韩璧丞
脑机接口公司BrainCo
新型脑控义肢公司BrainRobotics
创始人兼CEO
在过去的几年里，我每次演讲前都会问大家，谁了解过“脑机接口”？三年前举手的人寥寥无几，但现在这个数据明显直线上升，为什么？
马斯克发布会
这可能就是埃隆·马斯克效应，大家都知道他最近也在大规模地进入到脑机接口这个领域，我们今天的演讲就从马斯克最近的发布会说起。
马斯克发布了一个高精准性大脑的手术机器人，并且发布了植入到大脑里面的芯片，最重要的是他把芯片植入到了猪的头里。看过新闻的人都在振呼，人类终于可以在动物身上采集大脑的信号了，这是一个革命性事件。看到这个发布会，我突然想起了一个好朋友，他是MIT实验室的科学家，五年前他博士毕业论文的实验就跟马斯克这个实验非常像，他也有一头猪、一个侵入式装置、溜猪的过程等。首先他们在猪的头上划分了一个区域，然后把一个半嵌入式的芯片（采集器）植入到了猪脑子里，这样就可以去提取猪的大脑信号。那位科学家的论文
所以从脑机接口技术上看，埃隆·马斯克的发布并不是一个非常震惊的事情，而且早在将近20年前就已经在动物身上实现。
这是一个猴子，当时在它头上做了一个开颅手术，这样猴子通过训练后，就可以触发前面的机械臂，然后用它的意识去控制机械臂，比如给自己喂吃的等。
这项技术后来也被用在了一些人身上，比如大家可以看到有些人头上带了一个非常大的装置，这个叫utah array，这样通过训练，人们就可以用意识去控制机械臂进行一些抓握动作。
utah array
为什么要控制机械臂？因为手是人体最复杂的器官，如果你能控制手的话，那么几乎就可以控制一切。为什么大家头上带的设备几乎都在一个区域？因为这里是运动神经区，因此人们可以通过很多运动想象去做控制。
他把之前很庞大的utah array做了一个升级，变成了一个很小的芯片，这样就可以用这个迷你采集器来取代动物的头骨。
在我们专门搞技术的人看来，这场发布会最大的意义在于三个进展。
首先，他把utah array变成了一个小采集器，并且能够通过无线去传输。
第二，他的手术机器人可以在一小时内完成这个手术，也就是当天做完手术，然后带着设备生活，这是一个非常大的突破。
第三，这个设备得到了FDA（美国食品药品监督管理局）的支持，这意味着他们可以快速临床，也就是说他们把以前实验室可能需要20年才能完成的事情缩短到1～2年，这将会是脑机接口工程技术的一个巨大突破。
随着这个技术的成熟和普及，他们势必会采取大规模的数据，让人们对大脑本身神经元的信号有更多了解。
手术机器人，快速完成手术
从脑机接口来讲，其实这个过程有两个技术方案，第一个是侵入式，也就是马斯克所做的；第二个是非侵入式。
侵入式和非侵入式的区别在哪儿？
大家可以把大脑想象成一个西瓜，侵入式就是把针扎到西瓜里，提取神经元活动性，这样做可以精准读取神经信号；但对生物体会有不可逆的损伤，难以大面积推广；另外，这种方式更适合治病，而不适合成为主流推广的交互方式。
而非侵入式就是在西瓜的表面采集大脑信号，大脑里面有860亿到上千亿个神经元，所以说非侵入式脑电采集的其实是多元信号的汇集，是一个正负50微幅的信号。
如果从脑机接口的实验室和研究机构看，其实侵入式和非侵入式的实验室差不多，起码在美国是这样的。
我们以前要做开颅手术，把一个很大的东西插在脑子里，然后才能控制外面的机械臂，那么现在我们能不能用非侵入式的方法，这也一直是很多科研机构想尝试的。
我在美国待了十年左右，前几年在做脑机接口的导电材料，后来去了哈佛的脑科中心读博士，然后也做了BrainCo这家公司。在公司我们遇到了一个人，他是MIT的一个本科生，也是一个优秀的工程师，但在一次实验中把自己的右手炸没了。他在我们公司实习时，我们的同事就在想，有没有可能帮他做一个智能的，可以用意识控制的假肢。后来我们做了一个可以用大脑意识去控制的智能假肢，为了更好地了解外部机器人和我们自己身体运动意图的一些联动，我们也搭了一个简单的机器人来做这个事情。后来暑期结束时，我们给他装上了一个比较简单的智能假肢，但他非常开心，回到学校还天天给别人看，用它做一些简单的抓握。再后来，我们发现这是一个大问题，在中国肢体残疾的就有2400万人，其中手部残疾的可能要占到1/5。
这些人大部分都是呆在家里，很少有人去佩戴这种高性能的智能价值，因为传统假肢即使只能做开和张的动作，大概就要耗费50万～60万人民币，主要来自于奥托博克和奥索这两家欧洲公司。为什么智能假肢这么贵？因为手的壁垒非常高，它是人体中最复杂的器官，比如我们公司现在有一个大概200多人团队，其中研发就有180多人，这些人每天要做的就是去解码神经电的信号，然后去倒推这个人的神经意图。
通过这几年的努力，我们的智能臂已经正式量产，也有了很多使用者。大家用智能臂做着各种各样的事情
比如有位老师，他在农村教了40多年的书，但现在没有手了，帮他装上智能臂后，他可以带着假肢回到学校去给孩子讲课。
还有一个农村的小女孩儿，装完手之后就去写字、画画，现在我办公室还放着一副她送给我的画。还有人用它去健身、种地……
我们的使用者里还有一个非常厉害的女孩，她以前会弹钢琴，但是意外让她失去了一只手，当她装上智能臂之后，第一件事就是去练琴，很幸运她成为了世界上第一个可以用意识控制假肢去弹钢琴的残疾人。
使用机械臂弹钢琴
事实上，我们第一批智能臂的使用者里，只有这个姑娘可以弹琴，但从她之后，很多人开始练习，比如今天来到现场的古月。
未来大会现场的古月
“我是一名18年毕业的大学生，毕业不到两个月就因为一场车祸失去了左手，当时意志很消沉，基本上就呆在家里，不想出去，不愿意带一些传统假肢，父母劝也没用，机缘巧合下亲戚看到了这个智能臂推荐给我，让我多了解下。”
“从最开始的抵触到现在愿意站上台，我变化最主要的原因就是它太好用了。我抵触是因为我心里深深觉得现在的科技根本没办法让我想动哪根手指就动哪根手指，”古月表示。
失去手以后还有感知吗？
古月说：“大家可能对我们的体感不太了解，其实我们失去手以后，还是能感觉到手的存在，只是因为具体的组织没了，无法外在地表达我的运动想法。但使用了BrainCo的智能臂，我现在基本上能够随心而动地控制每一根手指和和动作。“
测试人员用透明胶把自己的手掌全部缠住完全靠意念操作假肢
对于自己前后的变化，古月说：“我对传统假肢的排斥，可以用一个专业词汇来解释‘本体感’，也就是说我的排斥主要是因为以前带的假肢是一个机械，事实上它对我的帮助不大，而现在的智能臂更像是我身体的延伸，我用起来非常轻松，而且就像自己的手，我除了用它解决生活自理问题，还可以尝试更多挑战，比如弹钢琴。”
这款智能臂去年登上了美国时代周刊，也被评为年度最佳发明，除了高性能，我们也把价格极大地降低了，让真正有需求的人用得起，也用得好。
这款智能臂去年登上了美国时代周刊，也被评为年度最佳发明
未来我们会做什么呢？
大家知道我们动一根手指需要用到多少块肌肉？34块，因此我们对这34块肌肉做了一个非常详尽的解析。
我现在跟大家说话需要用到多少块肌肉？可能是100多块儿，我们团队接下来就需要去解析它们，当我们成功的时候，我们可能就能改变人和外界的交互方式，虽然可能不那么流畅，但一定会产生一些新的交互。
脑机接口是一个底层技术，可以为很多机构赋能
在我看来，脑机接口其实是一个底层技术，可以为很多机构赋能。
前段时间谷歌刚和BrainCo达成战略合作，先在南美铺设三万多台脑机接口设备和他们的机构结合，这也再次印证我的说法，脑机接口是可以与各行各业结合的，大家一起期待吧！
狗仔卡
发表于 2020-9-29 03:38 PM
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发表于 2020-9-29 04:41 PM
