中国技术突破 电影《阿凡达》场景或可实现

人脑发射电波示意图

中方研究人员说，他们已在技术上获得突破，可让人脑发射无线电波，广泛运用在从健康监测到意念控制的军用雷达等各方面，图为人脑发射电波示意图。（图/网络）

中方研究人员说，他们已在技术上获得突破，可让人脑发射无线电波，用在从健康监测到意念控制的军用雷达等各层面。

据《南华早报》（South China Morning Post）报导，在空军实验室的一项实验中，研究人员展示，脑波远程控制电磁波并与之互动，显示在脑-机接口（BCI）和脑控制技术方面取得了突破。

王甲富教授团队

《光：快讯》（eLight）期刊

王甲富是位于陕西省西安的中国人民解放军空军工程大学教授，其在6月11日发表于《光：快讯》（eLight）期刊上的论文中说，他们的设计为用户提供了一种利用脑波，来操纵电磁波的通用方式。

王甲富教授的团队

王甲富的团队从能够产生或操作无线电波的可编程超表面（PM）中获得了灵感，王甲富和他的同事们认为这些超表面可以用来连接脑电波和无线电波。

虽然大多数现有的PM都是有线连接到用户、手动控制的，而不是实时的，但王甲富的团队提出了一个通过脑电波实现远程思维控制超表面（remotely mind-controlled metasurface，RMCM）的概念。

王甲富说，1个多世纪以来，有用的电磁信号只能靠敲入摩斯码或在电脑上下指令来产生。但他说，这个过程既缓慢又没效率，因为它需要操作员动个不停。

而王甲富和研究团队发现，可编程超表面（programmable metasurfaces）或许能成为脑波和无线电波间的桥梁。他们透过无线蓝牙技术，把脑波信号传到可编程超表面，并写好程序，几乎可以立即将脑波转化为无线电信号。

“如果我们能够收集脑电波并将其用作超表面的控制信号，我们不仅可以让用户用大脑控制超表面，还可以提高超表面的响应率。这将朝着真正智能的超表面迈出一大步，”王甲富在论文中说。

该团队为实验制作了一个远程思维控制超表面原型，该原型由超表面控制模块、脑波提取模块、蓝牙无线传输模块、直流电源模块、单片机模块和其他附加接线组成。

研究人员使用商用脑波传感器模块获取脑波信号，这是一种由干电极组成的可穿戴设备，可以收集脑波并将其无线发送到超表面。

然而，无线电波和脑波就像是不同的“语言”，所以王甲富的团队对超表面进行了编程，将脑波转换为无线信号。

该团队说：“我们的设计为用户提供了一种使用脑波操纵电磁波的通用方法。”

而相关研究人员说，不同使用者可以透过创新方式，来利用这新技术。例如，战机飞行员可以透过头盔内的大脑监视装置，「随意」导引雷达光束。

此外，这项技术还能靠智能无线电接收器，侦测脑波的变化，用来监视驾驶是否疲劳，以预防车祸。

他们说，这次实验是首度证明，使用者的脑波能直接控制可编程超表面。相关技术还能扩及其他以意念控制的可编程超表面，应用在健康监测，5G/6G通信和智慧感测器上。

中美脑-机接口技术之争

这是中国绕过美国寻求脑-机接口技术的最新例子，美国目前在这一领域处于领先地位。

最近，全球初创企业界对脑-机接口技术的兴趣不断增加，因为该领域正处于中美之间激烈争夺的技术战的最前沿。

示意图

埃隆·马斯克（ElonMusk）的神经肽（Neuralink）公司是美国脑-机接口领域的领先代表之一，它甚至可以在猴子的头骨中插入一个微芯片，使猴子能够只用大脑控制视频游戏。

Neuralink与Synchron告诉抗衡，Synchron是第一家使用其植入性脑机接口技术将患者纳入美国食品和药物管理局（FDA）批准的临床试验的公司。

示意图

Synchron的旗舰技术“Stentrode”是一种植入大脑内部的脑机接口（BCI），将大脑活动转换为标准化的数字语言，从而在外部设备上实现免提日常任务，包括发短信、发电子邮件、在线购物和访问远程医疗服务。

该临床试验将评估Stentrode的安全性和有效性，其目的是通过使瘫痪者能够仅使用他们的思维控制数字设备来恢复其功能。

正如中国国有媒体所承认的那样，虽然中国在植入性脑机接口技术方面落后于美国，但中国在非植入性技术方面表现出色，例如与王教授及其团队演示的那种芯片和传感电极连接的可穿戴设备。

第一个将大脑控制引入太空的国家

今年3月，一组中国研究人员在北京中国宇航员研究训练中心进行了一项实验，该实验是在一种头戴式设备上进行的，这种设备可以让宇航员利用脑电波控制机器人设备。

当时有报道称，这种装置可以改变宇航员操作中国天宫空间站巨臂的方式，该巨臂由操纵杆和键盘控制。

现有的大脑控制技术可以以40%到80%的精度控制这只手臂，这低于太空需要的标准。中国研究人员声称他们的新型脑机接口技术的准确率高于99%。

中国是2016年神舟11号任务期间第一个将大脑控制引入太空的国家，当时中国宇航员景海鹏和陈冬使用了一种旨在帮助他们工作的读心设备。

电影《阿凡达》画面

电影《阿凡达》画面

在电影《阿凡达》中，主人公双腿瘫痪的前海军陆战队员杰克·萨利就是通过意念控制远在潘多拉星球的化身。这一幕真的很快会实现吗？