迈向星际脑机接口：从近地轨道到星空，全球正在构建“星际人机交互”技术链

过去几年，脑机接口最受关注的应用场景主要集中在医疗领域：帮助瘫痪患者打字、控制机械臂，或通过神经刺激恢复感觉与运动能力。但当人类活动开始从近地轨道向月球、火星延伸，另一条此前并不显眼的技术路线正在浮出水面——Space BCI，太空脑机接口。

2026年，MIT Media Lab公开了一个颇具科幻色彩的项目——Towards Interstellar Brain-Computer Interfaces（迈向星际脑机接口）。项目设想，未来的脑机接口不只是航天员头上佩戴的一套脑电设备，而可能成为连接人类认知、人工智能、机器人与太空通信网络的一层基础设施。

星际脑机接口正在被定义：它未来要连接的，或许不再只是一台电脑，而是月球机器人、火星基地、轨道平台乃至分布在深空中的自主智能系统。

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从“意念控制”到太空中的人机协同层

随着机器人和AI越来越多地承担太空任务，人类真正面临的问题可能不是“有没有机器人”，而是如何让宇航员在复杂、高压、双手受限的环境下更自然地与大量自主系统协作。

传统航天器依赖按钮、触摸屏、操纵杆、语音等交互方式，但在舱外航天服、失重、长时间作业甚至紧急状态下，人类的运动能力、注意力和认知资源都会受到限制。脑机接口因此出现了几个潜在价值：读取人的控制意图、识别注意力与工作负荷、监测疲劳和情绪状态，以及在必要时直接参与机器控制。

而“星际脑机接口”则进一步把这一构想扩展到了分布式AI：脑机接口可以让机器人和AI理解人的意图、注意力和偏好，同时由本地AI筛选信息、提供反馈，最终形成“人脑—AI—机器人—通信网络”的协同系统。

MIT Media Lab的最新方案则进一步提出一种太空AI加速器节点：将可更换计算节点、6G射频链路和激光通信结合，使脑机信号和AI模型不必全部传回地球，而能够直接在轨道平台、航天器甚至行星表面处理。

这可能才是“星际脑机接口”最值得关注的地方：它不是简单地把地面上的脑机接口搬到太空，而是把BCI变成未来太空智能系统中的“人类意图入口”。

不过需要说明的是，“Interstellar”严格来说指“恒星际”。目前无论中国还是其他国际团队的技术验证，都主要停留在近地轨道，并面向月球、火星等行星际任务。因此今天谈“星际脑机接口”，更准确地说仍是一种面向未来的体系架构，而不是已经成熟的工程系统。

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中国：从2016年载人实验，到植入式脑机接口进入轨道

如果把视角从概念拉回工程实践，中国实际上已经在太空脑机接口领域积累了近十年的在轨经验。

2016年，天津大学神经工程团队与中国航天员科研训练中心合作研制的脑—机交互系统随神舟十一号进入太空，完成人类首次“太空脑机接口实验”，开启了迈向星辰大海的征途。当时的系统重量仅481克，并在上天前完成了百余人次地面实验和23项航天测试。

此后，中国并没有停留在一次性实验。据公开报道，相关团队随后持续开发五代空间站在轨脑机交互技术装备，用于航天员脑力负荷监测、认知功能变化监测等任务。2026年新华社相关报道也提到，天津大学团队已经形成五代空间站在轨脑机交互系统。

国内在太空脑机接口方向的探索并非单一路径。除天津大学团队围绕航天员在轨脑机交互、脑力负荷与认知状态监测持续推进外，西北工业大学团队近年来也开始将研究进一步延伸至植入式神经接口的空间环境适应性验证，推动我国太空脑机接口从无创脑信号交互向植入式神经微系统、长期在轨可靠性测试等更底层技术环节拓展。

比如，2025年12月，西北工业大学牵头研发的两套太空专用小鼠无线植入式脑机接口微系统进入轨道。系统包括32通道柔性MEMS深脑微电极、16通道软性碳基皮层电极以及神经信号采集芯片和电路。

（“迪迩五号•中国科技城号”空间试验器）

（独立舱环境中的脑机接口微系统）

这里需要特别区分：这并不是给太空中的小鼠或航天员植入了脑机接口。此次任务属于离体在轨验证，电极置于模拟脑脊液环境中，核心任务是研究微重力、辐射、电磁环境下器件的噪声、稳定性、无线供能和数据回传能力，为下一步真正的“在轨、在体、在线”动物神经记录做准备。

据悉，这是国际首次太空环境无线植入式脑机接口设备长期离体在轨验证，系统计划在轨运行约一年。

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国际路线：欧洲起步更早，商业航天正在加速BCI进入空间站

国际上的太空脑机接口研究实际上起步更早。

早在2006年前后，欧洲航天局ESA Advanced Concepts Team便开始系统研究非侵入式脑机接口在航天中的可能性。2007年的ESA抛物线飞行实验中，研究人员让受试者在不同重力状态下使用EEG脑机接口，结果显示，有经验的BCI使用者在微重力环境中仍可保持较稳定的控制表现。

但真正值得关注的变化发生在近几年商业载人航天兴起之后。

2022年Axiom Mission 1期间，以色列公司brain.space的EEG设备被带入国际空间站，对航天员进行在轨脑活动记录。相关研究后来发表的数据显示，三名机组人员分别在飞行前、飞行中和返回后接受EEG测试。

随后，fNIRS开始成为新的技术路线。

2025年的Axiom Mission 4/波兰IGNIS任务中，Cortivision团队实施了PhotonGrav实验。它利用功能性近红外光谱监测前额叶血氧变化，再通过机器学习判断航天员是否正在执行特定认知任务，从而实现不依赖肌肉的计算机控制。ESA官方将其定义为研究“大脑如何在不移动肌肉的情况下直接控制计算机”的实验。

2026年公布的初步结果显示，该系统在微重力环境中的平均控制准确率超过80%。

04

“星际脑机接口”的技术形态：离开地球无法依赖地球

很多科幻作品想象，人类可以坐在地球上通过脑机接口实时操控火星机器人。但物理定律决定了这几乎不可能。

NASA数据显示，地球到火星的单程通信延迟约为3—22分钟。即便未来使用激光通信，也只能提升带宽，无法突破光速造成的延迟。

NASA的Deep Space Optical Communications已经证明深空激光通信可以显著提高数据传输能力，实验于2025年完成全部技术验证；但它解决的是“传得更多”，不是“传得瞬间到达”。

因此，未来真正的火星脑机接口，很可能并不是：大脑 → 地球服务器 → 火星机器人。而更可能是：大脑 → 本地BCI解码 → 本地AI理解意图 → 自主机器人规划执行 → 人类监督与修正。

BCI不再负责持续输出每一个运动指令，而是输出“高层意图”。例如，“检查那块岩石”“把设备安装到这里”“优先寻找水源”。具体路径规划、机械臂控制和避障由机器人自主完成。

这实际上会把脑机接口从一个“控制器”，升级为一种human-in-the-loop的人类认知接口。

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“星际脑机接口”的第一批刚需

可能并不是意念驾驶飞船

从工程现实看，未来十年最先落地的太空BCI，可能依然不是科幻意义上的“用思想驾驶飞船”。

首先是认知状态监测。在月球基地或火星任务中，航天员将面对数月甚至数年的隔离、高工作负荷和通信延迟。持续评估注意力、疲劳、压力和认知变化，本身就可能成为航天医学基础设施的一部分。

其次是自由手交互。当宇航员穿着航天服维修设备、操纵机械臂或处理紧急任务时，BCI可以与眼动、语音、肌电等通道融合，成为额外输入方式。

第三才是脑机接口+机器人。随着月球机器人、火星机器人和轨道机械臂自主程度不断提高，人类真正需要的不是逐关节控制，而是把意图快速传给AI。

从这个角度看，脑机接口进入太空的终点，未必是制造一个“超级宇航员”。它更可能是在建立一种新的关系：人负责目标、判断和创造性决策，AI负责理解与规划，机器人负责行动，而脑机接口负责让三者之间的信息交换更直接。

今天，从中国空间站上的脑电实验、西北工业大学的植入式神经接口在轨验证，到ESA的PhotonGrav，再到MIT提出的分布式“星际脑机接口”，这些工作仍处在非常早期的阶段。

但它们已经共同指向一个变化——

当人类真正走向月球、火星乃至更远的深空，脑机接口竞争的可能不只是“谁能更准确地读懂大脑”，而是谁能把人类认知真正接入太空中的AI与机器人网络。

那时，“脑机接口”连接的将不再只是一台机器，而可能是一个跨越行星的智能系统。

资料来源：

https://www.media.mit.edu/projects/towards-interstellar-brain-computer-interfaces/overview

https://mstu.tju.edu.cn/info/1079/1320.htm

https://www.nasa.gov/stmd-flight-opportunities/access-flight-tests/nasa-techleap-prize-information/

https://scienceinpoland.pl/en/news/news%2C111594%2Cpolish-brain-computer-interface-confirmed-work-space.html

https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Ignis_science

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