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”領域成功完成產品化,并且有雄心和志向在該領域深耕。Brain Robotics 創始人兼 CEO 韓璧丞在 2017 年入選《麻省理工科技評論》“35 歲以下創新 35 人”中國區榜單。近日,他的公司作為腦科學領域的革新者出現在 CCTV 10 科教頻道播出的《創新的力量》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現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。”根據中國殘聯推算的我國殘疾人總人數及各類、不同等級的殘疾人數來看,肢體殘疾的人數約為 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量也很有限,通常業務針對的都是軍方采購,所以價格相對高昂。
今年 4 月, Brain Robotics 生產出的第一批智能假肢(20只)已經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量產,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,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。”
從科學家轉身變成“腦機接口”領域的創業者,是因為韓璧丞看到了這個領域的廣闊發展空間。
“可以把腦機接口技術比作互聯網,如今互聯網下面包含了各個不同方向,也已催生出無數的產品,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,越會對這個產業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,他發現了限制“腦機接口”發展的問題,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 億到上千億個神經元,每當我們產生一個想法,本質上都是這些神經元在進行化學反應和電信號交互,從而產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的風險性,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“腦電接口”技術的產品化,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化了,BrainCo因此而成立。
公司創業之初,團隊在研發上著實經歷了一段苦日子。BrainCo 前產品經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品經理(實際上兼項目經理)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,沒有產品概念,只有一塊測腦電的電路板加個外殼,也沒有產品應用領域的明確規劃。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、設計和神經科學等方面的知識開發“腦機接口”產品,以便在教育、健康等領域創造關于大腦的創新應用。
“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學院、高校的科學家,他們有著豐富的臨床經驗,對神經信號、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”已經規模投入市場使用,主要基于“賦思腦機接口頭環”對腦電信號進行檢測分析,方便開展針對性的神經反饋訓練,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期間長時間保持專注度而開始研發的訓練辦法。
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:讓專業的人去做專業的事
今年,BrainCo 的腦電產品已經成功走進美國國家航空航天局,NASA 把 BrainCo 的產品列為 2019 年的年度認可技術,這也是第一個中國人做的產品和企業被 NASA 放在了官網上。同時,他們團隊把產品給了美國舉重隊、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 網站上介紹 BrainCo 頭環的文章 (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,北京主要負責業務對接,而深圳則負責產品的生產制造。
對于公司在中國市場的發展,韓璧丞表示從“腦機接口”產品中得到的啟示就是:讓專業的人去做專業的事。
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”已經在一些學校、教育機構產品投入了測試使用,針對“C 端”的產品也步入市場,被越來越多的家長使用。至于未來發展,韓璧丞認為教育類產品的特性,就是一定要基于樣板,當產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業。
誠然,隨著現代科技的不斷發展,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”的產業發展至一定規模,更多的應用出現在人們身邊的時候,相應的監管也勢必隨著發展而出現。
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原文標題:對標馬斯克,讓“鋼鐵俠”走入現實,這家腦機接口公司憑什么?
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