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2月24日,华为在西班牙巴塞罗那市正式发布了5G折叠屏手机 Mate X,这款手机展开屏幕后大小为8英寸,最薄处仅为5.4毫米,可 能于6月发售。这款手机的售价为2299欧元,约合人民币1.75万元。 通过采用前后双显的方案,用户可同时使用这两块屏幕,相比日前三星 推出的折叠屏手机Galaxy Fold,华为Mate X的屏幕更大,而且在合起 来时不会在中间留有缝隙。 点评: 售价 1.75万元!5G!折叠屏幕!这款国产黑科技手机一出 现就立即引来围观,很快登上微博热搜榜。相比三星于近日发布的折 叠屏手机Galaxy Fold,Mate X风头更胜。对于折叠屏手机这一新物 种,不少人将注意力集中在了售价上。其实,无论5G还是折叠屏现在 更多代表着一种趋势和发展方向,在软硬件和应用方面还有很多细节 需要打磨,走入寻常百姓家至少还需一两年的时间。但可以肯定的是, 届时它们将不仅是一种新的通信网络或终端,还将改变你我的工作和 生活方式。 华为发布 5G 折叠屏手机 有人看到价格,有人看到趋势 点评人: 本报记者 王小龙 IT辣评 IT时空 IT SHI KONG 8 新闻热线:010—58884062 E-mail:[email protected] ■责编 许茜 2019 年 2 月 27 日 星期三 扫一扫 欢迎关注 畅游IT时空 微信公众号 (本版图片除标注外来源于网络) 第二看台 实习记者 代小佩 前不久,咪蒙微信公众号显示被注销。有媒体注意到,咪蒙旗下的 “才华有限青年”微信公众号也显示被注销,该账号此前曾因发布《寒门 状元之死》一文引发争议。随后,微博、今日头条、知乎、凤凰网等内容 平台纷纷宣布关停咪蒙公司旗下相关账号,并且“不得转世”。 点评: 一段时间以来,这个以渲染焦虑、制造不安、挖掘好奇心、寻 找阴暗面、贩卖毒鸡汤为营生的自媒体,引起了越来越多网民的反感。 对自媒体从业者而言,想制造爆款没错,吸引流量也没错。但若为了流 量置价值观和底线于不顾,那就是大错特错。咪蒙被全网封杀,很多人 在叫好。但还有这样一些人,在对咪蒙嗤之以鼻的同时,又对她那套毒 鸡汤的炮制方法顶礼膜拜、趋之若鹜,甚至还跃跃欲试想“另开分店”。 辣评君在这里送这些人一句话:莫伸手,伸手必被捉! 咪蒙被全网封杀 毒鸡汤贩卖者最终玩火自焚 腾讯公司总裁刘炽平近日在腾讯投资年会上称,投资是腾讯集团 的核心战略之一,2019年腾讯的投资规模不会收缩。针对自媒体提出 “腾讯失去梦想、投行化”的质疑,刘炽平认为这种观点没有看到问题的 本质—腾讯通过投资选择有所为、有所不为,不仅可以让腾讯专精于 自己擅长的业务,而且可以通过合作伙伴建立生态链,获得进入新领域 的机会。同时,腾讯也可为被投公司创造更多价值,促进行业发展。 点评:不知道从何时起,“梦想”“情怀”这些美好的词被庸俗化,成 了不少自媒体标题中的常客和他们制造爆款的工具。一会儿“腾讯没 有梦想”,一会儿“苹果没有梦想”,再过一会儿“联想失去了梦想”。我 知道你们想说的是“不忘初心”,但企业处于不断的发展过程当中,面对 瞬息万变的市场环境,“没有梦想”这个帽子不能逮到谁就给谁扣。刘 炽平说的没错:如果想控制一切,去做所有的事,这不是梦想,而是妄 想。当可以去选择做什么、不做什么时,才能真正让梦想得到实现。 腾讯投资 11年首秀成绩 有没有梦想这事,没必要再争 每天,你用手机接上 WiFi、打开网页,这一切 看似稀松平常。但你是否想过,有一天也许能用 WiFi充电? 这听起来不可思议,但确实有研究证明了其 可行性。近日,外媒报道了一项重大突破—科 学家将WiFi信号转化为电能。通俗点说,就是 通过WiFi发电。这意味着,未来或许会出现无 电池手机、无电池笔记本电脑……没电了,连上 WiFi即可充电使用。 此次技术突破,有赖于新研发出的“硅整流 二极管天线”。它能为没有电池的智能手机、笔 记本电脑、可穿戴设备等提供电能。据报道,在 该项研究中,当硅整流二极管天线接触到约150 微瓦的WiFi信号时,会产生约40微瓦的电量。 那么,WiFi信号是如何被转化为电能的?电 能也可以被转化为 WiFi信号吗?通讯信号与能 源之间可否实现直接转化? WiFi信号属于杂散能源 实际上,除WiFi信号外,我们身边还有很多 能源可被转化为电能。比如,无线电波、机械能、 人体热扩散能等。此类无处不在又尚未被有效 利用的能源,被称为“杂散能源”。 杂散能源的种类有很多。以杂散机械能源 为例,它包括车辆在行进过程中部件产生的振动 能量、重型设备运动或作业时引起建筑物振动从 而产生的能量、人在步行过程中踏步产生的动 能、手臂的摆动乃至血压的变化所带来的动能 等。这些看起来微不足道的能源,都可以被利用 起来。 “捕获环境中的杂散能源,就好像银行把众 多小客户的钱收集起来,再借给需要的人。”中国 科学院电工研究所研究员刘国强告诉科技日报 记者,上世纪中叶出现的自动手表,就是利用手 腕摆动的机械能使表内发条卷紧,进而驱动手表 工作。 不过,WiFi信号与其他的杂散能源不同, 它是高频电磁波。考虑到其对人体健康的影 响,WiFi信号在人类活动范围内通常能量很 小。需要采用整流二极管天线,来接收无线网 络信号,并经过整流滤波转化成直流电后才能 为我们所用。 “整流二极管是一种将交流电能转化为直 流电能的器件,也是高频电磁信号被转化为直 流电的‘桥梁’,即WiFi信号被转化为电能的 ‘桥梁’。”刘国强说。 “目前,各国都逐渐意识到杂散能源的重要 性,这一方向已成为研究热点。研究工作最终要 实现的目标是,以捕获杂散能源的模式,部分取 代甚至全部取代现有化学电池供电模式。”刘国 强介绍道,若能利用杂散能源捕获发电技术,以 后或许就不再需要更换电池了,科学家有望研制 出“终身无需更换”的能源,甚至可能让电器挣脱 电源的约束。 以现有心脏起搏器为例。资料显示,目前的 心脏起搏器依靠电池供电,但电池寿命有限,病 人须在安装后的5年到10年间经二次手术更换 电池。而未来的心脏起搏器,可利用心跳释放的 动能进行充电。已有研究人员在现有心脏起搏 器上添加一块聚合物薄片,使心跳的动能转化为 电能,供起搏器正常运转。 尚难实现万物通电即可互联 既然杂散的网络信号可被转化为电能,那么 电能有无可能被转化为网络信号,进而实现万物 通电即可互联呢? “理论上,万物通电即可互联是有可能实现 的。”刘国强解释道,一种可能的方式是,利用电能 驱动高频振荡器产生高频信号,再通过高频功率 放大器放大信号,接着使用倍频器、变频器、调制 器和解调器进行信号变换,之后使用天线将电磁 波发射出去,便可实现电能到网络信号的转化。 “但目前还没有直接、简单的手段,能把杂散 能源转化成无线信号。”刘国强说。 虽然杂散能量捕获技术、无线通信技术与无 线电能传输技术的迅猛发展,使得一定范围内物 体之间的能量和信号转化成为可能。但要实现这 一目标,还需时日。其中,找到新材料、实现材料 领域的技术突破,是一大难点,而减小发电装置的 体积、提高转化效率是实验成果落地的关键。 “能源是一种客观存在,如同桌椅板凳。点 燃火柴就产生热能,说话就能产生震动能。但这 些能源不能被直接转化为无线信号。”电子科技 大学光电科学与工程学院副研究员汪相如解释 道,因为信号是有序的,如果不进行调制,我们所 获取的声波、电磁波也不过是来自环境的干扰。 “信息的传播需要编码和解码这两个过程, 还需要信息收发双方间的对码和协议,否则我们 将无法理解信息。”汪相如说,从这种意义上来 讲,信号需要“特殊加工”后才能被传递和获取。 “现阶段来看,把电能转化为WiFi,只是一种 美好的设想。或许未来的某一天,在一些新材料 出现后,这些杂散能源可直接驱动新器件然后发 射信号。”刘国强说。 WiFi可提供电能,那反过来行吗 脑机接口技术已在现实萌芽 “阿丽塔”不科幻 本报记者 刘园园 街头卖艺的残疾人可以用机械臂自如地弹吉他;女主角阿丽塔 只有大脑保存完好,但在依德医生为她安装了机械肢体后,阿丽塔奇 迹般地复活了。 这是最近上线的科幻电影《阿丽塔:战斗天使》中的情节。该片呈现 了一个人机融合极为普遍的未来世界。其中形形色色的半机械人,都离 不开脑机接口(Brain Computer Interface,简称 BCI)的支撑竟,离开大脑的指挥,功能再强大的机械肢体也难以动弹。 其实,脑机接口技术早已不属于纯科幻。尽管离《阿丽塔:战斗 天使》中描绘的发展程度相差甚远,但现实生活中的脑机接口技术已 开始崭露头角。 敲键盘是我们与计算机交互的主要方式,近 几年兴起的语音交互是人工智能技术带来的新 的交互可能。而脑机接口技术将再次带来全新 的人机交互方式。 “脑机接口是让大脑和机器直接沟通的一种 系统,它可以让人脑与机器互联,人机之间的信 息传递或通讯控制会变得更加方便。”中国科学 院半导体研究所研究员王毅军在接受科技日报 记者采访时说。 简单来说,就是可以靠直接提取大脑神经信 号来控制外部设备。 “从技术上来说,脑机接口技术可分为侵入 式和非侵入式两大类。”王毅军说。 在大脑中植入电极或芯片属于侵入式的脑 机接口。人的大脑中有上千亿个神经元,通过植 入电极,可以精准地监测到单个神经元的放电活 动。这种方式的缺点是会对大脑造成一定损伤。 而头戴式的脑电帽则属于非侵入式的脑机 接口,它主要是使用脑电帽上的电极从头皮上采 集脑电信号。这种方式可以在头皮上监测到群 体神经元的放电活动,缺点是不够精准。 其实早在半个世纪前,科学家就有了将大脑 与机器连接起来的想法。只不过,相关技术一直 不太成熟,脑机接口技术进展缓慢。直到2000年 左右,脑电波检测等技术的重大进展,为脑机接 口技术注入新的发展活力。 如今,脑机接口技术已成为科技大佬们关注 的前沿技术。 美 国 太 空 探 索 技 术 公 司(SpaceX)掌 门 人 埃 · 马斯克就投资了一家名为“Neuralink”的脑机 接口初创公司。脸书公司也于2017年透露,它拥 有一支工程师团队研发脑机接口技术。该团队 计划用光学成像设备每秒扫描大脑100次,从而 实现让用户直接用意识打字。 一种全新的人机交互方式 “尽管与科幻电影相比,现实生活中的脑机 接口技术仍处于早期发展阶段,但相关应用已经 越来越多。”博睿康是一家关注脑机接口技术的 国内企业,该公司总经理黄肖山在接受科技日报 记者采访时说。 医疗领域是脑机接口的主要用武之地。美国 研究人员曾展示,利用脑机接口技术,使残障患者 通过控制机械臂进行活动,比如拿起水杯喝水。 “但脑机接口不一定非要用来控制机械臂。” 黄肖山介绍,这种技术目前还可以用来进行神经 系统疾病的诊断和康复。比如,癫痫病人的大脑 会出现某个区域的神经元异常放电,通过脑机接 口技术检测到神经元异常放电后,可以对大脑进 行相应的电刺激,从而减少癫痫发作。 王毅军表示,中风患者在失去肢体控制能力 后,也可以通过脑机接口技术对患者的大脑运动 皮层进行训练,帮助病人进行康复。 除医疗领域外,脑机接口技术目前还被用于 航空航天、教育、娱乐等多个领域。例如,在航空 航天领域,该技术可帮航天员用大脑更好地操控 机械外壳,在特殊环境下执行任务;在教育领域, 它能训练学生的注意力等。 最具吸引力的还是脑机接口技术的未来前 景。“未来脑机接口的应用场景有哪些?可以想 想我们平时用大脑做了哪些事情。”黄肖山说。 最根本的改变是,一旦大脑与计算机实现更 好、更快地交互,人与人之间、人与计算机之间的 交互效率将实现质的飞跃。 王毅军解释道,比如现在语言是人与人之间 交流的重要方式,在说话前,大脑已编辑、形成相 关信息,再通过控制肌肉运动将这些信息以语音 的形式表达出来。这样通过语音对话进行交流 的方式,效率很低。 “未来可以通过脑机接口实现生物智能与机 器智能的融合,即脑机混合智能,使大脑与大脑 之间,大脑与计算机之间直接进行信息沟通,信 息沟通的效率将被大大提高,从而真正实现‘心 想事成’和‘意念控制’。”王毅军说。 相关研究应用已越来越多 尽管前景十分美好,现阶段脑机接口技术 还存在很多尴尬的问题。 “以目前侵入式的脑机接口技术应用为例, 在大脑中植入电极后,周围的胶质细胞会逐渐 将电极包裹起来,电极监测到的神经元活动会 越来越少。”王毅军说,几年甚至几个月后,电 极就完全监测不到神经元活动,如果需要再次 使用,就得重新植入电极。而电极的植入不但 会损伤大脑神经元,也会有感染的风险。 头戴式的脑电帽虽然不会损伤大脑,但每 次使用时都需要洗干净头发,往脑电帽的电极 中注入导电胶,操作起来十分麻烦。 抛开上述问题,脑机接口的应用效果也不 是很理想。比如通过脑机接口操控的机械臂 还很难像真人的肢体一样灵活。总体来说,脑 机接口系统还缺乏安全、高效、成本又低的解 决方案。 “脑机接口是一项综合性非 常强的技术,涉及众多技术 领域。”黄肖山说,正因如 此,脑机接口的发展也 受制于相关技术的成 熟程度。 首先脑电信号 的采集涉及到材 料学,因为植入 大脑的装置,十 分容易造成人 体感染,那么就 需要改进材料 技术去解决这 一问题。 同时还需要 精密电子电路技 术,因为脑机接 口需要采集神经 元发出的信号,这 些信号极其微弱。 假如电路中的噪音 稍大,就会影响脑电 信号的采集。 人工智能也是脑机接口需要利用的一项基 础技术。因为在采集大量脑电信号之后,需要 训练人工智能系统,使其学会分析处理这些复 杂的信号。 医疗技术更是不可或缺。正如影片《阿丽 塔:战斗天使》中展示的,在到处都是半机械人 的废铁城中,医生扮演着重要角色。现实中,脑 机接口技术在医疗领域的应用也离不开相关医 疗技术的精密配合。 “但最重要的方面是脑科学研究。因为只有 知道大脑是怎么回事,了解大脑是如何运作的, 才能更好地解读大脑生成的信息。”黄肖山说,目 前对于诸如听觉和视觉等只涉及大脑局部区域 的脑电信号,学界已了解得比较深入。但对于大 脑高级功能产生的脑电信号,比如回忆、复杂情 感等,学界目前对其了解程度还很有限。 前景美好但存在发展瓶颈 视觉中国 视觉中国

IT辣评 脑机接口技术已在现实萌芽 “阿丽塔”不科幻digitalpaper.stdaily.com/http_...2008/02/27  · 实习记者 代小佩 前不久,咪蒙微信公众号显示被注销。有媒体注意到,咪蒙旗下的

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Page 1: IT辣评 脑机接口技术已在现实萌芽 “阿丽塔”不科幻digitalpaper.stdaily.com/http_...2008/02/27  · 实习记者 代小佩 前不久,咪蒙微信公众号显示被注销。有媒体注意到,咪蒙旗下的

2 月 24 日,华为在西班牙巴塞罗那市正式发布了 5G 折叠屏手机

Mate X,这款手机展开屏幕后大小为 8 英寸,最薄处仅为 5.4 毫米,可

能于 6 月发售。这款手机的售价为 2299 欧元,约合人民币 1.75 万元。

通过采用前后双显的方案,用户可同时使用这两块屏幕,相比日前三星

推出的折叠屏手机 Galaxy Fold,华为 Mate X 的屏幕更大,而且在合起

来时不会在中间留有缝隙。

点评:售价 1.75万元!5G!折叠屏幕!这款国产黑科技手机一出

现就立即引来围观,很快登上微博热搜榜。相比三星于近日发布的折

叠屏手机 Galaxy Fold,Mate X 风头更胜。对于折叠屏手机这一新物

种,不少人将注意力集中在了售价上。其实,无论 5G 还是折叠屏现在

更多代表着一种趋势和发展方向,在软硬件和应用方面还有很多细节

需要打磨,走入寻常百姓家至少还需一两年的时间。但可以肯定的是,

届时它们将不仅是一种新的通信网络或终端,还将改变你我的工作和

生活方式。

华为发布5G折叠屏手机有人看到价格,有人看到趋势

点评人:本报记者 王小龙

IT辣评

IT时空 IT SHI KONG8

新闻热线:010—58884062E-mail:[email protected]

■责编 许 茜 2019 年 2 月 27 日 星期三

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(本版图片除标注外来源于网络)

第二看台实习记者 代小佩

前不久,咪蒙微信公众号显示被注销。有媒体注意到,咪蒙旗下的

“才华有限青年”微信公众号也显示被注销,该账号此前曾因发布《寒门

状元之死》一文引发争议。随后,微博、今日头条、知乎、凤凰网等内容

平台纷纷宣布关停咪蒙公司旗下相关账号,并且“不得转世”。

点评:一段时间以来,这个以渲染焦虑、制造不安、挖掘好奇心、寻

找阴暗面、贩卖毒鸡汤为营生的自媒体,引起了越来越多网民的反感。

对自媒体从业者而言,想制造爆款没错,吸引流量也没错。但若为了流

量置价值观和底线于不顾,那就是大错特错。咪蒙被全网封杀,很多人

在叫好。但还有这样一些人,在对咪蒙嗤之以鼻的同时,又对她那套毒

鸡汤的炮制方法顶礼膜拜、趋之若鹜,甚至还跃跃欲试想“另开分店”。

辣评君在这里送这些人一句话:莫伸手,伸手必被捉!

咪蒙被全网封杀毒鸡汤贩卖者最终玩火自焚

腾讯公司总裁刘炽平近日在腾讯投资年会上称,投资是腾讯集团

的核心战略之一,2019年腾讯的投资规模不会收缩。针对自媒体提出

“腾讯失去梦想、投行化”的质疑,刘炽平认为这种观点没有看到问题的

本质——腾讯通过投资选择有所为、有所不为,不仅可以让腾讯专精于

自己擅长的业务,而且可以通过合作伙伴建立生态链,获得进入新领域

的机会。同时,腾讯也可为被投公司创造更多价值,促进行业发展。

点评:不知道从何时起,“梦想”“情怀”这些美好的词被庸俗化,成

了不少自媒体标题中的常客和他们制造爆款的工具。一会儿“腾讯没

有梦想”,一会儿“苹果没有梦想”,再过一会儿“联想失去了梦想”。我

知道你们想说的是“不忘初心”,但企业处于不断的发展过程当中,面对

瞬息万变的市场环境,“没有梦想”这个帽子不能逮到谁就给谁扣。刘

炽平说的没错:如果想控制一切,去做所有的事,这不是梦想,而是妄

想。当可以去选择做什么、不做什么时,才能真正让梦想得到实现。

腾讯投资11年首秀成绩有没有梦想这事,没必要再争

每天,你用手机接上 WiFi、打开网页,这一切

看似稀松平常。但你是否想过,有一天也许能用

WiFi充电?

这听起来不可思议,但确实有研究证明了其

可行性。近日,外媒报道了一项重大突破——科

学家将 WiFi 信号转化为电能。通俗点说,就是

通过 WiFi 发电。这意味着,未来或许会出现无

电池手机、无电池笔记本电脑……没电了,连上

WiFi即可充电使用。

此次技术突破,有赖于新研发出的“硅整流

二极管天线”。它能为没有电池的智能手机、笔

记本电脑、可穿戴设备等提供电能。据报道,在

该项研究中,当硅整流二极管天线接触到约 150

微瓦的 WiFi信号时,会产生约 40微瓦的电量。

那么,WiFi信号是如何被转化为电能的?电

能也可以被转化为 WiFi信号吗?通讯信号与能

源之间可否实现直接转化?

WiFi信号属于杂散能源

实际上,除 WiFi信号外,我们身边还有很多

能源可被转化为电能。比如,无线电波、机械能、

人体热扩散能等。此类无处不在又尚未被有效

利用的能源,被称为“杂散能源”。

杂散能源的种类有很多。以杂散机械能源

为例,它包括车辆在行进过程中部件产生的振动

能量、重型设备运动或作业时引起建筑物振动从

而产生的能量、人在步行过程中踏步产生的动

能、手臂的摆动乃至血压的变化所带来的动能

等。这些看起来微不足道的能源,都可以被利用

起来。

“捕获环境中的杂散能源,就好像银行把众

多小客户的钱收集起来,再借给需要的人。”中国

科学院电工研究所研究员刘国强告诉科技日报

记者,上世纪中叶出现的自动手表,就是利用手

腕摆动的机械能使表内发条卷紧,进而驱动手表

工作。

不过,WiFi 信号与其他的杂散能源不同,

它是高频电磁波。考虑到其对人体健康的影

响 ,WiFi 信 号 在 人 类 活 动 范 围 内 通 常 能 量 很

小。需要采用整流二极管天线,来接收无线网

络信号,并经过整流滤波转化成直流电后才能

为我们所用。

“整流二极管是一种将交流电能转化为直

流电能的器件,也是高频电磁信号被转化为直

流电的‘桥梁’,即 WiFi 信号被转化为电能的

‘桥梁’。”刘国强说。

“目前,各国都逐渐意识到杂散能源的重要

性,这一方向已成为研究热点。研究工作最终要

实现的目标是,以捕获杂散能源的模式,部分取

代甚至全部取代现有化学电池供电模式。”刘国

强介绍道,若能利用杂散能源捕获发电技术,以

后或许就不再需要更换电池了,科学家有望研制

出“终身无需更换”的能源,甚至可能让电器挣脱

电源的约束。

以现有心脏起搏器为例。资料显示,目前的

心脏起搏器依靠电池供电,但电池寿命有限,病

人须在安装后的 5 年到 10 年间经二次手术更换

电池。而未来的心脏起搏器,可利用心跳释放的

动能进行充电。已有研究人员在现有心脏起搏

器上添加一块聚合物薄片,使心跳的动能转化为

电能,供起搏器正常运转。

尚难实现万物通电即可互联

既然杂散的网络信号可被转化为电能,那么

电能有无可能被转化为网络信号,进而实现万物

通电即可互联呢?

“理论上,万物通电即可互联是有可能实现

的。”刘国强解释道,一种可能的方式是,利用电能

驱动高频振荡器产生高频信号,再通过高频功率

放大器放大信号,接着使用倍频器、变频器、调制

器和解调器进行信号变换,之后使用天线将电磁

波发射出去,便可实现电能到网络信号的转化。

“但目前还没有直接、简单的手段,能把杂散

能源转化成无线信号。”刘国强说。

虽然杂散能量捕获技术、无线通信技术与无

线电能传输技术的迅猛发展,使得一定范围内物

体之间的能量和信号转化成为可能。但要实现这

一目标,还需时日。其中,找到新材料、实现材料

领域的技术突破,是一大难点,而减小发电装置的

体积、提高转化效率是实验成果落地的关键。

“能源是一种客观存在,如同桌椅板凳。点

燃火柴就产生热能,说话就能产生震动能。但这

些能源不能被直接转化为无线信号。”电子科技

大学光电科学与工程学院副研究员汪相如解释

道,因为信号是有序的,如果不进行调制,我们所

获取的声波、电磁波也不过是来自环境的干扰。

“信息的传播需要编码和解码这两个过程,

还需要信息收发双方间的对码和协议,否则我们

将无法理解信息。”汪相如说,从这种意义上来

讲,信号需要“特殊加工”后才能被传递和获取。

“现阶段来看,把电能转化为 WiFi,只是一种

美好的设想。或许未来的某一天,在一些新材料

出现后,这些杂散能源可直接驱动新器件然后发

射信号。”刘国强说。

WiFi可提供电能,那反过来行吗

脑机接口技术已在现实萌芽

“阿丽塔”不科幻本报记者 刘园园

街头卖艺的残疾人可以用机械臂自如地弹吉他;女主角阿丽塔

只有大脑保存完好,但在依德医生为她安装了机械肢体后,阿丽塔奇

迹般地复活了。

这是最近上线的科幻电影《阿丽塔:战斗天使》中的情节。该片呈现

了一个人机融合极为普遍的未来世界。其中形形色色的半机械人,都离

不开脑机接口(Brain Computer Interface,简称BCI)的支撑——毕

竟,离开大脑的指挥,功能再强大的机械肢体也难以动弹。

其实,脑机接口技术早已不属于纯科幻。尽管离《阿丽塔:战斗

天使》中描绘的发展程度相差甚远,但现实生活中的脑机接口技术已

开始崭露头角。

敲键盘是我们与计算机交互的主要方式,近

几年兴起的语音交互是人工智能技术带来的新

的交互可能。而脑机接口技术将再次带来全新

的人机交互方式。

“脑机接口是让大脑和机器直接沟通的一种

系统,它可以让人脑与机器互联,人机之间的信

息传递或通讯控制会变得更加方便。”中国科学

院半导体研究所研究员王毅军在接受科技日报

记者采访时说。

简单来说,就是可以靠直接提取大脑神经信

号来控制外部设备。

“从技术上来说,脑机接口技术可分为侵入

式和非侵入式两大类。”王毅军说。

在大脑中植入电极或芯片属于侵入式的脑

机接口。人的大脑中有上千亿个神经元,通过植

入电极,可以精准地监测到单个神经元的放电活

动。这种方式的缺点是会对大脑造成一定损伤。

而头戴式的脑电帽则属于非侵入式的脑机

接口,它主要是使用脑电帽上的电极从头皮上采

集脑电信号。这种方式可以在头皮上监测到群

体神经元的放电活动,缺点是不够精准。

其实早在半个世纪前,科学家就有了将大脑

与机器连接起来的想法。只不过,相关技术一直

不太成熟,脑机接口技术进展缓慢。直到 2000年

左右,脑电波检测等技术的重大进展,为脑机接

口技术注入新的发展活力。

如今,脑机接口技术已成为科技大佬们关注

的前沿技术。

美国太空探索技术公司(SpaceX)掌门人埃

隆·马斯克就投资了一家名为“Neuralink”的脑机

接口初创公司。脸书公司也于 2017年透露,它拥

有一支工程师团队研发脑机接口技术。该团队

计划用光学成像设备每秒扫描大脑 100 次,从而

实现让用户直接用意识打字。

一种全新的人机交互方式

“尽管与科幻电影相比,现实生活中的脑机

接口技术仍处于早期发展阶段,但相关应用已经

越来越多。”博睿康是一家关注脑机接口技术的

国内企业,该公司总经理黄肖山在接受科技日报

记者采访时说。

医疗领域是脑机接口的主要用武之地。美国

研究人员曾展示,利用脑机接口技术,使残障患者

通过控制机械臂进行活动,比如拿起水杯喝水。

“但脑机接口不一定非要用来控制机械臂。”

黄肖山介绍,这种技术目前还可以用来进行神经

系统疾病的诊断和康复。比如,癫痫病人的大脑

会出现某个区域的神经元异常放电,通过脑机接

口技术检测到神经元异常放电后,可以对大脑进

行相应的电刺激,从而减少癫痫发作。

王毅军表示,中风患者在失去肢体控制能力

后,也可以通过脑机接口技术对患者的大脑运动

皮层进行训练,帮助病人进行康复。

除医疗领域外,脑机接口技术目前还被用于

航空航天、教育、娱乐等多个领域。例如,在航空

航天领域,该技术可帮航天员用大脑更好地操控

机械外壳,在特殊环境下执行任务;在教育领域,

它能训练学生的注意力等。

最具吸引力的还是脑机接口技术的未来前

景。“未来脑机接口的应用场景有哪些?可以想

想我们平时用大脑做了哪些事情。”黄肖山说。

最根本的改变是,一旦大脑与计算机实现更

好、更快地交互,人与人之间、人与计算机之间的

交互效率将实现质的飞跃。

王毅军解释道,比如现在语言是人与人之间

交流的重要方式,在说话前,大脑已编辑、形成相

关信息,再通过控制肌肉运动将这些信息以语音

的形式表达出来。这样通过语音对话进行交流

的方式,效率很低。

“未来可以通过脑机接口实现生物智能与机

器智能的融合,即脑机混合智能,使大脑与大脑

之间,大脑与计算机之间直接进行信息沟通,信

息沟通的效率将被大大提高,从而真正实现‘心

想事成’和‘意念控制’。”王毅军说。

相关研究应用已越来越多

尽管前景十分美好,现阶段脑机接口技术

还存在很多尴尬的问题。

“以目前侵入式的脑机接口技术应用为例,

在大脑中植入电极后,周围的胶质细胞会逐渐

将电极包裹起来,电极监测到的神经元活动会

越来越少。”王毅军说,几年甚至几个月后,电

极就完全监测不到神经元活动,如果需要再次

使用,就得重新植入电极。而电极的植入不但

会损伤大脑神经元,也会有感染的风险。

头戴式的脑电帽虽然不会损伤大脑,但每

次使用时都需要洗干净头发,往脑电帽的电极

中注入导电胶,操作起来十分麻烦。

抛开上述问题,脑机接口的应用效果也不

是很理想。比如通过脑机接口操控的机械臂

还很难像真人的肢体一样灵活。总体来说,脑

机接口系统还缺乏安全、高效、成本又低的解

决方案。

“ 脑 机 接 口 是 一 项 综 合 性 非

常 强 的 技 术 ,涉 及 众 多 技 术

领 域 。”黄 肖 山 说 ,正 因 如

此 ,脑 机 接 口 的 发 展 也

受制于相关技术的成

熟程度。

首先脑电信号

的 采 集 涉 及 到 材

料 学 ,因 为 植 入

大 脑 的 装 置 ,十

分 容 易 造 成 人

体感染,那么就

需 要 改 进 材 料

技 术 去 解 决 这

一问题。

同时还需要

精密电子电路技

术 ,因 为 脑 机 接

口 需 要 采 集 神 经

元发出的信号,这

些 信 号 极 其 微 弱 。

假 如 电 路 中 的 噪 音

稍 大 ,就 会 影 响 脑 电

信号的采集。

人工智能也是脑机接口需要利用的一项基

础技术。因为在采集大量脑电信号之后,需要

训练人工智能系统,使其学会分析处理这些复

杂的信号。

医疗技术更是不可或缺。正如影片《阿丽

塔:战斗天使》中展示的,在到处都是半机械人

的废铁城中,医生扮演着重要角色。现实中,脑

机接口技术在医疗领域的应用也离不开相关医

疗技术的精密配合。

“但最重要的方面是脑科学研究。因为只有

知道大脑是怎么回事,了解大脑是如何运作的,

才能更好地解读大脑生成的信息。”黄肖山说,目

前对于诸如听觉和视觉等只涉及大脑局部区域

的脑电信号,学界已了解得比较深入。但对于大

脑高级功能产生的脑电信号,比如回忆、复杂情

感等,学界目前对其了解程度还很有限。

前景美好但存在发展瓶颈

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