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片上脑—机接口智能交互系统MetaBOC示意图。（天津大学供图）

近日，脑科学领域国际期刊《大脑》发表了天津大学脑机交互与人机共融海河实验室团队和南方科技大学团队的最新研究成果：全球首个可开源的片上脑-机接口智能交互系统MetaBOC，实现了体外培养“大脑”对机器人避障、跟踪、抓握等任务的无人控制，完成了多种类脑计算的启发工作。

脑机接口是指在大脑与设备之间建立直接连接，实现大脑与外部世界的信息交换与控制。这一技术绕过了传统的外周神经和肌肉系统，直接在大脑信号与计算设备之间搭建起一座“桥梁”。通过捕捉和分析大脑发出的电信号，我们可以将其转化为外部设备可识别的指令。这种全新的交互方式，为人类与机器之间的沟通开启了前所未有的可能。想象一下，如果有一天只需要动动念头，你就能打开电视、控制游戏角色，甚至指挥家中的智能设备，那将是怎样的一番神奇场景。随着脑机接口技术的飞速发展，这一切正逐渐从梦想走进现实。

我们的大脑像是一个繁忙的指挥中心，无数神经元在其中工作交流，产生各种奇思妙想。这些想法以电信号的形式在大脑中运作并向全身传递。脑机接口技术像是一位心灵捕手，悄无声息地穿梭在我们的思维地图中，将那些无形的想法转化为有形的力量。

简单来说，脑机接口就像是大脑和外部世界之间的“超级链接”。它让我们能够跳过躯体，直接用意念来操控那些曾经只能用手或语言控制的设备，不再需要繁琐的操作和复杂的指令，只需一个念头就能开启全新的世界。这是一种前所未有的体验，让人们能够随心所欲地控制周围的一切。比如，我们在玩一款虚拟现实游戏，不需要手柄或肢体动作，自己的身体仿佛游戏角色一样动了起来。当然，脑机接口技术不会只用来玩游戏，它可以帮助截瘫患者直接用大脑控制外骨骼设备，用机械身体实现站立和行走。

回顾历史，脑机接口并非新鲜事物。早在1973年，美国科学家雅克·维达尔就首次提出了脑机接口概念。半个世纪后，碳基生命与硅基生命融合后走出了一条几何级数的上扬曲线。在许多影视作品中，如《黑客帝国》《阿凡达》《流浪地球》等，就已展现出人类对脑机接口技术的无限遐想。这些作品不仅激发了公众对未来科技的浓厚兴趣，也为科学家们提供了宝贵的灵感。

我国首创的MetaBOC系统，其核心在于独特的片上脑-机接口设计。该系统利用体外培养的脑类器官作为“指挥中心”，通过电极芯片捕捉并分析这些“器官”发出的电信号。这些电信号经过复杂的编解码处理后，被转化为控制机器人的指令，从而实现机器人对外界环境的精准感知与响应。

尤其值得一提的是，MetaBOC系统还首次在国际上证实了物理场可促进人源性脑类器官生长发育。这一发现不仅为片上脑-机交互系统提供了更加智能的“大脑”，也为未来的脑机交互研究奠定了坚实基础。

展望未来，脑机接口技术将在很多领域得到应用。在医疗领域，脑机接口技术可用于治疗帕金森病、脊髓损伤、植物人等神经系统疾病，帮助患者恢复行动能力；在娱乐和游戏领域，玩家可以获得真正身临其境的震撼体验；在工业和生产领域，脑机接口技术可以优化机器人和自动化设备的控制，提高生产效率与安全性。

随着科技不断创新和进步，我们有理由相信，未来的脑机接口技术将更加成熟和完善，为人类的生活带来更加便捷、智能和美好的体验。

（作者系山西医科大学第一医院神经外科主治医师、中国医师协会健康传播工作委员会委员）

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