人工智能发展迅猛，如果它和人脑能“无缝对接”、合作无间，人类的睡眠障碍、抑郁焦虑情绪，是不是可以得到AI的即时监测与及时干预？如果搭配上智能硬件，肢体障碍人士是不是可以获得科幻电影般的“智能轮椅”甚至“智能骨骼”？
实现这些目标，是众多脑机交互科学家们的终极理想，也是目前探索前行的方向。
在广州，由华南理工大学教授李远清带领的琶洲实验室脑机智能研究中心，正在脑机交互研发领域探索前行，是国内研发“非侵入式”脑机交互技术的领头羊团队。
李远清团队目前已实现了轻量级的脑电信号采集与可视化转化，在专注力训练、促眠训练、晕车晕船缓解等领域发挥出了显著的“加成”效果，即，通过脑电信号分析，给出可视化、量化的效果反馈，提升训练与治疗的有效性；配合外部智能硬件，还能实现对轮椅、病床等智能设备的控制。
完成上述功能的关键，是该团队研发出的“多模态脑机AI头环”。这是一条窄长的“发带”样头环，内侧有若干个电极，戴上头环后，电极贴在额头上，可以对人的脑电信号进行采集和发送，之后，通过后台系统的信号放大、读取、去噪、翻译、分析等处理，就可以对脑电信号变化进行分析与反馈；
如果接通各类外部设备 ，同时配合眼电信号、头动信号的采集和分析，就可以实现“脑机对接”，更准确地控制外部设备。这个过程，就是李远清团队提出的“多模态”，也是该团队的核心技术之一。
今年5月，南都健闻记者在华南脑控（广东）智能科技有限公司（以下简称“华南脑控”）实地体验到了一系列“脑机AI”产品的神奇之处，并对琶洲实验室常务副主任、脑机智能研究中心主任，华南脑控主要负责人李远清教授进行了访谈。
南都：穿戴式头环采集脑电信号的原理是什么样的？
李远清：我们的身体有生物电活动，只不过非常微弱，比如，我们的手一捏，肌肉紧缩就会产生肌电。反映心脏活动的有心电图，而反映我们脑部活动的就是脑电信号，我们把脑电信号采集到之后，就可以去挖掘其中有用的信息。
我们现在使用的技术，就是利用外接在头部皮肤上的几个电极来采集脑电信号。理论上来说，使用的电极越多，挖掘的信号就越多，但落地到可穿戴设备上来，必须要做到使用方便，所以我们把采集脑电信号的设备做成了环状，只使用了数量有限的电极。
2002年开始，我就把研究方向定位在脑电信号的采集与处理上，20多年来，我们已经在脑机接口相关技术上产生了多项突破，2019年，我们开始将科研成果进行产业化转化。
南都：目前华南脑控的脑机交互应用产品有哪几类？
李远清：一类是有控制功能的产品，包括脑机AI鼠标，脑机AI轮椅，脑机AI智慧病房，主要面向运动障碍群体，或者是需要保护手和颈椎的人群，用脑电信号加眼球和头部运动信号来控制轮椅、鼠标，或者病房设施。
另一类是心理健康类产品，可以理解为，我们的头环搭配软件，可以让人脑的脑电活动可视化，搭配上科学的正念冥想训练、专注力训练、促眠训练、改善情绪、防晕车晕船等视听课程或视听资源，让这些训练能实现效果的即时反馈，这些改善训练就会更有效、更有趣、更易于评估。
目前，我们基于额头部位的脑电信号，就可以做出很多产品，我们还在做一些更复杂的，比如在头皮有头发的区域布置多几个电极，也可能挖掘出更多东西。
南都：目前的应用产品中，对抑郁症、晕车晕船的干预效果，有没有数据支撑？
李远清：我们有很多实验数据来支撑，还在不断地做研究。比如对于晕车晕船的效果，我们做了170多个人的晕车实验，50个左右的晕船实验，缓解效果是非常明显的。
南都：人工智能、大语言模型的发展，对于脑机交互技术的发展有什么样的影响？
李远清：脑机交互技术，也叫脑机融合、脑机接口或者脑机协同，是一个国际前沿的领域，它也可以看作是人工智能的一种新形态。它把人脑和机器连为一体，相当于把人脑的智能和计算机的智能融合了，是一种混合智能。
现在的人工智能发展出了大语言模型，目前大语言模型在脑机接口里用得不多，但它可以成为一个方向。
不过，这一波人工智能浪潮带来的深度学习、转接神经网络这些工具，为脑机接口技术带来了很大的好处，我们可以用上新的工具、新的算法，提升系统的性能，提升各种检测和识别的准确性。
另外，过去我们建脑机接口的模型，往往需要用用户自己的数据来训练，这其实给用户带来很多不便，但有了现在的算法模型后，就可以免去这一步。
南都：华南脑控做的是非侵入式的脑机交互，它对比侵入式的脑机交互技术有什么样的优劣势？
李远清：脑机接口技术有两条路径，我们现在做的就是“非侵入”式的，用电极贴在头皮来采集脑电信号，它的优点是方便、成本低、安全性强，用户更容易接受；缺点是信号质量相对较差，这也正是我们在研究中要攻克的难题。尽管存在这个难题，但非侵入式的脑机交互发展得也很快。
非侵入式的脑机接口还有其他的途径，比如核磁共振、脑磁技术、近红外光学成像等，都可以做到对大脑没有伤害，但目前最接近落地、有产品出来的，还是基于脑电的接口技术。
另一种路径是“侵入式”脑机接口技术，以马斯克的Neuralink侵入式脑机接口为代表，这种技术是把电极植入到大脑皮层里，这就需要做手术、有风险，长期风险也有待验证，它的优点是信号质量高，因为它提取的是直接的神经细胞活动信号，它的应用前景也非常广阔，特别是对于重大脑疾病、疑难杂症，现在已经有不少案例在报道，比如难治性抑郁、强迫症、帕金森综合征等，都有一些尝试。
还有一种是介于侵入式与非侵入式之间的技术，比如一种叫做半侵入式的脑机接口技术，它是把电极贴在大脑皮层的表面，对大脑的伤害更小，但也需要穿过颅骨。
南都：脑机交互应用产品的推广中面临的困难有哪些？
李远清：我本人是高校中的研发人员，我们队伍的研发能力都很强，但研发到产业化之间还有巨大的鸿沟，包括市场培育和产品推广等方面，国内这方面的市场还没有发展起来。
另外，我们健康领域的产品，要进入医疗机构的话，需要进行医疗器械注册，这对我们来讲比较困难，手续复杂、周期长，而且市场上同类产品的先例很少，但我们正在申请过程中，预计进展较快的是青少年注意力训练领域的产品。
南都：目前的脑机交互产品，距离科幻电影中的“人机合一”有多远？
李远清：要达成无缝的“脑机融合”，像阿凡达电影里一样？这是我们的一个梦想，目前当然还差得远，但实现的可能性是有的。
我在这个领域做了20多年的研究，刚开始和现在是天壤之别，现在的技术进步很快，一些简单的事情已经可以实现人机融合，以后我们会继续向这个方向前进，在努力的过程中，一定会有新的成果不断涌现，机器和人脑的连接会越来越紧密。
策划：王卫国 李阳
统筹：尹来 游曼妮 王道斌
执行统筹：李文
采写：南都记者 李文
设计：叶可可 刘妍妍
