“鋼鐵俠”走入現(xiàn)實——智能假肢敲開腦機接口應用大門

是不是前幾天被埃隆·馬斯克的腦機接口公司 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·斯塔克在國會接受問詢時，對鋼鐵俠的描述是：一種“高科技假肢（A High Tech Prosthesis）”，引得場下眾人莞爾。

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

“腦機接口”技術是指通過外部設備與人或動物的大腦建立直接連接通路，完成對大腦信號的采集，進而加以分析，以便幫助恢復損傷的聽覺、視覺和肢體運動能力等。

科學家對于“腦機接口”的研究已持續(xù)近 50 年，而近期在該領域有越來越多的重要知識突破從實驗室中走出，也開始有公司將技術轉化為產(chǎn)品，進入市場并推廣應用。

Brain Robotics 就是這樣一家公司。其在“腦機接口”領域成功完成產(chǎn)品化，并且有雄心和志向在該領域深耕。Brain Robotics 創(chuàng)始人兼 CEO 韓璧丞在 2017 年入選《麻省理工科技評論》“35 歲以下創(chuàng)新 35 人”中國區(qū)榜單。近日，他的公司作為腦科學領域的革新者出現(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接口應用大門

設想一下，如果有一天你在咖啡廳發(fā)現(xiàn)前面排隊的顧客用機械手接過咖啡，或是商務會談時對方伸出了機械手與你握手，請別太吃驚，因為這場景可能真的不遠了。

Brain Robotics，利用腦機接口技術為殘疾人設計出“智能假肢”。創(chuàng)始人韓璧丞說：“未來人們會習慣于在生活中遇見使用智能假肢的人，我的目標是讓更多殘疾人都用得起智能假肢。”根據(jù)中國殘聯(lián)推算的我國殘疾人總人數(shù)及各類、不同等級的殘疾人數(shù)來看，肢體殘疾的人數(shù)約為 2500 萬人。而韓璧丞的目標就是最終能讓這些人，都可以回歸社會、回歸生活。

在目前的智能假肢市場上，一整套設備的價格接近 50 萬元人民幣，而韓璧丞將 Brain Robotics 的智能假肢目標價位定在 2 ~ 3 萬元。能把價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)品需要一名引導師和一名培訓師來幫助殘疾人安裝并康復，這就需要大量額外的費用，而且聚焦這一市場的美國公司數(shù)量也很有限，通常業(yè)務針對的都是軍方采購，所以價格相對高昂。

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試使用。而在 7 月初，韓璧丞接受《浙商》采訪的時候表示，智能假肢在今年年底之前可實現(xiàn)量產(chǎn)，預計可達千臺。

對于智能假肢會不會帶來一些“超越人類、社會恐慌”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，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？未來在技術上可能會出現(xiàn)，但我們不會去做。至于大眾對智能假肢的接受程度，其實很多影視作品已經(jīng)在側面幫我們宣傳了，就像《鋼鐵俠》《阿麗塔》等，慢慢人們會習慣身邊有殘疾人使用智能假肢參與到社會活動中來?！?/p>

從科學家轉身變成“腦機接口”領域的創(chuàng)業(yè)者，是因為韓璧丞看到了這個領域的廣闊發(fā)展空間。

“可以把腦機接口技術比作互聯(lián)網(wǎng)，如今互聯(lián)網(wǎng)下面包含了各個不同方向，也已催生出無數(shù)的產(chǎn)品，腦機接口領域未來也會如此。”韓璧丞說，所以即便埃隆·馬斯克和馬克·扎克伯格等人都投入到該領域的研究，但他并不擔心。因為大家做的領域和方式各不相同，很難碰的上。例如 Facebook 主要研究腦紅外技術和文字輸出相關的內容，因為他們擁有很強的社交屬性。

而且越了解腦機接口領域的人，越會對這個產(chǎn)業(yè)的無限可能性有一種洞察。不論誰能在該領域內做好一兩件事情，那就足以成為一個行業(yè)內的“巨無霸”。韓璧丞說：“我們擁有著該領域內全世界最頂尖的科學人才，既然總會有人成為行業(yè)巨頭，那為什么不是我們呢？”

“腦機接口”如何落地

韓璧丞對“腦機接口”領域和自己公司的發(fā)展充滿了信心。支撐這份自信的一個重要因素，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家團隊。

BrainCo 公司是由哈佛大學創(chuàng)新實驗室孵化而成，它同時也是哈佛大學歷史上第一個由中國人主導的校方孵化項目，其創(chuàng)始團隊在信號采集材料上獲得了突破。

韓璧丞在 2008 年左右開始接觸“腦控機器人”項目，隨著對技術的深入了解，他發(fā)現(xiàn)了限制“腦機接口”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“導電膏”。當他在哈佛大學讀博士時，為了完成相關實驗，一年可能要洗上千次頭。

正是這個麻煩，讓他當時就想到腦電接口技術如果想要落地，那一定要在信號采集方式上有所突破。而突破的關鍵點，就在于采集腦電信號的電極材料上。

人的大腦有 860 億到上千億個神經(jīng)元，每當我們產(chǎn)生一個想法，本質上都是這些神經(jīng)元在進行化學反應和電信號交互，從而產(chǎn)生一個振幅很微小的電壓。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，進而通過腦電信息的變化來分析推測，尋找到和大腦思維相關性的一個邏輯。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，需要先給實驗對象做一個開顱手術，把信號采集器直接安放在特定的大腦皮質區(qū)上。侵入式方法的好處是采集的信號非常準確，但缺點也很明顯，它對大腦存在一定的破壞性，開顱手術本身也具有相當?shù)娘L險性，還有感染的可能；而非侵入式辦法，只需要直接佩戴設備就可以，但問題就是采集的信號沒有侵入式方法那么準確。

韓璧丞團隊為了實現(xiàn)“腦電接口”技術的產(chǎn)品化，避免開顱手術等問題帶來的風險，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。而當他們成功地做出屬于自己的一款特殊導電材料之后，可以讓實驗設備以非常高的精確度來監(jiān)測人的腦電信息，韓璧丞覺得是時候將腦電接口技術投入商業(yè)化了，BrainCo因此而成立。

公司創(chuàng)業(yè)之初，團隊在研發(fā)上著實經(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光，2016 年 5 月，他作為第一個正式的產(chǎn)品經(jīng)理（實際上兼項目經(jīng)理）加入 BrainCo，公司僅有幾個員工，基本都是留學生工程師，在一個民房里辦公。那時，沒有產(chǎn)品概念，只有一塊測腦電的電路板加個外殼，也沒有產(chǎn)品應用領域的明確規(guī)劃。但是，慶幸的是，韓璧丞有強大的公關和融資能力，拿到了一筆不少的投資。

目前，該公司基于在機器學習、設計和神經(jīng)科學等方面的知識開發(fā)“腦機接口”產(chǎn)品，以便在教育、健康等領域創(chuàng)造關于大腦的創(chuàng)新應用。

“腦機接口”技術擁有非常廣闊的前景，它可以檢測自閉癥兒童的腦電信號，通過分析輔助治療，幫助他們康復；也可以幫助注意力缺陷多動癥（ADHD）的孩子，通過神經(jīng)反饋訓練，讓他們回歸到正常學習生活。對于普通學生也可以幫助提高其專注力，加強學習能力；還可以幫助殘疾人制造智能假肢，服務社會等太多可以細化的分支領域。

同時，因為人工智能近幾年的發(fā)展，給韓璧丞團隊在“腦機接口”領域提供了一件更加強大的 “工具”。BrainCo 公司擁有眾多的頂級醫(yī)學院、高校的科學家，他們有著豐富的臨床經(jīng)驗，對神經(jīng)信號、電信號所代表的內容有著深刻理解，輔以 AI 算法和技術，讓他們在神經(jīng)信號的生理性標注、分析等工作上有了更快的進展。

目前，BrainCo 推出的“賦思系列（Focus Series）頭環(huán)”已經(jīng)規(guī)模投入市場使用，主要基于“賦思腦機接口頭環(huán)”對腦電信號進行檢測分析，方便開展針對性的神經(jīng)反饋訓練，進而提高學生的專注力。對于這套訓練體系，韓璧丞表示它實際來源于 19 世紀 70 年代美國宇航局為了讓航天員和飛行員能夠在作業(yè)期間長時間保持專注度而開始研發(fā)的訓練辦法。

不過，對于腦電信號的正確識別，實非易事。主要有兩個制約因素：其一，非侵入式方法從大腦外獲取信號，限制頗多，如噪音、佩戴姿勢等都可能影響信號；其二，腦電信號存在因人而異的問題。有業(yè)內人士認為，這實際上給非侵入式腦電識別設定了“天花板”，無論工程師怎么努力，最后會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”還是依靠腦電信號訓練，也有很多人處于懷疑中。

市場拓展：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)成功走進美國國家航空航天局，NASA 把 BrainCo 的產(chǎn)品列為 2019 年的年度認可技術，這也是第一個中國人做的產(chǎn)品和企業(yè)被 NASA 放在了官網(wǎng)上。同時，他們團隊把產(chǎn)品給了美國舉重隊、意大利方程式車隊進行試用，都得到了對方的認可。在這三方都認可了他們的產(chǎn)品和技術之后，直接幫助 BrainCo 打開了美國學校和各機構的市場。

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

目前，BrainCo 的總部位于美國波士頓哈佛大學的校園內，中國總部位于浙江杭州，同時在北京、深圳也均有分部。國際市場的銷售，主要由美國總部負責。在中國的杭州總部負責軟件和算法的研發(fā)，北京主要負責業(yè)務對接，而深圳則負責產(chǎn)品的生產(chǎn)制造。

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

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

關于怎樣將俞雷“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，有活動到 BrainCo 參觀，當時就有同事向他們一行人介紹了“腦機接口”的項目和產(chǎn)品。等送走他們之后，負責講解介紹的同事回來煞有介事地說道：“剛有個人比老板還有信心，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，請俞雷吃頓飯，互相了解熟悉后就很自然地邀請他加入 BrainCo。

目前在國內市場，“賦思頭環(huán)”已經(jīng)在一些學校、教育機構產(chǎn)品投入了測試使用，針對“C 端”的產(chǎn)品也步入市場，被越來越多的家長使用。至于未來發(fā)展，韓璧丞認為教育類產(chǎn)品的特性，就是一定要基于樣板，當產(chǎn)品在一家學校或教育機構取得成功之后，在不同的地方進行復制就可以了。

對 BrainCo 的未來預期，韓璧丞表示要讓它成為“腦機接口”領域里類似 Google、阿里和騰訊這樣的，成為一個“巨頭”平臺公司，而后會在下面不斷地形成部門、子公司來去做相應不同的產(chǎn)業(yè)。

誠然，隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，層出不窮的新技術可能都會帶來一些新的“社會風險”，人們對“腦機接口”產(chǎn)品的接受程度還有待提高。但“風險”本身并不是“危險”或“災難”。

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