐云形容。
为了让这种“微弱的雨滴”清晰可辨，琶洲实验室研发出了一款“秘密武器”，这是脑机接口产品能落地的关键。
这一“武器”就是基于大数据技术的深度学习模型。
“我们产品背后都有一个部署在云平台服务器上的脑电人工智能深度学习模型。”黄骐云说。
如果按传统研究方法，需为每位用户定制算法，如同逐个翻阅词典查词，效率低下；大数据模型算法则能像提取语言规律般自动提炼共性特征，一套通用模型即可应对“千人千面”。
琶洲实验室研究员演示脑机AI轮椅。
这一模型也让诸多脑机接口应用有了落地支撑——
通过特定的正念冥想脑机接口训练来改善晕动症，让长途旅行、乘船出海的人不再“晕得想吐”；
借助脑机接口神经反馈帮助用户逐步降低乃至戒除成瘾行为，例如游戏沉迷、烟酒依赖等，让大脑学会自我调节；
还可以用在心理康复中，让焦虑、抑郁的患者直观看到自己的大脑状态变化，改善情绪，增强康复信心。
打开康复新路径
10多年前，刚开始与李远清团队合作时，谢秋幼没有想到，如今，脑机接口会这么热门。
彼时，这项技术更多存在于科幻电影中。设备笨重、接线复杂、信号嘈杂，每一次实验都需要耗费大量精力去排除干扰、稳定数据。
现在，这项曾经“神秘”的研究，已经走入海珠区的医院，为患者新的康复路径打开了希望之门。
“兴奋，太久没有走路了！”在运动障碍脑机接口病房里，一名41岁的脊髓损伤高位截瘫患者，头戴无创脑电帽，努力用“意念”驱动外骨骼设备，迈出第一步。
这是发生在南方医科大学珠江医院（下称“珠江医院”）脑机接口临床研究病房的一幕。这一病房是华南地区首个脑机接口病房，下设5个专业病区，涵盖脑功能障碍、意识障碍等领域，并与琶洲实验室等单位深度合作，围绕脑机接口技术开展临床科研与成果转化。
走进意识障碍临研病区，墙壁被刷成柔和的浅绿色，暖色灯光像一层薄纱笼罩着病床与仪器。空气中弥漫着淡淡的消毒水味，背景音乐舒缓而温柔，像是为这里的康复节奏量身定制。谢秋幼说，病房借鉴了国外先进康复病房的设计理念。
“过去，医疗的目标是让患者‘活下来’；而现在，我们不仅要让患者生存下来，更要让他们‘活得有质量’。”珠江医院康复医学中心重症康复部主任谢秋幼认为，现代康复医学的核心，不只是修复功能，更是提升患者的生活质量和社会参与度。
在具体康复手段上，脑机接口技术让医生多了一种全新的选择。
谢秋幼介绍珠江医院脑机接口相关应用。
以高位截瘫患者为例，脑机接口系统会采集他运动意图的神经信号，经解码后驱动外骨骼、机械臂等康复辅助设备，帮助完成行走、取物等动作。“对一些失去意识或严重运动障碍的患者来说，这种方式能帮助他们在神经层面重建运动通路。”谢秋幼解释。
“当时，我们就选择了很难的方向——意识解码。”谢秋幼回忆起最开始和李远清教授团队合作，研究初期主要针对严重脑损伤患者进行意识检测，包括人脸辨识、数字比较、运动想象、情绪识别等，随后逐渐拓展到闭环脑机接口康复辅助产品的研发。
为了科学评估患者的康复潜力，他们设计了一套分层检测方案：从让病人识别人脸、数字等基础任务开始，确认患者有无认知反应；再到数字比较、简单运算等更复杂的任务，进一步评估其认知深度；最后尝试情绪识别。这些检测会根据患者情况选择单模态或者多模态刺激方式——视觉、听觉或触觉，其中触觉刺激用于视听受损的患者尤其有效。
与传统康复方式最大的不同，是脑机接口能形成“闭环反馈”。
“我们不是单向地做康复训练，而是通过脑机接口实时解码患者的反应，再根据结果调整训练内容。”谢秋幼介绍，这不仅能确认训练是否有效，还能针对患者的功能障碍进行有针对性的加强。对于意识障碍患者来说，这意味着不必等待外显动作的出现，就能直接从脑信号中得到答案。
他提到，可以利用脑机接口结合语言信号解码，来判断患者在康复过程中的舒适度与配合度。“比如，有些在做康复的病人，不能表达或者无法说话，我们可以通过解码他们的脑信号，通过行为或者语言表达，判断当前刺激是否合适，这对提高生活质量是一个很大的飞跃。”
未来，珠江医院脑机接口临床研究病房的建设还将打造更多更普惠的技术应用场景、实现更高效的临床转化，推动神经解码、智能康复等关键领域的技术突破。
率先整合AI医疗、脑机接口等前沿产业
从脑机接口的理论研究到成果转化并非坦途。
黄骐云坦言，科学研究有时会让人迷茫——虽然理论算法研究是脑机接口技术的基石，但想真正实现产业化应用落地，还需要解决很多现实问题。实验室里跑通的原型，走进市场后往往面临成本、体验、需求等现实问题。
正是在这样的背景下，海珠区为团队提供了宝贵的发展机遇。这里汇聚了丰富的数字产业链资源，同时构建了快速反馈的产品迭代环境，使得脑机接口产品能够在短时间内完成从设计、试用到优化的全流程升级。
“最初，我们的设备国产化程度较低，但现在从脑电采集电极、电路设计硬件，到核心芯片，我们都在尝试实现全面国产化，算法也全部自主研发，国产化率非常高。”黄骐云说。
由此可见，像脑机接口这样的未来产业，唯有多学科协同合作，才能走得更远、更稳。
海珠正是洞察到这一点，近日率先整合AI医疗、主动健康、脑机接口等前沿技术和产业发展要求，印发《生命健康人工智能产业高质量发展实施方案》（下称《方案》），脑机接口是其中重要组成部分，海珠区将加速构建“技术—产业—应用”全链条生态，推动海珠区生命健康与人工智能产业深度融合，打造具有行业影响力和竞争力的创新技术策源地、场景应用地和产业集聚地。
这一《方案》提到，海珠将以智慧应用为方向，推动新技术新产品多场景示范，包括打造医院管理AI应用场景、打造医疗服务AI应用场景、打造公共卫生AI应用场景、拓展前沿新兴技术多场景应用等四方面内容。
作为与脑机接口紧密相关的产业基础，人工智能也在海珠区迎来蓬勃发展。当前，海珠区人工智能大模型应用示范区建设如火如荼，已备案大模型19个，位居全省第一，聚集泛人工智能企业超7000家，2024年预计实现营收近1500亿元，这为脑机接口产业的快速发展奠定了坚实基础。
当然，广州对未来的想象不止于此。在“12218”现代化产业体系中，广州提出前瞻布局智能无人系统、具身智能、细胞与基因、未来网络与量子科技、前沿新材料、深海深空6个未来产业。
在这场“心想事成”的革命中，每一次脑电波的跃动，都承载着人类对更美好生活的向往与追求。
未来已来，广州正站在这场变革的风口浪尖，书写属于新时代的创新传奇。
南方+记者 吴雨伦
实习生 曹睿
通讯员 谢惠强
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