當(dāng)明東的實(shí)驗(yàn)室時(shí)，我們感到十分驚詫。很難相信，這些前沿技術(shù)都來(lái)自這十幾平米的“陋室”。在里面忙碌著的，好多都是80后，甚至90后博士、博士后。他們雖然年紀(jì)輕輕，但卻都訓(xùn)練有素，各司其職，十分專業(yè)。

明東，九三學(xué)社中央青工委執(zhí)委，天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院教授、九三學(xué)社天津大學(xué)委員會(huì)主委、天津神經(jīng)工程國(guó)際聯(lián)合研究中心主任。今年10月21日，神舟十一號(hào)2名中國(guó)航天員景海鵬及陳冬在天宮二號(hào)開(kāi)啟了人類史上首次在軌腦-機(jī)交互實(shí)驗(yàn)。這套在軌腦-機(jī)交互試驗(yàn)設(shè)備，就是由明東教授領(lǐng)銜的天津大學(xué)神經(jīng)工程團(tuán)隊(duì)與與中國(guó)航天員中心人因工程國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室合作完成的。

人-智能機(jī)器人聯(lián)合探測(cè)將是未來(lái)航天發(fā)展的趨勢(shì)，其人機(jī)高協(xié)同性的特點(diǎn)將對(duì)人機(jī)之間信息交互的層次性、信息量、普適性等提出很高要求。而近年興起的腦-機(jī)接囗、意念控制等新型先進(jìn)交互技術(shù)為實(shí)現(xiàn)航天員與機(jī)器人之間交互的自然性和高效性提供了很有前景的解決方案。

“如果我們的雙手在特殊環(huán)境中被約束住了，比如雙手正在操作一些復(fù)雜的任務(wù)，或者受外界條件的限制無(wú)法通過(guò)雙手實(shí)現(xiàn)，那么我們就要探測(cè)這第三只手進(jìn)行操縱。所以腦機(jī)交互就為下一代人機(jī)交互方式開(kāi)辟了一個(gè)新的一個(gè)思考方式”，明東教授說(shuō)。

腦-機(jī)交互技術(shù)的概念最早于上世紀(jì)70年代被提出。人腦在思考的時(shí)候神經(jīng)會(huì)放電，如果能夠把這些腦神經(jīng)發(fā)出的電信號(hào)采集下來(lái)，進(jìn)行破譯解碼，或許就能了解大腦思考的內(nèi)容。簡(jiǎn)單地講，這種技術(shù)類似于我們經(jīng)常說(shuō)的“讀心術(shù)”。然而，要想解碼人類的腦神經(jīng)信號(hào)，其難度也是我們難以想象的。

“人類思維和意識(shí)的密碼類似于一個(gè)厚厚的密碼本，到現(xiàn)在為止，我們能看到的還只是這個(gè)密碼本第一頁(yè)的前幾行字，這幾行字大部分是和人類的簡(jiǎn)單肢體動(dòng)作有關(guān)系”，明東教授解釋。

正是因?yàn)閷?duì)這幾行字的破譯，中風(fēng)癱瘓的殘疾人已經(jīng)有望恢復(fù)運(yùn)動(dòng)能力。明東團(tuán)隊(duì)研制的“神工一號(hào)”和“神工二號(hào)”人工神經(jīng)康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)目前已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入臨床試驗(yàn)，中風(fēng)癱瘓患者通過(guò)大腦發(fā)指令，機(jī)器人就能解析指令并自動(dòng)編碼產(chǎn)生相應(yīng)的神經(jīng)肌肉刺激。當(dāng)患者想抬腿時(shí)，體外的人工神經(jīng)輔助系統(tǒng)就能根據(jù)指令幫助患者實(shí)現(xiàn)“抬腿”的真實(shí)動(dòng)作。

“患者完全可以通過(guò)自己的主觀意識(shí)，實(shí)際上是運(yùn)動(dòng)想象，在人-機(jī)-體融合的人機(jī)交互信息環(huán)路的幫助下，產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作，同時(shí)重建自身的運(yùn)動(dòng)機(jī)能?，F(xiàn)在這套系統(tǒng)已經(jīng)在天津、山東等多地開(kāi)展了大樣本的臨床測(cè)試，希望幫助更多癱瘓患者再獲運(yùn)動(dòng)能力”，明東教授介紹說(shuō)。

和我們想象的穿白衣大褂那種嚴(yán)肅的科學(xué)家完全不一樣的是，明東教授是一位非常陽(yáng)光、隨和的人。跟很多年輕人一樣，他也喜歡看劉慈欣小說(shuō)《三體》，和我們聊最新生物技術(shù)的發(fā)展，談到人類與機(jī)器人的關(guān)系時(shí)就會(huì)兩眼放光。他認(rèn)為未來(lái)人與機(jī)器人應(yīng)該是互相融合，腦-機(jī)交互系統(tǒng)其實(shí)就代表了未來(lái)人與機(jī)器共融發(fā)展的方向。

“人機(jī)將來(lái)可能更多是一種相互融合的關(guān)系，在這個(gè)過(guò)程中，人其實(shí)還是處于支配地位，而機(jī)器恰好能夠再某些方面補(bǔ)充人類身體的不足，比如腦力與體力的不足”，他說(shuō)，“我相信有一天我們會(huì)更多了解大腦思考的方式，更多地破譯人類思維的密碼，甚至直接傳遞大腦影像給另一個(gè)人，我想在未來(lái)都是可以實(shí)現(xiàn)的?！?/p>