在電影《黑客帝國》中，主人公通過腦機接口與矩陣系統連接，在虛擬世界來去自如；《阿凡達》中，人的意念可以操縱另一個星球上的化身；《阿麗塔：戰鬥天使》則描繪了一個人機共生的世界……這些科幻電影都涉及一項日益受關注的技術——腦機接口。
腦機接口是在人與外部設備間創建的信息連接通路。通過解碼腦信號，將其轉換為可被識別的命令信號，實現人與機器或外部環境之間的交互。1973年，計算機科學教授雅克·維達爾首次在學術期刊上提出“腦機接口”的概念。2014年巴西世界盃開幕式上，一名截癱男子用思維控制機械外骨骼成功開球。如今，腦機接口已成為腦科學、神經科學等領域最受矚目的研究方向之一。
腦機接口可以分為侵入式和非侵入式。侵入式需通過手術將電極植入大腦內部，非侵入式則需穿戴設備以捕捉腦電信號。不久前，美國企業家埃隆·馬斯克展示了旗下“神經連接”公司捕捉腦電信號的實驗，使用的就是侵入式。在非侵入式領域，美國加州大學舊金山分校的研究團隊設計了一種將腦電信號轉換為語音的裝置，速率達到每分鐘150個單詞，接近人類的自然語速。兩種方式相比較，各有優勢，前者捕捉信號更清晰，但也面臨更大安全風險。
目前，腦機接口主要用於醫療康復領域，人工耳蝸便是最普遍的臨牀應用。此外，通過在大腦視覺皮層中植入的電極，佩戴裝有微型相機的眼鏡，西班牙一名失明患者再次“看見”了紙上的字母、圖形等。通過深腦刺激，帕金森病可以得到一定程度控制。在治療抑鬱症、阿爾茨海默症等方面，腦機接口也被寄予厚望。
在教育、智能家居、軍事等領域，腦機接口也有廣泛的應用場景：通過可穿戴設備進行神經反饋訓練以提升注意力，腦控智能家居，幫助士兵完成危險環境中的任務等。除了數據輸出，科學家還期待像科幻作品所描述的那樣，進行數據的反饋和輸入，實現雙向腦機接口。例如，將知識處理後植入大腦，使人們瞬間知曉天文地理；或者將記憶上載至“雲端”，隨時寫入和讀取；甚至在大腦之間進行實時數據傳輸，讓人們無需語言便可自由交流，實現“心靈感應”……以腦機接口為起點，這些瑰麗想象擘畫了人機融合的宏闊遠景。
目前，腦機接口技術仍需破解諸多難題：大腦中約有860億個神經元，而人類所能捕捉的只是滄海一粟；植入材料可能引發大腦排異反應，或因移動造成腦損傷；更重要的是，人們對神經系統極為複雜的運作機制認識還很淺顯，對大腦高級功能如情感和記憶瞭解更少。不僅如此，當腦電波被感知、記錄，人的思維處於全面暴露的風險之中，隱私安全問題愈加凸顯。
隨着人機進一步融合，技術與人類社會關係也引發新的思考。技術往往是中性的，如何應用才是決定其“善惡”的關鍵。人們期待，越來越成熟的腦機接口技術能夠改善健康，增強人體機能，幫助人類突破自身侷限，享有更多福祉。
《 人民日報 》( 2020年10月23日 17 版)