央视纪录片《数智化生存》探访天大脑机实验室 奔赴人机文明的下一次演化跃迁

近日，中央广播电视总台纪录频道（CCTV-9）播出纪录片《数智化生存》第七集《与智同行》，走进天津大学医学部医学院实验室，展现了脑机接口技术在精神医学、机器智能等领域的创新应用，看曾经科幻梦想如何一步步照进现实。

“意念控制”的实现，可以追溯到一百年前。那时，人类首次发现了脑电波的存在。脑电走过100年的发展历程，通过对脑电信号的采集与分析，我们可以探知大脑深处的秘密，甚至可以捕捉、识别、解读人类的意图。

脑机接口技术由此发展起来。这项前沿技术通过捕捉大脑电信号，并将其转化为控制指令，其核心在于建立大脑与外部设备的直接通信通道，实现“意念操控”。

脑机接口技术在修复心灵方面显示了它的力量。

天津市安定医院神经调控诊疗中心主任 李申：对于精神疾病，像抑郁症，目前我们还找不到非常具体明确的生物标记物来确诊，所以还是靠这个主观的一些判断。

如果无法找到抑郁症的病因和发病机理，就无法实现有效的干预，科学家们从脑功能的角度提出了一种假设：

8年前，脑机交互与人机共融海河实验室副主任、天津大学医学部医学院教授刘爽开始了对抑郁症的研究，刘爽的研究试图发现抑郁症患者的脑电信号是否存在异常现象。

脑机交互与人机共融海河实验室副主任 刘爽：我们发现对于负性情绪，其实伽马波对于分类的贡献率来说是最大的。

伽马波是一种高频脑电波，信号极其微弱。刘爽在研究中发现，用听觉诱发的方式可以放大伽马波信号。

脑机交互与人机共融海河实验室副主任 刘爽：我们就是静静地坐在那儿，给他听一个高频的声音，它是频率（chirp 信号）是越来越快的，所以这个频率它能够诱发出来更好的一个信噪比。

获得了干净的伽马波，科研人员就可以分析正常人与抑郁症人群脑电波信号的差别，最终找到了一种能将两种人群区分开来的特征。刘爽用8年的时间发现了指向抑郁症的生理指标，为了验证其准确性，动物实验随之展开。实验证明，正常小鼠和抑郁小鼠的脑电信号的确存在差异。

脑机交互与人机共融海河实验室副主任 刘爽：我们就在鼠上面紧接着做了调控，这又是让我们很惊喜的地方。我们给鼠也听了这样的声音，我们发现抑郁的鼠跟正常的鼠比，不光改善了它的抑郁症状，异常的伽马波也回到了趋于正常鼠的水平。

动物实验之后，临床试验随之展开，在倾听大脑回声的过程中，研究人员清晰地识别出了抑郁症人群的脑电特征，通过经颅电刺激，让异常的伽马波恢复正常水平，从而实现对抑郁症的有效干预，帮助患者重拾笑容。从修复大脑到促进大脑和智力的进化，脑机接口技术展现了巨大的潜力。

脑机接口技术还可能为机器智能的发展创造新的路径。

实验室里，研究人员正在培养一种特殊的生物组织，未来这些组织将发展成为机器人的生物大脑。

天津大学医学部医学院教授 陈力群：我的学生们把我们的类器官叫成宝宝，每天输入营养，让它不停地生长发育，从最开始的话，就是一个单细胞非常小，然后在培养的过程中，逐渐从微米到毫米级别，能养到最长能达到1cm，这是目前最大的了。

虽然只有1cm大小，采用胚胎干细胞技术培养而成的脑类器官中分布着大量神经元细胞，通过生物电极把脑类器官与芯片耦合，这就是最新的片上脑机接口技术。

天津大学医学部医学院教授 陈力群：我们在体外不仅培养了脑类器官，我们还在体外培养了眼类器官，视网膜类器官，相当于在这个脑的类器官上给它组装上两个眼，让它具有拟人的一个真实的感知状态。

研究人员将脑类器官、眼类器官和电极芯片组成了一个完整的生物大脑。经过了一个漫长的训练与学习过程，全球首个片上脑机接口智能交互系统在无人机实验中取得成功，安装了生物大脑的无人机根据外部情况可以自主实现避障、跟踪等任务的无人控制。

天津大学医学部医学院教授 陈力群：未来有望把它安装到具身机器人上面，让它具有自主感知能力，及自主识别操控能力。

天津大学副校长、脑机海河实验室主任 明东：也许有朝一日，我们的类人机器人和人完全模拟的一模一样，也许这样它会创造更有温度，更和人类接近的机器人，当然这样的场景也会给我们带来很多伦理和规则上的挑战。

何以为人？不同的时代有不同的回答。面对人工智能崛起的现实与未来。人之为人，不是工具，不是语言，不是智能。而是人类主动适应和改造环境的能力，是人类主动寻求生命永续的顽强意志和实现更美好生活的永无止境的追求。

天津大学副校长、脑机海河实验室主任 明东：人本身是一个生命系统，这个生命系统是有着大智慧的，它针对外界世界的变化，环境的变化，都会做出自己的响应，所以未来我们可以预见到的是：人会和机器共同的进化。

在这个全新的时代里，人类发挥人类的智慧，机器发展机器的智能，人机协作，共同创造更高层次的智能文明追求，追求实现人与技术、与万物的和谐共存。

宇宙历史上的每一次跃迁，都写满了整合与新生的故事，从原子到分子，从单细胞到多细胞，从个体到社会，人类与新兴智能形态的深度融合，或许代表下一次演化跃迁的开始。