1999年，电影《黑客帝国》中脑后插管的场景令人印象深刻，一根线缆接入大脑后完全接管了大脑的神经系统，人类进入了虚拟的赛博空间。2009年，电影《阿凡达》中的主角将意识注入远端的生物体，通过意念控制阿凡达，让自己在另外一个世界获得了自由。近20年来，脑机接口技术不断取得新的突破，“意念控制”的成功让人们对这些曾经的科幻场景有了新的期待。
科幻远非现实，但却可以指引现实的未来，这些黑科技的“科幻场景”现在看来依然遥不可及，但正是一个个遥不可及的想法的实现逐渐铸就了今天的人类文明，也许在未来的某一天，脑机接口的科幻最终会照进现实。
人类大脑作为地球上最高级的生物智能，是一个十分复杂的信息处理系统。
从上个世纪50年代阿兰·图灵提出的“Can machine thinks?”的问题开始以及后来的达特茅斯会议后，人类渴望模拟人类大脑，制造出和人类大脑有相似思考方式的智能机器的研究便从未停歇。21世纪初，随着大数据、云计算、深度学习的时代到来，人工智能开始出现大规模的商业落地应用。
但其实目前得以广泛应用的人工智能系统是基于机器学习的统计模型构造的，具备自我学习的能力，并不具有人类思维，尚属于弱人工智能。由于人类对大脑的运作以及信息处理机制尚不清楚，构建基于人类思维方式的通用人工智能也因此进展缓慢，但目前也是学术界和业界不可忽视的研究热点。
在人工智能技术迎来新一代发展浪潮时，随着脑电波检测的极大进步，脑机接口技术也在当时蓬勃发展。
近20年来，脑机接口技术也在日趋成熟，商业化发展正在起步。2001年初，《麻省理工科技评论》把脑机接口技术称为将会改变世界的10大新兴技术之一，科学家们认为脑机接口最终将会像掌上电脑一样普及并酝酿一个全新的以大脑为中心的产业。2020年8月，马斯克在发布会上演示的猪脑中的植入式设备将脑机接口这个“黑科技”的概念带到公众面前，也为脑机接口带来了更多的关注。
脑机接口技术的发展为我们认识大脑开辟了一条新的途径，打开了一扇新的大门。模仿人类智能一直是智能系统发展的初衷，实际上，人类智能与目前发展出的机器智能各有所长，人类智能擅长抽象思维、逻辑推理，机器智能擅长大规模计算、海量存储，通过脑机接口技术，将有可能建立一条人机连接的通路，实现人类智能和机器智能的互联，构建人机混合智能系统。
并且随着脑机接口技术的进一步发展，脑科学和神经科学的奥秘也将进一步揭示，构建图灵所提出的可以像人类大脑一样思考的机器也并非那样遥不可及。
脑机接口的发展历史其实比较短暂。就在20世纪90年代，几乎没有人能够预测到在大脑和外部设备之间建立直接的功能接口会如此轻易地成功。1999年人类第一次实验证明大脑皮层神经元群可以直接控制机械手臂以来，脑机接口就开始以惊人的速度不断发展。
从那时起，连续不断的相关研究以及发表的论文引发了科学界和社会公众对脑机接口的兴趣。脑机接口起初被作为一种针对于帮助残障人士恢复运动功能的新疗法，因此采用脑机接口的方式控制机械臂的研究也较为广泛。例如麻省理工学院开发的可穿戴式机械臂，可以通过脑电信号控制抓住多个物体。日本京都研究所开发了基于脑机接口的可以控制机器人四肢运动的系统。在侵入式脑机接口方面，也有很多科学家做了勇敢的尝试。
脑机接口技术虽然发展很快，但目前也存在着很多问题。脑机接口系统大致可以分为侵入式、非侵入式以及半侵入式三种。侵入式和半侵入式的方式由于需要在大脑中放置植入式设备因而带有一定的风险性和安全性问题，现今科学研究主要使用美国Cyberkinetics公司研发生产的犹他阵列电极。
非侵入式的方式虽然操作简便安全，但由于颅骨对信号的衰减作用和对神经元发出的电磁波的分散和模糊效应，记录到的信号分辨率有限, 不过依然是学术界的研究热点。综上目前发展出的脑机接口系统中安全性和准确性不可兼得。此外现阶段的脑机接口系统适用范围较为狭窄，大部分技术都只适用于医疗领域诊治有脑部疾病的病人和瘫痪病人等，极少有可以推广到普通群众的脑机接口应用，脑机接口的商业化和市场化道路仍然有待探索。
除技术性问题外，脑机接口技术还面临着哲学伦理的审思。在哲学的角度上，人或动物都具有自然属性，而机器属于非人类力量。而在脑机接口系统中，自然人与机器之间清晰的界限被打破。原本具有自然属性的人类变得不再“自然”，其大脑中植入了信号采集解码装置，人类的思维活动可以被解码、感知。机器不在仅仅只是冷冰冰的机器，而是成为了人类认知或行为系统的拓展，已经成为人的一部分。
人类不再仅仅是基于肉体基础的有机存在，而是变成了和机器等无机成分混在一起的混合存在。人或动物甚至是生命本来是自然的馈赠，但未来或将由于脑机接口技术而变成深度技术化的产物。人类需要再次经历自我身份认同的拷问以及“什么是人”这一终极难题。因此脑机接口技术未来在技术和伦理上都有很长的路要走。
脑机接口系统的信息交流通路大致可以分为由机到脑、脑到机、脑到脑等几种方式。
目前主流的研究还处于将人脑中信号提取出来并进行特征提取解码等操作，即由脑到机的信息传输路径。因此脑机接口未来可以发展将信号从外界直接输入人脑的机到脑的传输路径，甚至是大脑与大脑之间直接进行信息交互的脑到脑的传输方式。例如人类互相之间日常沟通主要采用的是语言文字，而语言文字的输出速率是存在瓶颈的，即一个人一分钟之内能够说出的字数是存在上限的，大概在100至120个之间。
虽然这种瓶颈并未在生活中给人们造成什么困扰，但未来如果能实现人脑与人脑之间的直接通信将无疑大大增加人类之间互相沟通的效率，还可以避免由语言文字的歧义所造成一些理解上的误解，并且人类的共情体验将会更好，比如一个人可以更加设身处地理解他人的处境，感受他人的情绪等。除了以上所提到的之外，脑机接口可以向脑机融合的方向发展。
人类智能和机器智能各有所长，因此若能构造大脑和机器之间的双向连接通路，实现人类智能和机器智能的混合智能系统，也同样是十分值得期待的一件事情。