碳基與硅基的文明對話：腦科學與腦機接口的前沿探索

碳基與硅基的文明對話：腦科學與腦機接口的前沿探索——記中馬國際康復學科閉門研討會

中國人體工程學研究院

當人類文明的觸角延伸至科技與生命的交匯點，一場關于“碳基生命”與“硅基文明”的對話正悄然開啟。在深圳這片創新熱土上，中國—馬來西亞國際康復學科教育交流中心閉門研究會談如期舉行，匯聚了中馬兩國康復醫學、腦科學、工程技術等領域的頂尖智慧。此次盛會由中國數字經濟投資控股集團創始人、聯合國環境署世界和諧基金會（WHF）副主席、全球能源智庫終身榮譽主席、世界智慧科學院院士、北京大學客座教授孫立波（JASON SUN）傾力促成。作為在綠色能源、數字經濟、水資源、大健康等核心賽道深耕多年的行業引領者，孫立波先生以全球化視野布局前沿產業，用投資與實踐推動全球能源與水資源產業革新，更將目光聚焦于大健康領域的技術突破，為跨學科、跨國界的學術交流搭建了堅實橋梁。而人體工程學創辦人李建軍教授，受孫立波先生盛情之邀蒞臨現場，帶著本世紀初參與圣地雅哥美國國家實驗室F16駕駛員頭盔人腦機結合設計的寶貴經驗，與中外專家共同探討“腦科學與腦機接口”這一前沿命題——它們正如一座宏偉橋梁，架起了自然進化的碳基生命與科技演進的硅基文明之間的溝通路徑，為康復醫學的未來注入無限可能。

聯合國環境署世界和諧基金會（WHF）主席虞中仁先生，聯合國國際生態生命安全科學院李青山院士“中國負離子之父”，也參加了會議。

一、腦科學：解碼宇宙最精密的“生物計算機”

人類對自身的探索，從未停止過對大腦的追問。這個僅占人體體重2%卻消耗20%能量的器官，是宇宙中已知最復雜、最精密的存在。腦科學，作為研究大腦結構與功能的綜合性學科，正是一場對這臺“超級生物計算機”的深度“逆向工程”，其終極使命在于回答那個古老而永恒的問題：“我們如何思考、感覺、學習和記憶？”從微觀的分子信號到宏觀的意識涌現，從個體的行為表現到群體的認知規律，腦科學以多維度、跨學科的研究范式，層層揭開大腦的神秘面紗。

腦科學的研究體系如同精密的金字塔，構建起從微觀（無限小）到宏觀（無限大）的完整探索脈絡。在微觀層面（分子與細胞），科學家們聚焦于神經元這一大腦的基本功能單元，探究它們如何通過電信號的傳導與神經遞質的釋放實現細胞間的精準對話，而突觸作為神經元之間的連接節點，其可塑性更是學習與記憶的生物學基礎——正是這些微小結構的動態變化，讓人類能夠在經驗積累中不斷成長。進入介觀層面（神經網絡），研究重心轉向由成千上萬個神經元組成的特定神經環路，這些如同“電路集群”的網絡系統各司其職，有的負責控制肢體運動，有的處理視覺、聽覺等感官信息，有的則參與記憶的形成與提取，它們的協同工作構成了大腦功能實現的核心機制。

在宏觀層面（腦區與系統），大腦的不同區域被賦予了獨特的功能分工：大腦皮層作為“決策中樞”，主導著認知、語言、邏輯思維等高級功能；小腦如同“精密調節器”，保障著身體的平衡與動作的協調；海馬體是記憶的“儲存與提取中心”，而杏仁核則掌控著情緒的產生與調控。這些腦區并非孤立運作，而是通過復雜的神經纖維連接形成有機整體，共同支撐著人類的思想、情感與意識活動。延伸至認知與行為層面，腦科學將大腦的生理活動與個體的具體行為、認知過程緊密關聯，揭示決策制定、注意力分配、語言習得等復雜行為背后的神經機制，更探索了修煉產生的能量轉化為生命力量的內在邏輯，為理解人類自身提供了全新視角。

為了破解大腦的奧秘，科學家們運用了一系列先進的研究工具與技術方法。腦電圖（EEG）通過在頭皮放置電極記錄大腦的電活動，以毫秒級的時間精度捕捉神經信號的瞬時變化；功能性磁共振成像（fMRI）則借助血流變化的檢測，以毫米級的空間分辨率精準定位活躍的腦區，讓“大腦在想什么”變得可視化；腦磁圖（MEG）能夠測量大腦產生的微弱磁場，兼具高時間與空間分辨率的優勢；而單神經元記錄技術，通過植入微電極直接捕捉單個神經元的放電活動，為動物實驗中的精細研究提供了可能。這些技術如同科學家的“火眼金睛”，讓原本不可見的神經活動變得可測、可析、可量化。

腦科學的終極目標，不僅是理解意識與智能的生物學本質，更在于攻克那些困擾人類的大腦疾病。阿爾茨海默病、帕金森病、腦中風、抑郁癥、精神分裂癥等疾病，本質上都是大腦結構或功能異常的表現。隨著腦科學研究的深入，我們逐漸明晰這些疾病的發病機制：從阿爾茨海默病患者大腦中異常沉積的淀粉樣蛋白，到帕金森病相關的多巴胺能神經元退化，再到抑郁癥患者大腦神經遞質的失衡，每一項發現都為疾病的早期診斷與精準治療提供了科學依據。而李建軍教授在人體工程學領域的研究，更將中國智慧融入腦科學應用，他提出的“人—腦—機集成系統控制”理念，為腦科學成果的工程轉化奠定了重要基礎，讓基礎研究與實際應用形成良性互動。

二、腦機接口：搭建跨物種的“意識通信橋梁”

如果說腦科學是“知其然”的基礎探索，那么腦機接口（BCI）就是“知其所以然并為其用”的工程實踐。簡單來說，腦機接口是在大腦與外部設備（如計算機、機械臂、輪椅等）之間建立的直接感應通信通路，它徹底繞過了傳統的“外圍神經—肌肉”傳導系統，讓“意念控制”從科幻變為現實。當我們想要抬手時，無需等待大腦信號通過脊髓、神經傳遞到肌肉，腦機接口能夠直接捕捉這些神經信號，將其轉化為設備可識別的指令，實現思維與行動的即時聯動——這一突破不僅重塑了人機交互的模式，更為康復醫學開辟了全新賽道。

李建軍教授基于人體工程學原理提出的“人體腦力微循環系統與微電力系統的感應機制”，為腦機接口技術提供了獨特的中國方案。他認為，大腦的神經活動與人體的微電力系統存在著天然的感應關聯，通過捕捉這種感應產生的生物矢量，能夠構建更精準、更自然的模擬控制系統。這一理念在其早年參與的F16駕駛員頭盔人腦機結合設計中得到了充分驗證，成功實現了人的意念對設備的精準指揮，為腦機接口技術的軍事應用與民用轉化積累了寶貴經驗。

腦機接口的工作流程看似復雜，實則遵循著“采集—解碼—輸出”的核心邏輯，三個步驟環環相扣，構成了完整的技術閉環。第一步是信號采集，即從大腦中獲取神經活動信號，根據采集方式的侵入程度，可分為侵入式、非侵入式和半侵入式三類。

侵入式技術通過開顱手術將微電極陣列直接植入大腦皮層，能夠捕捉到質量極高、精度極強的神經信號，是目前信號保真度最高的方式，但因存在免疫排斥、感染等風險，主要應用于嚴重癱瘓患者的臨床研究；

非侵入式技術則通過在頭皮特定穴位和點位放置感應電極（如EEG設備）采集信號，具有安全、無創、操作便捷等優勢，雖然信號易受干擾、空間分辨率較低，但通過信號放大、整流、選擇、輸出等一系列處理，已能滿足多數場景的應用需求，成為當前應用最廣泛的技術路徑；

半侵入式技術將電極放置于大腦硬膜外或硬膜下，兼顧了信號質量與安全性，為中等風險需求的應用提供了平衡選擇。

信號解碼與翻譯是腦機接口技術的核心“魔法”，也是決定系統性能的關鍵環節。采集到的原始腦電信號如同雜亂無章的“密碼”，需要通過復雜的機器學習算法進行解析與翻譯。算法會通過大量數據訓練，建立起神經信號與特定意圖之間的對應關系——當用戶想象“左手運動”時，大腦運動皮層會產生特定的信號模式，算法通過學習識別這種模式，當再次檢測到相同信號時，便會自動將其翻譯為“向左移動”的指令。隨著人工智能技術的發展，解碼算法的精準度與實時性不斷提升，如今部分腦機接口系統的意圖識別準確率已不低于95%，能夠精準捕捉用戶的指令意圖，為后續的動作執行提供可靠保障。

指令輸出是技術落地的最后一步，將解碼后的指令精準發送給外部設備，實現“意念成真”的最終效果。這些外部設備早已突破了傳統的計算機范疇，延伸到康復醫療、生活輔助、工業生產等多個領域：腦控康復輪椅能夠幫助慢性意識障礙患者自主完成前進、轉向、停止等動作，讓他們擺脫臥床依賴，重新獲得行動自由；智能機械臂可以響應癱瘓患者的意念，完成吃飯、喝水、穿衣等日常動作，幫助他們重建生活自理能力；語音合成器能夠將失語患者的腦信號直接轉化為語音或文字，打破溝通障礙；而在更前沿的“腦—腦接口”研究中，指令甚至可以直接傳遞到另一個人的肌肉，實現人與人之間的“意識互聯”。這些應用場景的落地，讓腦機接口技術真正走進了生活，成為改善人類生存質量的重要力量。

當前，醫療康復是腦機接口技術最核心、最成熟的應用領域，為無數患者帶來了重生的希望。對于脊髓損傷、腦卒中后遺癥等導致肢體癱瘓的患者，腦機接口通過“神經旁路”技術，繞過受損的神經通路，直接建立大腦與外部設備的連接，幫助他們重新獲得對肢體或輔助設備的控制；對于阿爾茨海默病患者，腦機接口結合神經調控技術，能夠輔助改善認知功能，延緩病情進展；在精神疾病領域，該技術對強迫癥、抑郁癥等疑難病癥的診療也展現出積極作用，為傳統治療方案提供了有效補充。而隨著技術的不斷進步，腦機接口的應用邊界正持續拓展，從醫療康復延伸至能力增強領域：“意念打字”讓人機交互效率實現質的飛躍，記憶增強技術有望幫助人類突破認知極限，人與人、人與物之間的“心靈感應”控制不再是科幻場景。同時，腦機接口技術也為腦科學研究提供了前所未有的工具，通過實時捕捉與分析神經信號，幫助科學家更深入地理解大腦的工作機制，實現基礎研究與技術應用的雙向賦能。

三、文明共生：腦科學與腦機接口的協同演進與未來展望

腦科學與腦機接口，如同驅動人類探索自身與未來的“雙引擎”，二者相互支撐、協同演進，共同書寫著碳基生命與硅基文明對話的新篇章。腦科學是基礎科學的基石，它致力于揭示大腦的工作原理，為腦機接口技術提供理論支撐與科學依據——正是因為腦科學闡明了神經元的通信機制、神經環路的功能分工，腦機接口才能實現對神經信號的精準捕捉與解碼；而腦機接口則是工程技術的結晶，它將腦科學的理論成果轉化為實際應用，為腦科學研究提供了全新的實驗工具與研究視角——通過腦機接口，科學家能夠更直接地干預和觀察大腦活動，驗證腦科學理論的正確性與適用性。二者的關系，恰如物理學家研究電磁學與工程師發明無線電：沒有電磁學的理論突破，無線電技術無從談起；而無線電的廣泛應用，又反過來推動了電磁學研究的深化。

從哲學層面審視，腦科學與腦機接口的發展，是人類對“自我”認知的又一次重大飛躍。早在17世紀，萊布尼茨就夢想用符號和邏輯來形式化人類的思維，試圖破解意識的本質。而今天，腦科學與腦機接口技術正在以更激進、更直接的方式延續這一夢想——我們不再滿足于用外部邏輯模擬思維，而是通過捕捉神經信號，直接“讀取”和“解讀”思維本身。這種從“模擬”到“對話”的轉變，標志著人類已經從觀察自身的旁觀者，成為了參與自身進化的參與者。當大腦信號能夠直接控制硅基設備，當硅基算法能夠解讀碳基神經活動，人類的認知邊界、行動范圍都得到了前所未有的拓展，“自我”的定義也隨之被重新審視。

此次中馬國際康復學科閉門研討會，正是這種跨文明、跨學科協同的生動體現。中馬兩國在康復醫學領域有著各自的優勢與特色，馬來西亞在熱帶醫學與康復護理方面積累了豐富經驗，而中國在腦機接口、智能康復設備等技術研發上走在世界前列。在研討會上，李建軍教授分享的人體工程學與腦機接口結合的實踐經驗，孫立波先生提出的大健康產業國際化布局理念，以及中馬專家圍繞腦科學臨床應用的深入探討，都為兩國在康復學科教育、技術研發、臨床實踐等方面的合作奠定了堅實基礎。

當然，任何前沿技術的發展都伴隨著機遇與挑戰。腦機接口技術在展現巨大應用潛力的同時，也面臨著倫理、安全等方面的考量。大腦作為人類隱私的終極領域，腦數據的采集、存儲與傳輸涉及高度敏感的個人信息，如何保護腦隱私、防止數據泄露與濫用，成為技術發展必須面對的問題；當大腦與設備深度融合，個體的身份認同與自我認知可能受到影響，如何平衡技術應用與人性本質，需要社會各界共同思考；而技術的普及還可能引發新的社會公平問題，如何避免“技術鴻溝”加劇社會不平等，考驗著人類的智慧與擔當。對此，我們需要建立完善的法律規章制度與倫理審查機制，明確神經數據權屬與責任邊界；發揮行業組織作用，制定統一的技術標準與規范；加強公眾教育，引導社會理性看待技術發展；更需要通過國際合作，凝聚全球共識，構建腦機接口健康發展的全球治理體系。

站在新的歷史起點，腦科學與腦機接口技術的發展前景廣闊而光明。隨著孫立波先生等產業引領者的持續投入，隨著李建軍教授等科研工作者的不懈探索，隨著中馬等國在康復學科領域的深度合作，這一前沿技術必將在醫療康復領域取得更多突破性成果：慢性意識障礙患者將借助腦機接口技術重獲自主行動能力，失語者將重新擁有表達的權利，脊髓損傷患者將有望再次站立行走。而在更遙遠的未來，腦科學與腦機接口將推動人類文明實現質的飛躍——碳基生命的感知能力與硅基文明的計算能力深度融合，人類將突破生理局限，實現更高效的信息交互、更深度的認知探索、更廣泛的文明對話。

此次深圳閉門研討會的舉行，不僅是一次學術思想的碰撞，更是一次文明攜手的見證。在孫立波先生搭建的國際化交流平臺上，在李建軍教授等專家的技術引領下，中馬兩國的科研工作者正以開放包容的心態、求真務實的精神，共同探索腦科學與腦機接口的前沿領域。正如碳基生命與硅基文明的對話需要橋梁，人類文明的進步也需要跨越國界、跨越學科的合作。相信在各方的共同努力下，腦科學與腦機接口技術必將成為推動全球大健康產業發展的重要力量，為人類帶來更健康、更美好的未來，讓碳基與硅基的文明對話綻放出更加絢麗的光彩。

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