“鋼鐵俠”走入現(xiàn)實(shí)——智能假肢敲開腦機(jī)接口應(yīng)用大門

是不是前幾天被埃隆·馬斯克的腦機(jī)接口公司 Neuralink 刷屏了？是不是覺得在大腦里植入芯片很神奇，但可能又從心底感到一絲絲畏懼？馬斯克被大家稱為“硅谷鋼鐵俠”，也在《鋼鐵俠 2》中客串出演，而正是在《鋼鐵俠 2》中托尼·斯塔克在國(guó)會(huì)接受問詢時(shí)，對(duì)鋼鐵俠的描述是：一種“高科技假肢（A High Tech Prosthesis）”，引得場(chǎng)下眾人莞爾。

而今，一家公司利用“腦機(jī)接口”技術(shù)，讓高科技假肢走出熒幕，幫助殘疾人士更充分和切實(shí)地回歸社會(huì)。而且，這家公司所采用的“腦機(jī)接口”技術(shù)不同于馬斯克的 Neuralink，選擇的是非侵入的大腦信息采集模式。

“腦機(jī)接口”技術(shù)是指通過外部設(shè)備與人或動(dòng)物的大腦建立直接連接通路，完成對(duì)大腦信號(hào)的采集，進(jìn)而加以分析，以便幫助恢復(fù)損傷的聽覺、視覺和肢體運(yùn)動(dòng)能力等。

科學(xué)家對(duì)于“腦機(jī)接口”的研究已持續(xù)近 50 年，而近期在該領(lǐng)域有越來越多的重要知識(shí)突破從實(shí)驗(yàn)室中走出，也開始有公司將技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，進(jìn)入市場(chǎng)并推廣應(yīng)用。

Brain Robotics 就是這樣一家公司。其在“腦機(jī)接口”領(lǐng)域成功完成產(chǎn)品化，并且有雄心和志向在該領(lǐng)域深耕。Brain Robotics 創(chuàng)始人兼 CEO 韓璧丞在 2017 年入選《麻省理工科技評(píng)論》“35 歲以下創(chuàng)新 35 人”中國(guó)區(qū)榜單。近日，他的公司作為腦科學(xué)領(lǐng)域的革新者出現(xiàn)在 CCTV 10 科教頻道播出的《創(chuàng)新的力量》欄目中。

用智能假肢敲開腦機(jī)接口應(yīng)用大門

設(shè)想一下，如果有一天你在咖啡廳發(fā)現(xiàn)前面排隊(duì)的顧客用機(jī)械手接過咖啡，或是商務(wù)會(huì)談時(shí)對(duì)方伸出了機(jī)械手與你握手，請(qǐng)別太吃驚，因?yàn)檫@場(chǎng)景可能真的不遠(yuǎn)了。

Brain Robotics，利用腦機(jī)接口技術(shù)為殘疾人設(shè)計(jì)出“智能假肢”。創(chuàng)始人韓璧丞說：“未來人們會(huì)習(xí)慣于在生活中遇見使用智能假肢的人，我的目標(biāo)是讓更多殘疾人都用得起智能假肢?！备鶕?jù)中國(guó)殘聯(lián)推算的我國(guó)殘疾人總?cè)藬?shù)及各類、不同等級(jí)的殘疾人數(shù)來看，肢體殘疾的人數(shù)約為 2500 萬人。而韓璧丞的目標(biāo)就是最終能讓這些人，都可以回歸社會(huì)、回歸生活。

在目前的智能假肢市場(chǎng)上，一整套設(shè)備的價(jià)格接近 50 萬元人民幣，而韓璧丞將 Brain Robotics 的智能假肢目標(biāo)價(jià)位定在 2 ~ 3 萬元。能把價(jià)格壓低的最核心原因，就是他們改變了之前智能假肢的裝配和使用方式。之前類似智能假肢的產(chǎn)品需要一名引導(dǎo)師和一名培訓(xùn)師來幫助殘疾人安裝并康復(fù)，這就需要大量額外的費(fèi)用，而且聚焦這一市場(chǎng)的美國(guó)公司數(shù)量也很有限，通常業(yè)務(wù)針對(duì)的都是軍方采購(gòu)，所以價(jià)格相對(duì)高昂。

今年 4 月， Brain Robotics 生產(chǎn)出的第一批智能假肢（20只）已經(jīng)分散到世界各地作測(cè)試使用。而在 7 月初，韓璧丞接受《浙商》采訪的時(shí)候表示，智能假肢在今年年底之前可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，預(yù)計(jì)可達(dá)千臺(tái)。

對(duì)于智能假肢會(huì)不會(huì)帶來一些“超越人類、社會(huì)恐慌”等問題，韓璧丞的回答是：“我做智能假肢，目的就是幫助殘疾人回歸社會(huì)，目前Brain Robotics的智能假肢可以滿足大概90%的正常人功能水平。超越人類？未來在技術(shù)上可能會(huì)出現(xiàn)，但我們不會(huì)去做。至于大眾對(duì)智能假肢的接受程度，其實(shí)很多影視作品已經(jīng)在側(cè)面幫我們宣傳了，就像《鋼鐵俠》《阿麗塔》等，慢慢人們會(huì)習(xí)慣身邊有殘疾人使用智能假肢參與到社會(huì)活動(dòng)中來。”

從科學(xué)家轉(zhuǎn)身變成“腦機(jī)接口”領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)者，是因?yàn)轫n璧丞看到了這個(gè)領(lǐng)域的廣闊發(fā)展空間。

“可以把腦機(jī)接口技術(shù)比作互聯(lián)網(wǎng)，如今互聯(lián)網(wǎng)下面包含了各個(gè)不同方向，也已催生出無數(shù)的產(chǎn)品，腦機(jī)接口領(lǐng)域未來也會(huì)如此?！表n璧丞說，所以即便埃隆·馬斯克和馬克·扎克伯格等人都投入到該領(lǐng)域的研究，但他并不擔(dān)心。因?yàn)榇蠹易龅念I(lǐng)域和方式各不相同，很難碰的上。例如 Facebook 主要研究腦紅外技術(shù)和文字輸出相關(guān)的內(nèi)容，因?yàn)樗麄儞碛泻軓?qiáng)的社交屬性。

而且越了解腦機(jī)接口領(lǐng)域的人，越會(huì)對(duì)這個(gè)產(chǎn)業(yè)的無限可能性有一種洞察。不論誰能在該領(lǐng)域內(nèi)做好一兩件事情，那就足以成為一個(gè)行業(yè)內(nèi)的“巨無霸”。韓璧丞說：“我們擁有著該領(lǐng)域內(nèi)全世界最頂尖的科學(xué)人才，既然總會(huì)有人成為行業(yè)巨頭，那為什么不是我們呢？”

“腦機(jī)接口”如何落地

韓璧丞對(duì)“腦機(jī)接口”領(lǐng)域和自己公司的發(fā)展充滿了信心。支撐這份自信的一個(gè)重要因素，就是 Brain Robotics 背后的另一家公司 BrainCo，以及其擁有的世界頂尖科學(xué)家團(tuán)隊(duì)。

BrainCo 公司是由哈佛大學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室孵化而成，它同時(shí)也是哈佛大學(xué)歷史上第一個(gè)由中國(guó)人主導(dǎo)的校方孵化項(xiàng)目，其創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)在信號(hào)采集材料上獲得了突破。

韓璧丞在 2008 年左右開始接觸“腦控機(jī)器人”項(xiàng)目，隨著對(duì)技術(shù)的深入了解，他發(fā)現(xiàn)了限制“腦機(jī)接口”發(fā)展的問題，就是為了更好地采集人的腦電信息，需要在頭上涂抹特制的“導(dǎo)電膏”。當(dāng)他在哈佛大學(xué)讀博士時(shí)，為了完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)，一年可能要洗上千次頭。

正是這個(gè)麻煩，讓他當(dāng)時(shí)就想到腦電接口技術(shù)如果想要落地，那一定要在信號(hào)采集方式上有所突破。而突破的關(guān)鍵點(diǎn)，就在于采集腦電信號(hào)的電極材料上。

人的大腦有 860 億到上千億個(gè)神經(jīng)元，每當(dāng)我們產(chǎn)生一個(gè)想法，本質(zhì)上都是這些神經(jīng)元在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)和電信號(hào)交互，從而產(chǎn)生一個(gè)振幅很微小的電壓。所以采集信息，就是通過不同的方法來獲取大腦中的電壓差，進(jìn)而通過腦電信息的變化來分析推測(cè)，尋找到和大腦思維相關(guān)性的一個(gè)邏輯。目前的信息采集方式分為兩種：侵入式和非侵入式。

侵入式辦法，需要先給實(shí)驗(yàn)對(duì)象做一個(gè)開顱手術(shù)，把信號(hào)采集器直接安放在特定的大腦皮質(zhì)區(qū)上。侵入式方法的好處是采集的信號(hào)非常準(zhǔn)確，但缺點(diǎn)也很明顯，它對(duì)大腦存在一定的破壞性，開顱手術(shù)本身也具有相當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)性，還有感染的可能；而非侵入式辦法，只需要直接佩戴設(shè)備就可以，但問題就是采集的信號(hào)沒有侵入式方法那么準(zhǔn)確。

韓璧丞團(tuán)隊(duì)為了實(shí)現(xiàn)“腦電接口”技術(shù)的產(chǎn)品化，避免開顱手術(shù)等問題帶來的風(fēng)險(xiǎn)，在開展非侵入式方法之初，他們選擇先行攻克電極材料這一關(guān)。而當(dāng)他們成功地做出屬于自己的一款特殊導(dǎo)電材料之后，可以讓實(shí)驗(yàn)設(shè)備以非常高的精確度來監(jiān)測(cè)人的腦電信息，韓璧丞覺得是時(shí)候?qū)⒛X電接口技術(shù)投入商業(yè)化了，BrainCo因此而成立。

公司創(chuàng)業(yè)之初，團(tuán)隊(duì)在研發(fā)上著實(shí)經(jīng)歷了一段苦日子。BrainCo 前產(chǎn)品經(jīng)理徐光啟在知乎上回憶這段時(shí)光，2016 年 5 月，他作為第一個(gè)正式的產(chǎn)品經(jīng)理（實(shí)際上兼項(xiàng)目經(jīng)理）加入 BrainCo，公司僅有幾個(gè)員工，基本都是留學(xué)生工程師，在一個(gè)民房里辦公。那時(shí)，沒有產(chǎn)品概念，只有一塊測(cè)腦電的電路板加個(gè)外殼，也沒有產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的明確規(guī)劃。但是，慶幸的是，韓璧丞有強(qiáng)大的公關(guān)和融資能力，拿到了一筆不少的投資。

目前，該公司基于在機(jī)器學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)和神經(jīng)科學(xué)等方面的知識(shí)開發(fā)“腦機(jī)接口”產(chǎn)品，以便在教育、健康等領(lǐng)域創(chuàng)造關(guān)于大腦的創(chuàng)新應(yīng)用。

“腦機(jī)接口”技術(shù)擁有非常廣闊的前景，它可以檢測(cè)自閉癥兒童的腦電信號(hào)，通過分析輔助治療，幫助他們康復(fù)；也可以幫助注意力缺陷多動(dòng)癥（ADHD）的孩子，通過神經(jīng)反饋訓(xùn)練，讓他們回歸到正常學(xué)習(xí)生活。對(duì)于普通學(xué)生也可以幫助提高其專注力，加強(qiáng)學(xué)習(xí)能力；還可以幫助殘疾人制造智能假肢，服務(wù)社會(huì)等太多可以細(xì)化的分支領(lǐng)域。

同時(shí)，因?yàn)?a href="http://wenjunhu.com/v/tag/150/" target="_blank">人工智能近幾年的發(fā)展，給韓璧丞團(tuán)隊(duì)在“腦機(jī)接口”領(lǐng)域提供了一件更加強(qiáng)大的 “工具”。BrainCo 公司擁有眾多的頂級(jí)醫(yī)學(xué)院、高校的科學(xué)家，他們有著豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)，對(duì)神經(jīng)信號(hào)、電信號(hào)所代表的內(nèi)容有著深刻理解，輔以 AI 算法和技術(shù)，讓他們?cè)谏窠?jīng)信號(hào)的生理性標(biāo)注、分析等工作上有了更快的進(jìn)展。

目前，BrainCo 推出的“賦思系列（Focus Series）頭環(huán)”已經(jīng)規(guī)模投入市場(chǎng)使用，主要基于“賦思腦機(jī)接口頭環(huán)”對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)分析，方便開展針對(duì)性的神經(jīng)反饋訓(xùn)練，進(jìn)而提高學(xué)生的專注力。對(duì)于這套訓(xùn)練體系，韓璧丞表示它實(shí)際來源于 19 世紀(jì) 70 年代美國(guó)宇航局為了讓航天員和飛行員能夠在作業(yè)期間長(zhǎng)時(shí)間保持專注度而開始研發(fā)的訓(xùn)練辦法。

不過，對(duì)于腦電信號(hào)的正確識(shí)別，實(shí)非易事。主要有兩個(gè)制約因素：其一，非侵入式方法從大腦外獲取信號(hào)，限制頗多，如噪音、佩戴姿勢(shì)等都可能影響信號(hào)；其二，腦電信號(hào)存在因人而異的問題。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，這實(shí)際上給非侵入式腦電識(shí)別設(shè)定了“天花板”，無論工程師怎么努力，最后會(huì)有一些障礙無法超越。至于頭環(huán)帶來的效果，是來自于“心理暗示”還是依靠腦電信號(hào)訓(xùn)練，也有很多人處于懷疑中。

市場(chǎng)拓展：讓專業(yè)的人去做專業(yè)的事

今年，BrainCo 的腦電產(chǎn)品已經(jīng)成功走進(jìn)美國(guó)國(guó)家航空航天局，NASA 把 BrainCo 的產(chǎn)品列為 2019 年的年度認(rèn)可技術(shù)，這也是第一個(gè)中國(guó)人做的產(chǎn)品和企業(yè)被 NASA 放在了官網(wǎng)上。同時(shí)，他們團(tuán)隊(duì)把產(chǎn)品給了美國(guó)舉重隊(duì)、意大利方程式車隊(duì)進(jìn)行試用，都得到了對(duì)方的認(rèn)可。在這三方都認(rèn)可了他們的產(chǎn)品和技術(shù)之后，直接幫助 BrainCo 打開了美國(guó)學(xué)校和各機(jī)構(gòu)的市場(chǎng)。

圖 | NASA 網(wǎng)站上介紹 BrainCo 頭環(huán)的文章 （來源：NASA）

目前，BrainCo 的總部位于美國(guó)波士頓哈佛大學(xué)的校園內(nèi)，中國(guó)總部位于浙江杭州，同時(shí)在北京、深圳也均有分部。國(guó)際市場(chǎng)的銷售，主要由美國(guó)總部負(fù)責(zé)。在中國(guó)的杭州總部負(fù)責(zé)軟件和算法的研發(fā)，北京主要負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)對(duì)接，而深圳則負(fù)責(zé)產(chǎn)品的生產(chǎn)制造。

對(duì)于公司在中國(guó)市場(chǎng)的發(fā)展，韓璧丞表示從“腦機(jī)接口”產(chǎn)品中得到的啟示就是：讓專業(yè)的人去做專業(yè)的事。

在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的開拓任務(wù)，韓璧丞就交給有著豐富營(yíng)銷推廣經(jīng)驗(yàn)的人。比如原金立副總裁俞雷，他在 2018 年 12 月加入了 BrainCo，基本上 BrainCo 在國(guó)內(nèi)的營(yíng)銷體系是靠他建立的，目前也得到了很好的回報(bào)。

關(guān)于怎樣將俞雷“挖”到 BrainCo，韓璧丞笑稱他是“守株待兔”的。在去年，俞雷跟著北大的EMBA班到哈佛游學(xué)，有活動(dòng)到 BrainCo 參觀，當(dāng)時(shí)就有同事向他們一行人介紹了“腦機(jī)接口”的項(xiàng)目和產(chǎn)品。等送走他們之后，負(fù)責(zé)講解介紹的同事回來煞有介事地說道：“剛有個(gè)人比老板還有信心，說這產(chǎn)品要是他來操盤，可以賣到一百億！”韓璧丞很好奇，就打聽了下是誰，之后就有朋友介紹，請(qǐng)俞雷吃頓飯，互相了解熟悉后就很自然地邀請(qǐng)他加入 BrainCo。

目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，“賦思頭環(huán)”已經(jīng)在一些學(xué)校、教育機(jī)構(gòu)產(chǎn)品投入了測(cè)試使用，針對(duì)“C 端”的產(chǎn)品也步入市場(chǎng)，被越來越多的家長(zhǎng)使用。至于未來發(fā)展，韓璧丞認(rèn)為教育類產(chǎn)品的特性，就是一定要基于樣板，當(dāng)產(chǎn)品在一家學(xué)校或教育機(jī)構(gòu)取得成功之后，在不同的地方進(jìn)行復(fù)制就可以了。

對(duì) BrainCo 的未來預(yù)期，韓璧丞表示要讓它成為“腦機(jī)接口”領(lǐng)域里類似 Google、阿里和騰訊這樣的，成為一個(gè)“巨頭”平臺(tái)公司，而后會(huì)在下面不斷地形成部門、子公司來去做相應(yīng)不同的產(chǎn)業(yè)。

誠(chéng)然，隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，層出不窮的新技術(shù)可能都會(huì)帶來一些新的“社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)”，人們對(duì)“腦機(jī)接口”產(chǎn)品的接受程度還有待提高。但“風(fēng)險(xiǎn)”本身并不是“危險(xiǎn)”或“災(zāi)難”。

未來，當(dāng)“腦機(jī)接口”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展至一定規(guī)模，更多的應(yīng)用出現(xiàn)在人們身邊的時(shí)候，相應(yīng)的監(jiān)管也勢(shì)必隨著發(fā)展而出現(xiàn)。