2023年杭州亞殘運會開幕式上,中國游泳運動員徐佳玲用一只智能仿生手,精準地抓握火炬并點燃圣火。這一瞬間,不僅讓全球觀眾驚嘆于科技的力量,也讓智能仿生手技術(shù)提供者(BrainCo)進人公眾視野。這家成立僅10年的中國企業(yè),以非侵入式腦機接口技術(shù)為核心,在智能仿生、醫(yī)療康復(fù)、教育等領(lǐng)域開辟了一條“人機共生\"的新道路。
“當徐佳玲的仿生手與火炬接觸時,我感受到的不僅是技術(shù)突破的喜悅,更是科技對生命的尊重。\"強腦科技創(chuàng)始人在接受采訪時說道。從哈佛實驗室的創(chuàng)業(yè)團隊到全球腦機接口領(lǐng)域的領(lǐng)軍者,強腦科技的故事,既是中國科技創(chuàng)新的縮影,也是對人類未來的一次大膽探索。
腦機接口的種子,源于一只猴子
2007年,在韓國科學(xué)技術(shù)院就讀的韓璧丞,目睹了一只猴子通過腦機接口控制機械臂抓取食物的實驗。這一場景讓他深受震撼:“我突然意識到,這項技術(shù)可以真實地改變?nèi)祟惷\,尤其是那些肢體缺失或腦功能受損的人?!?/p>
此后,韓璧丞先后赴美國西雅圖弗雷德·哈欽森癌癥研究中心和哈佛大學(xué)腦科學(xué)中心深造,專攻神經(jīng)可塑性與腦機接口技術(shù)。2015年,他在哈佛創(chuàng)新實驗室組建了一支華人團隊,創(chuàng)立了強腦科技。創(chuàng)業(yè)初期,團隊面臨資金短缺、技術(shù)路徑爭議等難題,但韓璧丞始終堅持非侵人式路線:“侵人式技術(shù)需要開顱手術(shù),成本高、風(fēng)險大,而非侵入式的市場潛力是前者的無數(shù)倍?!?/p>
與侵入式腦機接口相比,非侵入式技術(shù)在安全性、普及型方面具有顯著優(yōu)勢,無需手術(shù)植
NT1 白1 T入即可實現(xiàn)腦機交互。通過外部設(shè)備采集腦電信號,經(jīng)過算法優(yōu)化處理,實現(xiàn)神經(jīng)信號的解碼與控制應(yīng)用。這種技術(shù)路徑使得產(chǎn)品能夠更廣泛地落地應(yīng)用,從醫(yī)療康復(fù)、教育訓(xùn)練到消費電子等多個領(lǐng)域,形成了更大的市場覆蓋面。根據(jù)市場調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,非侵入式腦機接口技術(shù)憑借其安全性高、易于應(yīng)用的特點,在產(chǎn)品落地和市場推廣方面具有顯著優(yōu)勢,目前占據(jù)腦機接口市場 86% 的市場份額。通過更大范圍的落地產(chǎn)品應(yīng)用,可以更高程度地反哺底層技術(shù)研究。但技術(shù)壁壘也是真實存在的。
人類大腦的生物電信號極其微弱,強度僅為一節(jié)5號電池的百萬分之一。韓璧丞給捕捉這些信號的過程做了一個比喻:“就像采集一只在50千米以外的蚊子的振翅聲。\"此前,傳統(tǒng)腦電采集設(shè)備一直沿用濕導(dǎo)電膏,繁復(fù)的設(shè)備限制了產(chǎn)品的普及。“難道要在焦慮癥兒童頭上安裝一大堆腦電檢測儀器,這會不會讓兒童更焦慮?”韓璧丞認為,新技術(shù)最基礎(chǔ)的需求應(yīng)該是讓人感覺舒適。
創(chuàng)業(yè)初期,團隊成員經(jīng)常凌晨三四點鐘頭戴閃閃發(fā)光的電腦電極做實驗,叮叮當當?shù)穆曇羧莵砹烁舯诿绹咸暮闷?,第二天便有傳聞,“有幫中國學(xué)生為了讓自己更聰明,每天晚上給大腦充電”。團隊成員無奈地表示,做這個項目比在MIT讀10個博士都難。“神經(jīng)一直在變化,需要開發(fā)出有足夠難度、有足夠高度的算法才能夠預(yù)測它的演變?!?/p>
一條路走到底,選擇非侵入式的“中國路徑”
2018年,杭州余杭區(qū)未來科技城的考察團飛赴美國波士頓,與韓璧丞團隊深入交流3小時。余杭區(qū)政府的誠意和專業(yè)打動了他們:“考察團成員不僅懂技術(shù),還承諾提供多方面支持。\"強腦科技隨即落戶杭州,余杭區(qū)政府為其量身定制了“保姆式服務(wù)”—從工商注冊到知識產(chǎn)權(quán)保護,從研發(fā)補貼到市場推廣,甚至幫助聯(lián)系殘聯(lián)采購智能仿生手幫助殘疾人。
馬斯克的神經(jīng)連接公司選擇的是侵入式技術(shù),需開顱植入芯片。而強腦科技在政府的支持下,選擇在非侵入式這條路上走到底,耗時近8年,通過材料創(chuàng)新與算法迭代,團隊研發(fā)出了“固態(tài)凝膠電極”,無須開顱,只要涂抹導(dǎo)電膏即可采集高質(zhì)量的神經(jīng)電與肌電信號。這項技術(shù)突破將信號采集精度提升至行業(yè)領(lǐng)先水平,不僅讓仿生手實現(xiàn)對每根手指的獨立控制,更將產(chǎn)品價格壓縮至進口產(chǎn)品的七分之一至五分之一,真正讓科技普惠成為可能。2020年,智能仿生手實現(xiàn)量產(chǎn),這是全球第一款能由直覺控制每一根手指運動的量產(chǎn)仿生手,售價僅為進口同類產(chǎn)品的五分之一到七分之一,且能通過肌電和神經(jīng)電信號實現(xiàn)\"直覺控制”。通過優(yōu)化信號解析算法,強腦科技的智能仿生手能做出各種各樣的手勢,甚至能實現(xiàn)彈鋼琴、寫書法等精細操作。2022年,這款智能仿生手通過美國食品藥品監(jiān)督管理局認證,獲批進入美國市場。
徐佳玲一直依賴進口假肢完成日常動作,但傳統(tǒng)設(shè)備需手動切換模式,操作煩瑣。強腦科技為其定制的仿生手通過“幻肢想象\"控制,僅需意念即可完成火炬抓握、傾斜等復(fù)雜動作?!八拖裎业恼媸忠粯幼匀弧"徐佳玲說。她當然不是個例,借助智能義肢重燃生活信心的還有許多人,如:大學(xué)畢業(yè)后因意外失去左手的古月,曾因打不開礦泉水瓶而崩潰。自從佩戴智能仿生手后,他不僅恢復(fù)了自理能力,還成為公司的產(chǎn)品經(jīng)理,幫助更多殘障人士適配設(shè)備。他坦言:“科技讓我從受助者變?yōu)橹苏?。\"失去右腿的廣東少年小林,曾因傳統(tǒng)假肢的笨重而自卑。穿上智能仿生腿后,不僅行動自如,更在全國健美比賽中奪冠。他在社交媒體上分享:“科技讓我明白,殘缺不是終點,而是新生的起點?!彼墓适录盍藷o數(shù)殘障人士走出家門,擁抱生活…

韓璧丞曾言:“希望10年后大學(xué)同學(xué)聚會,大家見面不是談自己賺了多少錢,而是談自己對這個世界產(chǎn)生了什么樣的正向影響。\"支撐他的一直是科學(xué)向善的精神。強腦科技的目標是讓100萬殘疾人恢復(fù)生活,讓1億人體驗?zāi)X機交互。
超級未來:用科技守護凡人
如今,強腦科技的產(chǎn)品版圖主要覆蓋三大領(lǐng)域,智能假肢產(chǎn)品,如可以彈鋼琴的假手和可以攀巖的假腿;神經(jīng)調(diào)控產(chǎn)品,如針對孤獨癥兒童的社交訓(xùn)練系統(tǒng),針對注意力不足兒童的注意力訓(xùn)練產(chǎn)品;助眠舒壓產(chǎn)品,如幫助失眠者的深海豚安睡儀。
關(guān)于未來,韓璧丞始終堅持“科技守護凡人\"的理念。當前,用腦機接口讓斷肢的殘疾人通過安裝可操控的假肢恢復(fù)日常生活,幫助他們重新獲得生活的尊嚴和獨立能力?!拔磥砦覀兘馕龃竽X的細微想法,或許就像現(xiàn)在解析殘疾人的手指信號一樣,在手動之前,我們就能猜出他想動哪一根手指”,這將為更多有需要的人群帶來希望。在韓璧丞的構(gòu)想中,未來人們不需要說話、打字,就能夠把大段信息傳遞出去,形成“意念交流”,這或許將開辟全新的溝通方式。
100多年前,人們并不知道電的真實用途,直到愛迪生發(fā)明了燈泡、照亮了世界。但電的作用遠不只照明,如今已成了所有應(yīng)用場景的基礎(chǔ)設(shè)施。
在未來的某一天,或許人人都能擁有一臺“大腦機器”,腦機接口技術(shù)也像百年前的電一樣,讓人類擁有光明前景。
站在強腦科技總部樓下,韓璧丞常凝視“錢學(xué)森路”的路牌:“錢老那一代人奠定了中國科技的基礎(chǔ),而我們這一代人的任務(wù),是把實驗室的技術(shù)變成惠及大眾的產(chǎn)品?!?/p>
(采寫:錢夢佳 馮勇勇 盧睿言)