1、腦電科學(xué)百年“追光”

與日新月異的生物醫(yī)學(xué)相比，腦電科學(xué)是起了個(gè)大早趕了個(gè)晚集。

1924年，測(cè)量腦電還是一個(gè)不為人所知的偏門(mén)領(lǐng)域，德國(guó)醫(yī)生漢斯·伯格只能背著人，偷偷藏在地下室里做研究。

他甚至用上了當(dāng)時(shí)的黑科技懸絲檢流計(jì)法，但沒(méi)能捕捉到僅有手機(jī)電池萬(wàn)分之一的腦電信號(hào)。

一個(gè)偶然機(jī)會(huì)，伯格遇到了一名頭骨缺失的士兵，其腦電信號(hào)比正常人強(qiáng)的多。受其啟發(fā)，伯格改進(jìn)了技術(shù)，最終在常人頭皮外測(cè)到了腦電。

從發(fā)現(xiàn)腦電至今，已有近百年歷史。但基于腦電的神經(jīng)科學(xué)進(jìn)展遲緩，甚至它成了一個(gè)科研真空、科學(xué)禁區(qū)，少有人愿意在沒(méi)有太多商業(yè)前景的領(lǐng)域下功夫。

從黑夜到黎明只差一束光，腦電科學(xué)也只差臨門(mén)一腳。

1996年，美國(guó)神經(jīng)學(xué)家菲爾·肯尼迪將電極植入一名癱瘓的越戰(zhàn)老兵。奇跡發(fā)生了，這名老兵通過(guò)意念操控鼠標(biāo)打字，完成了與人交流。

這一結(jié)果震驚了世界，這也是人類(lèi)第一次通過(guò)意念控制機(jī)器，實(shí)現(xiàn)與外界交流!它得到了美國(guó)FDA的認(rèn)可，肯尼迪也被視作“半機(jī)器人之父”。

可惜，肯尼迪的高光就此戛然而止。此后數(shù)年，他進(jìn)行的兩起植入電極案例均以失敗告終。令他一戰(zhàn)成名的越戰(zhàn)老兵，也在2002年因腦動(dòng)脈腫瘤去世了。

但這還不是肯尼迪的至暗時(shí)刻：最終，F(xiàn)DA取消了他做電極植入大腦的實(shí)驗(yàn)資質(zhì)。

直至此刻，我們才真正體會(huì)這名神經(jīng)科學(xué)家的瘋狂。“我不能開(kāi)顱別人，但我能開(kāi)顱自己。”2014年，年近七旬的肯尼迪自掏腰包，讓一位外科醫(yī)生將自己的頭顱打開(kāi)，植入了電極。

安裝電極后，肯尼迪并沒(méi)有太在意自身狀況。他迫不及待地回到實(shí)驗(yàn)室采集、分析數(shù)據(jù)，整理學(xué)術(shù)論文.......盡管更加窮困，甚至有幾個(gè)電極永遠(yuǎn)無(wú)法取出，但他活成了人類(lèi)腦電科學(xué)應(yīng)用的一束光。

一名科學(xué)狂人倒下，一群技術(shù)瘋子開(kāi)始“群魔亂舞”。

2016年，馬斯克與其他七人創(chuàng)辦了腦機(jī)接口公司Neuralink。在Neuralink的設(shè)想中，借助安裝的腦機(jī)接口設(shè)備可以識(shí)別人的意識(shí)，然后轉(zhuǎn)化成指令，最終完成與外界溝通。

市場(chǎng)預(yù)計(jì)，借助這項(xiàng)技術(shù)，諸如漸凍癥病人等大腦疑難雜癥將被治愈。但馬斯克對(duì)腦機(jī)接口的期望遠(yuǎn)不止如此，他提出了一個(gè)更瘋狂的大腦計(jì)劃，將人格意識(shí)“下載”到機(jī)器人上，幫助人類(lèi)實(shí)現(xiàn)“永生”。甚至，他要帶有人類(lèi)意識(shí)的機(jī)器人送往火星......

巨大的腦洞，讓Neuralink贏得了資本信賴(lài)。包含迪拜風(fēng)險(xiǎn)投資公司Vy Capita、谷歌風(fēng)投在內(nèi)，Neuralink不缺風(fēng)投。

但此后Neuralink的發(fā)展并不順?biāo)臁?021年2月，Neuralink便與美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)“初步進(jìn)行人體試驗(yàn)” 溝通，但直至2023年5月才宣布獲得批準(zhǔn)。

在這期間，美國(guó)醫(yī)師醫(yī)藥責(zé)任協(xié)會(huì)指控其對(duì)23只猴子進(jìn)行侵入性和致命的大腦實(shí)驗(yàn)，違反了《聯(lián)邦動(dòng)物福利法》。 另有媒體反饋，自2018年以來(lái)，Neuralink共殺死了1500只動(dòng)物，包括280多只羊、豬和猴子。

Neuralink內(nèi)部團(tuán)隊(duì)開(kāi)始分道揚(yáng)鑣。Neuralin早期8位創(chuàng)始人已有6位離開(kāi)，其中1位出走者投資的腦機(jī)接口公司，據(jù)說(shuō)已經(jīng)對(duì)Neuralin產(chǎn)生了挑戰(zhàn)。

縱觀腦機(jī)科學(xué)百年歷程，這一領(lǐng)域技術(shù)狂人幾乎都選擇了“開(kāi)顱”侵入式方向。

如Neuralink那般，將電極放在兩個(gè)神經(jīng)元70微米間采集周邊神經(jīng)元的方法，確實(shí)可以更直接、更精準(zhǔn)收集腦電信號(hào)。

但缺點(diǎn)是，開(kāi)顱手術(shù)有更嚴(yán)格的試驗(yàn)條件，安全隱患最大。當(dāng)電極植入大腦后，電極會(huì)迅速結(jié)膜，信號(hào)急劇衰減。所以在腦機(jī)試驗(yàn)中，沒(méi)有人一直戴著設(shè)備，但這又影響了可持續(xù)性研究。

侵入式不可避免的陷入一個(gè)巨大漩渦，甚至是一個(gè)百年困局：不管是伯格、肯尼迪，還是馬斯克，他們能夠接收的主動(dòng)開(kāi)顱的試驗(yàn)者太少了，而且在倫理與安全層面遭遇巨大挑戰(zhàn)。

2、非侵入式“落地”突破

一個(gè)方向的堵塞，往往意味著其他方向的決口。腦機(jī)科學(xué)在侵入式方向上不斷沖擊，也激化了非侵入式領(lǐng)域的探索步伐。

2014 年，韓璧丞進(jìn)入哈佛大學(xué)腦科學(xué)中心攻讀博士項(xiàng)目。在攻讀博士學(xué)位前，腦科學(xué)中心的教授給他敲了警鐘，“做腦科學(xué)，要時(shí)刻做好陣亡的準(zhǔn)備”。

2015年，韓璧丞創(chuàng)立BrainCo強(qiáng)腦科技，他要在非侵入式上做突破。截至目前，全球融資超2億美金的腦機(jī)接口企業(yè)不多，一家是Neuralink，另一家便是BrainCo強(qiáng)腦科技。

韓璧丞不是拍腦袋，在看過(guò)二十多個(gè)開(kāi)顱案例后，韓璧丞堅(jiān)定了非侵入式路徑。“通過(guò)提高數(shù)據(jù)量的采集去優(yōu)化算法，然后提升對(duì)大腦的認(rèn)知，最終做出(用戶(hù)滿(mǎn)意)的產(chǎn)品。”

韓璧丞選擇了一條與前人不同的道，與侵入式相比，它更迂回：采集腦電-優(yōu)化算法-強(qiáng)化大腦學(xué)習(xí)認(rèn)知-最終是神經(jīng)控物。但它也更易形成商業(yè)閉環(huán)：通過(guò)更大范圍的落地產(chǎn)品應(yīng)用，可以無(wú)限反哺底層技術(shù)研究。

一項(xiàng)調(diào)查顯示，依托非侵入式所能解決的問(wèn)題與產(chǎn)品落地的速度，其市場(chǎng)規(guī)模是侵入式的100倍。

但技術(shù)壁壘也真實(shí)存在，如何進(jìn)行高效的腦電采集，成為擺在韓璧丞面前亟待解決的難題。

此前，傳統(tǒng)腦電采集設(shè)備一直沿用濕導(dǎo)電膏，復(fù)雜的設(shè)備很大程度上限制了產(chǎn)品普及。“要在焦慮癥兒童頭上安裝一大堆腦電檢測(cè)儀器，會(huì)不會(huì)讓兒童更焦慮?”韓璧丞滿(mǎn)臉無(wú)奈。

韓璧丞和他的團(tuán)隊(duì)將突破點(diǎn)放在傳感器上，親上戰(zhàn)場(chǎng)，最終使用干電極采集到超高精度的腦電信號(hào)。

技術(shù)之后是產(chǎn)品研發(fā)與落地。腦科學(xué)是一項(xiàng)基于技術(shù)底座的經(jīng)驗(yàn)學(xué)科，技術(shù)要為多樣化個(gè)體提供專(zhuān)屬服務(wù)，基于算法的產(chǎn)品落地與反復(fù)試驗(yàn)就變得無(wú)比重要。

耗時(shí)四五年，BrainCo發(fā)明了一款智能仿生手，通過(guò)在上肢缺失的殘疾人的斷臂上放置一圈高密度傳感器，可以“感知”出人類(lèi)大腦的想法，用意識(shí)控制手臂動(dòng)作。

2019年，這款智能仿生手被美國(guó)《時(shí)代周刊》評(píng)選為年度百大發(fā)明，并登上了雜志封面。一年后，它又獲得德國(guó)紅點(diǎn)獎(jiǎng)最佳設(shè)計(jì)獎(jiǎng)。

比登上雜志封面更令人欣喜的是，它成了手臂殘障人士的救星。

聽(tīng)聞可通過(guò)意識(shí)操控仿生手后，因失去左手不能擠牙膏、系鞋帶的古月心動(dòng)了。他聯(lián)系上了韓璧丞的團(tuán)隊(duì)，而B(niǎo)rainCo也正需要一個(gè)使用者來(lái)協(xié)助，雙方一拍即合。

古月在深圳花了一周時(shí)間測(cè)試，“我當(dāng)時(shí)就發(fā)現(xiàn)，真的每根手指都能動(dòng)。”

事實(shí)證明，這個(gè)仿生手不僅能動(dòng)，還充滿(mǎn)智慧，依托算法它能夠不斷學(xué)習(xí)、進(jìn)化。針對(duì)每個(gè)動(dòng)作，假肢設(shè)備里會(huì)完成40多萬(wàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)的采集和解析。通過(guò)不斷試錯(cuò)，它能更快、更精確地了解使用者意圖。

“我不再介意別人談?wù)撐业氖?，我覺(jué)得自己像一個(gè)普通人。”

古月不是孤例。失去了右腿的林韻在佩戴BrainCo研發(fā)的智能假腿后，不僅可以通過(guò)意識(shí)控制起、坐、跑等動(dòng)作，還實(shí)現(xiàn)了健身、跳舞以及攀巖。

這一時(shí)期，國(guó)家政策、科研力量也在全方位助力腦科學(xué)研究。

在十四五規(guī)劃中，腦科學(xué)被列為需要重點(diǎn)攻關(guān)的技術(shù)，腦機(jī)融合被明確提及。國(guó)內(nèi)一些高校腦科學(xué)研究也有了非常高的水準(zhǔn)。

一場(chǎng)腦科學(xué)的春天，越來(lái)越近。

3、“從痛到大”翻越大山

越過(guò)高山，才發(fā)現(xiàn)還有另一座高山在等候。

BrainCo的假肢無(wú)疑是成功的，但曾經(jīng)這限于科技應(yīng)用層面。

以智能仿生手為例，其研發(fā)投入動(dòng)輒是億元級(jí)的，這決定了它高昂售價(jià)。當(dāng)下歐洲公司生產(chǎn)的智能仿生手市價(jià)50-70萬(wàn)元，BrainCo將單價(jià)降到其1/5左右，但這依舊不是廣大用戶(hù)能付得起的。

這里有個(gè)巨大的資源不對(duì)稱(chēng)，大部分假肢需求者是沒(méi)有工作能力的，也是最不具消費(fèi)能力的。

除高額研發(fā)成本外，商業(yè)生態(tài)鏈條不完善也是假肢售價(jià)高的重要原因。加上國(guó)內(nèi)醫(yī)保不覆蓋上下假肢，也讓人望而卻步。

“這款手在前幾年實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)，我們可以將價(jià)格繼續(xù)壓低。”韓璧丞承諾，未來(lái)要是“把假肢降到幾萬(wàn)元，這樣更多人才能用得起。”

韓璧丞和他的團(tuán)隊(duì)想了一些辦法，比如跟地方政府以及殘聯(lián)、公益機(jī)構(gòu)合作，讓更多殘障者先用上假肢，重歸社會(huì)，繼而帶動(dòng)更多殘疾人戴上BrainCo假肢。

2020年10月，廣東省人民醫(yī)院與珍惜生命基金會(huì)啟動(dòng)了貧困殘疾兒童救助項(xiàng)目。BrainCo為殘疾貧困兒童免費(fèi)安裝智能仿生手，配套后續(xù)康復(fù)、訓(xùn)練、跟蹤、軟件升級(jí)等服務(wù)。

2021年，BrainCo又和廈門(mén)、杭州殘聯(lián)先后達(dá)成合作，政府出資為當(dāng)?shù)剡m配等殘障人士安裝機(jī)械手。此外BrainCo還與北京愛(ài)爾公益基金會(huì)合作，為殘障者捐贈(zèng)了一批仿生手。在2022年冬殘奧會(huì)上，火炬手賈紅光就用上了這只仿生手。

機(jī)構(gòu)合作十分必要，但對(duì)一家渴望商業(yè)化成功的企業(yè)而言，產(chǎn)品的市場(chǎng)化突圍更為關(guān)鍵，BrainCo開(kāi)始橫向拓寬產(chǎn)品線(xiàn)。

比如，針對(duì)自閉癥兒童，BrainCo研發(fā)了開(kāi)星果腦機(jī)接口社交溝通訓(xùn)練系統(tǒng)，通過(guò)鏡像神經(jīng)µ波智能腦控反饋訓(xùn)練，促進(jìn)大腦神經(jīng)可塑性，提升社交溝通與思維靈活性。

針對(duì)多動(dòng)癥，BrainCo推出了意波波-兒童注意力調(diào)控系統(tǒng)，通過(guò)采用神經(jīng)反饋訓(xùn)練干預(yù)的方式，減少過(guò)多的θ 與β高頻段，強(qiáng)化感覺(jué)運(yùn)動(dòng)節(jié)律活動(dòng)，改善注意力與執(zhí)行力。

為解決睡眠障礙，BrainCo推出深海豚腦機(jī)智能安睡儀，利用腦電(EEG)檢測(cè)技術(shù)，結(jié)合人工智能算法，解譯大腦在不同睡眠階段的神經(jīng)信號(hào)狀態(tài)，通過(guò)腦電數(shù)據(jù)檢測(cè)+聲光電干預(yù)一體化智能應(yīng)用改善用戶(hù)睡眠質(zhì)量。

BrainCo產(chǎn)品線(xiàn)進(jìn)化路徑，沿著“從硬性不可逆的重難癥向亞健康類(lèi)輕癥人群”以及“從特定小眾人群向大眾用戶(hù)普及”兩大方向演進(jìn)。

這也是韓璧丞口中BrainCo進(jìn)化方向：“從痛到大”。

幾則數(shù)據(jù)可以幫助我們了解這個(gè)巨大市場(chǎng)：

目前中國(guó)兒童及青少年多動(dòng)癥患者占比6.26%，人數(shù)超2300萬(wàn);超過(guò)3億中國(guó)人存在睡眠障礙，成年人失眠發(fā)生率高達(dá)38.2%;在人類(lèi)所有醫(yī)療花銷(xiāo)中，與大腦相關(guān)的占比接近30%。

這些與大腦相關(guān)的疾病沒(méi)有根治藥物，腦機(jī)接口技術(shù)被視為一個(gè)替代性的解決方案。

韓璧丞瞄向了更大的商業(yè)化人群，這是BrainCo必須翻越的下一座大山。

4、科技向善“勢(shì)”在人為

盡管在腦電領(lǐng)域取得重大突破，但現(xiàn)實(shí)中韓璧丞并不像一個(gè)老板，反而更像一位專(zhuān)業(yè)的學(xué)者、一名低調(diào)的試驗(yàn)員。

這里有一個(gè)細(xì)節(jié)。在一場(chǎng)媒體交流會(huì)上，BrainCo投屏出了點(diǎn)小意外，韓璧丞沒(méi)有著急催促工作人員，而是親自上手調(diào)試，并用專(zhuān)業(yè)詞匯點(diǎn)出了問(wèn)題所在......事后更謙遜道，“作為一家腦機(jī)接口公司，(出這樣問(wèn)題)讓大家見(jiàn)笑了。”

這樣的性格或許與韓璧丞的人生經(jīng)歷息息相關(guān)。以創(chuàng)立BrainCo為界，可以將韓璧丞的人生劃分為兩個(gè)階段。

第一個(gè)階段，2007至2015年求學(xué)之路。韓璧丞先后在韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院、美國(guó)西雅圖 Fred Hutchinson研究中心、哈佛大學(xué)腦科學(xué)中心求學(xué)，研究方向?yàn)槟X科學(xué)與醫(yī)療儀器。第二個(gè)階段，2015年至今在BrainCo創(chuàng)業(yè)。

前后兩個(gè)8年，是截然不同的學(xué)習(xí)與創(chuàng)業(yè)歷程。但在這16年光陰里，韓璧丞都做著同一件事：泡在實(shí)驗(yàn)室里搞科研。

這樣的人生極其簡(jiǎn)單，但又極具張力：對(duì)于自己的夢(mèng)想、認(rèn)定的目標(biāo)，必然全力以赴。

如今，BrainCo已經(jīng)聚集了一大批全球最領(lǐng)先的腦科學(xué)家。來(lái)?哈佛、MIT等全球頂級(jí)學(xué)府的優(yōu)秀校友在核?研發(fā)團(tuán)隊(duì)中占?超70%，?前BrainCo擁有腦機(jī)接?領(lǐng)域核?專(zhuān)利兩百余項(xiàng)，60%為發(fā)明專(zhuān)利。

被《科學(xué)美國(guó)?》評(píng)為全球最具影響?的20位科學(xué)家之?，有著腦機(jī)接?之?稱(chēng)謂的?格爾·尼科萊利斯也作為首席科學(xué)顧問(wèn)加入了BrainCo。清華?學(xué)智能產(chǎn)業(yè)研究院院?、中國(guó)?程院院?張亞勤以及哈佛?學(xué)教育學(xué)院前院?James E Ryan，都是BrainCo的顧問(wèn)成員。

這些科學(xué)家聚到一起，源于他們共同的理想。

“與很多同學(xué)一樣，我最怕的是學(xué)到的知識(shí)得不到充分的運(yùn)用，不能做有益于社會(huì)的事。”

哈佛非常關(guān)注學(xué)生對(duì)世界的影響力。韓璧丞曾言“希望10年聚會(huì)，大家見(jiàn)面不要談自己賺多少錢(qián)，而是要談自己對(duì)這個(gè)世界產(chǎn)生了什么樣的正向影響。”

支撐他的是科學(xué)向善的精神。

韓璧丞曾給我們分享過(guò)一個(gè)“好笑”故事，說(shuō)讀博期間自己在用濕導(dǎo)電膏做實(shí)驗(yàn)，為了讓腦電實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確，自己一天要洗四次頭，以至于老媽打來(lái)幾個(gè)電話(huà)，我都在洗頭。“一個(gè)頭，從早上洗到半夜。”

如今創(chuàng)業(yè)8年了，韓璧丞大部分時(shí)間還是泡在實(shí)驗(yàn)室里。

這些科學(xué)家特質(zhì)，決定了BrainCo的氣質(zhì)，既擁抱資本，又不被資本裹挾。

但韓璧丞坦言BrainCo商業(yè)化確實(shí)亟待破局：一開(kāi)始覺(jué)得技術(shù)很難，后來(lái)才覺(jué)得商業(yè)化更難。未來(lái)，BrainCo要在技術(shù)與商業(yè)化上完成雙向奔赴。

科學(xué)向善、“勢(shì)”在人為，這是韓璧丞心中的堅(jiān)守與底氣。

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