脑机接口之父加盟，BrainCo强脑科技让断臂者弹琴、无腿者起舞
2021-12-23
他叫林韵，就在昨天他戴着智能腿，在上海外滩跳了一支舞。
图 | 林韵和舞伴跳舞（来源：资料图）
之前林韵身上佩戴的假肢，是传统的膝关节以上的假肢，走路时好比拖着机器在走，只能做一些简单的弯曲动作。
而穿上这款搭载脑机接口技术的智能腿，林韵的运动意图就能被识别，还可在不同路况下做出调整。
在宣传片中的某一刻，林韵看起来要滑倒，但是智能腿的系统迅速检测到肌肉信号并做出调整，让他可以稳稳支撑。
图 | 佩戴智能腿的林韵（来源：资料图）
全程响应时间只有 100 毫秒，远远低于正常人 134 毫秒的反应时间。另外，智能腿每秒可提取 2 万个肌电神经电数据，因此能快速、准确地识别用户意图。
假如林韵在走路过程中突然想坐下，智能腿就能采集他的肌电神经电信号，发出相应指令，来让系统做出相应调整。
据介绍，林韵从小就是个“运动健将”，初三时曾获得全校运动会 100 米跑和 800 米跑双冠军，还以体育成绩全市前三被重点高中提前录取。中考完第三天，他看到自家的牛钻进甘蔗地，焦急跑到本以为废弃的近 15 米高压电塔上，殊不知高压电塔已经通电，他全身灼伤从高处摔下失去了右腿。2021 年，他报名了 BrainCo 的产品体验官，第一次穿上智能仿生腿时，他感到十分惊喜，更加坚定了他的运动理想。
让没有腿的人起舞，那么是否也可以让断臂者弹琴？
昨天，是左臂残疾的古月学习钢琴的第 30 天，他也在现场弹奏了一曲《我和我的祖国》。
图 | 戴上智能手弹琴的古月（来源：资料图）
一开始是他独奏，后来钢琴老师加入和他进行四手联弹，虽然没有老师弹奏得那么好，但对于古月已是巨大的突破。他自述称：“大学毕业后因为一场意外，我失去了左手。一次偶然的机会，我接触到了脑控智能仿生手......它带给我很大的安抚作用。现在我可以轻松搬起一个箱子，像过去一样拧开水瓶盖喝水、撕开包装袋、系鞋带等等。我不再介意别人谈论起我的手，现在的我觉得自己更像一个普通人。”
据介绍，智能假肢的相关算法也会随着使用而进化。
针对每个完整动作，假肢设备里有 40 多万个数据点的采集和解析。只有经过不断判断和试错，才能快速而精确地了解使用者究竟想动哪一根手指。
图 | 仿生手（来源：资料图）
林韵和古月的表演现场，正是 12 月 20 日在上海举办的“脑机时代在中国”高峰论坛暨 BrainCo 强脑科技 2021 年度发布会。
图 | 部分嘉宾合影（来源：资料图）
中华人民共和国前外交部部长李肇星，BrainCo 强脑科技首席科学顾问、法国科学院院士、巴西科学院院士米格尔·尼科莱利斯（Miguel Nicolelis），中国科学院院士、发展中国家科学院院士、复旦大学教授、脑科学研究院学术委员会主任杨雄里，清华大学智能科学讲席教授、清华大学智能产业研究院院长、中国工程院外籍院士张亚勤，上海医学会会长、上海中医药大学校长徐建光，上海市领军人才、中华医学会呼吸病学分会主任委员、上海交通大学医学院附属瑞金医院党委书记瞿介明，上海交通大学医学院附属瑞金医院脑机接口及神经调控中心共同主任吕宝粮教授、孙伯民教授以及上海市政协委员、复旦大学附属华山医院中西医结合科主任、复旦大学中西医结合研究院院长董竞成教授等专家学者出席了本次高峰论坛，共同探讨脑机接口技术在医疗领域的应用成果及未来前景。
上述智能腿和智能手，它们的名字分别叫 BrainRobotics 智能仿生手和智能仿生腿，均由 BrainCo 强脑科技打造。公司的创始人兼 CEO 是哈佛大学归国博士生韩璧丞。
据悉，BrainRobotics 智能仿生手发布后广受关注，它帮助残障人士实现了弹钢琴、写毛笔字、攀岩等复杂的操作。
该仿生手已被美国《时代》周刊评为 2019 年度百大最佳发明，并登上杂志封面，入选理由是用脑机接口技术把残疾人带入新时代，让他们有机会重返日常生活。
据悉，智能仿生手的研发耗时 5 年，最终成品可对高达 40 多万个数据点进行采集和解析。它能让每根手指都灵活活动，而且完全依靠用户自己的意图。
它也是目前世界上唯一一个可通过意识直接控制的智能假肢，并且无需任何手术，直接在残臂布上一群高通量信息采集器，即可采集用户的肌电神经电，进而控制假肢活动。
图 | 智能仿生腿发布现场（来源：资料图）
智能仿生腿，则是此次发布会上首次展出的新品，同样基于脑机接口技术研发。用户戴上智能仿生腿之后，在行走时可根据环境情况和肌肉情况，进行实时步态调整，从而实现高仿生体验。该公司表示，目前已给大量用户安装了假肢，随着用户的不断使用，算法也会越来越精准。
除了仿生腿，BrainCo 强脑科技还发表了另外两项新成果。
意念打字：有望成为元宇宙的底层技术
当前，元宇宙的热潮方兴未艾。强脑科技也公开了一款神经接口平台技术。在使用时，只需将该技术结合臂环设备，即可实现动作意图识别、隔空打字等复杂功能，未来有望取代触摸屏、鼠标、键盘等传统交互工具。
发布会上，展示者双手佩戴着神经接口智能互动设备，该公司首先演示了神经接口平台的动作意图追踪功能。大屏幕上呈现了一双虚拟的手，这是将展示者的双手连续动作虚拟化的视觉效果，不仅他的手掌可以来回活动，并且每个手指的动作都能被呈现。
图 | 隔空打字（来源：资料图）
这两个臂环状的设备能高精度捕捉双手的连续动作，实现更精密的操控。当我们在键盘上打字的时候，我们的手指会有小幅度的活动。当我们戴上臂环时，臂环能感知到我手指的微小的移动，对应相应的虚拟键盘，我们就能实现隔空打字的功能。
据介绍，作为一种潜在型底层技术，它有望为各种元宇宙构建提供基础能力支持。
图 | 神经接口平台技术发布现场（来源：资料图）
韩璧丞分析称，现在所有头显都要和头部接触，使用时再搭载该公司的传感器，即可实现如下场景：当元宇宙出现不同场景时，用户精神状态可通过脑机接口映射到元宇宙。
举个例子，当用户愤怒时，他在元宇宙里的这个人就变成一个怪物。再比如，戴在手臂上的机电神经链传感器，可帮助元宇宙用户瞬间生成一个数字手。即不再需要摄像头，就能在元宇宙里做精密操作。
该公司表示：“我们用了过去 7 年的时间实现了传感器的突破。” 这些传感器可以用于神经反馈训练，通过可视化大脑里面非常微弱的脑电信号，让佩戴者能够判断自己的大脑状态，从而提升专注力和注意力。
据韩璧丞介绍，强脑科技基于此研发的神经调控产品，已被美国 NBA 球员和意大利方程式车队使用，并在一些试点研究项目中被证明有提高学生注意力和成绩的效果。
而该产品的元宇宙应用价值，得益于他做了多年的残疾人假肢，毕竟残疾人的肌电神经电比正常人要脆弱得多，因此再做正常人也就容易得多。
图 | 臂环（来源：资料图）
开星果（StarKids）：已让部分自闭症患儿接近“脱帽”
开星果（StarKids）社交力与注意力康复系统，是该公司此前发布的采用人工智能神经反馈训练技术的自闭症干预产品。本次发布会上，BrainCo 强脑科技发布了与中国康复研究中心张通教授团队基于此项系统的联合临床实验成果。
由于采用回合式训练法，普通自闭症康复师每分钟可给患者做几次反馈。但是使用开星果上 50 分钟的训练课，则可提供 3000 次的反馈，这在患者脑神经训练、以及神经可塑性上具有突出优势。
韩璧丞表示：“该成果已经让部分患儿接近‘脱帽’，所谓‘脱帽’就是被医院诊断为正常孩子。医院对此也十分震惊，因为自闭症很难被治愈，但是通过脑机技术的神经反馈训练，可以让这些孩子更愿意和人沟通。”
此前，强脑科技已经和多家儿童康复机构建立合作研究，将经临床验证的神经反馈训练，用于自闭症儿童教育干预和居家训练中，可显著提高患儿的社交脑功能指数，自闭症专项评估量表 PEP-3 统计也得到明显改善。
2020 年 6 月，美国 FDA 批准了首款数字药物，这是一种儿童多动症使用的处方游戏，借此开启了脑疾病数字药物的新纪元。
接下来，该公司会继续和权威儿童康复研究机构合作，开展多中心、大样本的真实世界观察，继续完善中国首款自闭症数字药物。
“脑机接口之父”加盟
熟悉脑机接口的读者，应该对 2014 年巴西世界杯的“机械战甲”并不陌生。
当时，一名巴西瘫痪少年，借助一副“外骨骼”机甲装备，成功为世界杯开球。
这款装备的研发者正是“脑机接口之父”、法国科学院院士、巴西科学院院士米格尔·尼科莱利斯（Miguel Nicolelis）。就在昨天，他宣布正式加入强脑科技任首席科学顾问。
图 | 米格尔·尼科莱利斯（Miguel Nicolelis）在发布会上远程连线（来源：资料图）
据悉，米格尔同时也是美国杜克大学医学院荣誉教授，以及畅销书《脑机穿越》的作者。
他也是脑机接口领域的学术奠基人，曾被《科学美国人》评为全球最具影响力的 20 位科学家之一。作为脑机接口领域的开创者，他培养了数百位脑机接口领域的专家，其中也包括了马斯克的Neuralink脑机接口公司的联合创始人、前 CEO 马克斯·霍达克（Max Hodak）。
“米格尔教授曾提到，他的梦想就是想把他 40 年关于脑机接口技术所学和所研究的变成影响世界的产品，强脑科技的使命亦是如此，” 韩壁丞强调，“希望用脑机接口技术真正改变成千上万人的生活。”
他继续表示，“米格尔教授的加入将对强脑科技的技术视野产生强大的推动力，强脑科技也会随着和教授的深度合作，在康复、睡眠、教育等诸多领域探索脑机接口的应用落地，帮助更多人开启生命的可能性。”
其还介绍称截止目前，全世界真正下决心做脑机接口并且募资超过 2 亿美金以上的企业，一家 Neuralink，另一家就是强脑科技。
Neuralink 专注侵入式脑机接口技术，探索帕金森、重度瘫痪等疾病的治疗；而强脑科技强脑科技更关注非侵入式脑机接口技术的真实世界应用，聚焦在教育、医疗、大健康和人机交互产业。
未来，强脑科技强脑科技将与米格尔教授加强合作，持续投入脑机接口技术底层研发，从人才和资源两方面推动脑机接口核心技术的突破。
李肇星前外长致辞，点赞回国创业
据介绍，强脑科技作为全球唯二募资超过 2 亿美金且完全专注脑机接口的公司（另一家就是马斯克的Neuralink），目前拥有 300 余人的研发团队。
作为一名海归创业者，此次发布会也邀请到了中国前外交部部长李肇星。
图 | 前中国外交部长李肇星在发布会上致辞（来源：资料图）
韩璧丞说：“公司核心团队多数自于哈佛大学、MIT 脑科学中心。我们现在创业相当于为祖国发展贡献自己的力量，对于此李肇星前外长也比较肯定，他也非常关注留学生群体回国创业，因此能邀请到他对我们来说也是一种鼓励。”
李肇星在致辞中表示，任何事物都离不开创新，创新也可助力构建人类命运共同体。回顾过往，韩璧丞践行的正是一条创新之路。
2014 年，他进入哈佛脑科学中心成为一名博士生，开始搭建强脑科技的团队。当时他和团队在哈佛一个地下车库里，开始做底层技术预研。
团队中有一位来自麻省理工学院（MIT）的实习生，曾因实验室事故失去右手。韩璧丞回忆称，当时这位同学提出，“不如我们做一只可以用大脑控制的手，让像我原来自己的手一样控制，那该多好。”
说干就干，不过行动之前韩璧丞也开始思考：之前的脑机接口研究虽然做过机械臂控制研究，但采用的都是侵入式的方案，必须要在患者头上做手术，才能控制机械臂。而非侵入式的解决方案，根本没有任何行业对标产品。
之所以没有，原因之一在于难度较高，手是人体最精密的器官，手臂上有大大小小 34 条不同的肌肉，以非侵入式的方式准确捕捉到每一条肌肉所传导的意识信号，并且将它还原出来成为原本的工作意图非常困难。
但这件事情原创性和社会意义也是显而易见的。韩璧丞介绍，在中国，肢体残疾的残障人士有 2472 万，其中约有 300 万是上肢残疾，他们最大的愿望就是像正常人一样生活，像正常人一样被对待。
具体来说，非侵入式脑机接口技术会用到许多高通量传感器，收集佩戴者的脑电、极电和神经电，由此捕捉到的神经活动会被算法进一步解析，最终得到大脑想做的动作。
这个过程说起来容易做起来难，因为脑电不仅噪音多，而且很多信息其实是完全隐藏在噪音里面，采集脑电就好比聆听 50 公里之外蚊子扇动翅膀的声音。
韩璧丞也坦言，研发过程中，很多工程师都表示难度很大，但正因为难，才更有意义。
谈及和 Neuralink 的不同，他说：“Neuralink 专注解决帕金森和重度瘫痪等问题，我们更关注心理健康、智能仿生义肢、以及脑疾病的真实世界应用。”
除此之外，其还希望借助以神经调控技术为主的脑机接口技术，来应对睡眠障碍。未来，他还打算针对阿尔茨海默病研发产品，帮助预防和延缓神经退行疾病。
这与中国科学院院士、复旦大学教授、脑科学研究院学术委员会主任杨雄里院士的想法一致。发布会上，杨雄里也做了主题演讲。他对脑机接口技术的发展充满期待。演讲中，杨雄里梳理了类脑智能（ Brain-inspired Intelligence）的发展， 如 IBM 的深蓝战胜国际象棋大师卡斯帕罗夫，谷歌的 AlphaGo 战胜李世石等顶级人类棋手等重要发展节点，杨雄里认为，如果能够借鉴大脑的工作原理，可能使人工智能的水平达到一个新的水平，同时，也要研究人工智能可能的伦理问题。
图 | 中国科学院院士、复旦大学教授、脑科学研究院学术委员会主任杨雄里院士（来源：资料图）
杨雄里期待，除了目前脑机接口科技探索的两个方向：实现大脑指挥机器活动；或者反过来，机器的信息传递到大脑，训练和帮助大脑工作之外，还应努力运用脑机接口技术探索和研究人类大脑的高级功能，比如思维、语言、情绪等，从而实现对大脑这一超复杂系统更为深入的理解，解决更多的人类面临的现实问题。
来源： DeepTech深科技
