中新經(jīng)緯2月15日電 (林琬斯)“00后”周鍵脫下智能仿生手后,中新經(jīng)緯看到,他穿戴的接受腔(連接身體和假肢的部分)內(nèi),均勻地分布著8個電極,戴上后,電極會緊貼在殘肢末端。
隨后,周鍵演奏了一段《大魚》的鋼琴伴奏曲。在“咔咔”的機械聲中,周鍵“意念”控制智能仿生手5個手指獨立活動,協(xié)同完成了這首一秒內(nèi)兩個拍子的曲子。
腦機接口,這個頗具未來感的詞匯,正在走進我們的生活。在當(dāng)下,利用這項技術(shù),人們已經(jīng)能實現(xiàn)用意念彈琴、寫書法、打字,甚至是談話間摩挲手指的小動作。近日,中新經(jīng)緯走進非侵入式腦機接口技術(shù)企業(yè)浙江強腦科技有限公司(下稱強腦科技),實地體驗用“心電感應(yīng)”控制仿生手的活動。
“他們夸我的手很帥”
周鍵12歲時,因一次意外失去了右手。
為了讓周鍵恢復(fù)正常生活,家里人為他配置過傳統(tǒng)的假肢,周鍵形容它像個帶著電動機的夾子,只有開、合兩個動作。他還佩戴過另一款牽引式假肢,手臂往前伸假肢就打開,往回則閉上,同時這款假肢可以套上一層肉色硅膠手套,更貼近真手的顏色,也能掩飾自己曾受傷。這兩個假肢都價格不菲,但實際使用起來并不方便。
“后來我覺得沒必要(掩飾),也覺得這些假肢是個累贅,就棄用了。現(xiàn)在戴上智能仿生手,出門經(jīng)常有人投來感興趣的目光,很多小孩子看到都會夸我的手很帥。”周鍵表示。
周鍵穿戴的智能仿生手來自強腦科技,是一款腦機接口技術(shù)與人工智能算法高度整合的智能產(chǎn)品。2022年9月,周鍵在網(wǎng)上看到智能仿生手的新聞,主動聯(lián)系并加入珍惜生命基金會、鄭州大學(xué)第三附屬醫(yī)院合作的“前臂缺失公益項目”,獲得免費安裝的機會。
產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)機構(gòu)中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2025年中國腦機接口行業(yè)市場前景預(yù)測研究報告》(下稱《報告》)顯示,腦機接口是將人類的意識和大腦活動與計算機等設(shè)備進行連接的技術(shù),可以實現(xiàn)人機之間的信息交換和控制。
根據(jù)《報告》,腦機接口分為侵入式、半侵入式和非侵入式三大類別。受到腦機接口技術(shù)和倫理、安全等因素的制約,非侵入式腦機接口為研究重點,非侵入式腦機接口占腦機接口市場規(guī)模的86%。
強腦科技選擇的也是非侵入式采集技術(shù)路線。《報告》指出,非侵入式腦機接口操作簡單、成本低廉、風(fēng)險小,適用于廣泛的人群和場景。
目前,周鍵是強腦科技智能仿生手體驗官,工作至今已滿2年,工作日常是體驗仿生手,與工程師一起對產(chǎn)品進行優(yōu)化。
周鍵介紹,智能仿生手的接受腔根據(jù)用戶的殘端形態(tài)進行定制,通過錄入用戶控制仿生手做不同動作時的神經(jīng)電肌肉電信號,機器學(xué)習(xí)算法便能掌握這些動作意圖對應(yīng)的信號模式,生成個性化的識別模型。
周鍵介紹,與傳統(tǒng)機械義肢不同的是,智能仿生手可以將運動意圖轉(zhuǎn)化為智能仿生手的動作,從而做到“手隨心動”,無需額外的按鍵控制,就像控制自己的手一樣。
中新經(jīng)緯觀察到,在與周鍵談話的間隙,他的智能仿生手也會時不時做出摩挲手指、握拳、交叉手指等小動作。
前不久,他開始嘗試使用智能仿生手彈鋼琴、打籃球、攀巖,因為喜歡打籃球,周鍵在接受腔上文上了美國職業(yè)籃球運動員勒布朗·詹姆斯的頭像。
“戴上智能仿生手后,簡單動一動沒問題,但要適配于日常生活,還需要不斷尋找指尖協(xié)同操作的感覺。每個人情況不同,用戶與智能仿生手的磨合在一個星期至一個月左右。”周鍵指出。
除了“意念”彈琴,強腦科技仿生手體驗官還展示了寫書法、敲鍵盤、輔助翻書、握手等動作。寫書法時,仿生手能夠形成食指與小指并攏向掌心勾握,以中指與無名指夾持毛筆的握筆方法;握手時,中新經(jīng)緯能感受到體驗官強有力的手部力量。
目前,強腦科技的智能仿生手共有10個靈巧關(guān)節(jié),6個自由度,反應(yīng)速度0.8秒,動作識別精準度達到90%,操作精細度可達0.1毫米,可捏起紙巾、名片。
不過,智能仿生手尚未能感知外界溫度、感受力的強度,工作人員介紹,下一代智能仿生手會加入感覺反饋功能,讓佩戴仿生手的肢殘人能夠利用仿生手感受到世界的紋理和溫度。
等一個“特斯拉時刻”
2月13日,在強腦科技展廳,中新經(jīng)緯也親自體驗了“意念”控制智能仿生手。
工作人員幫中新經(jīng)緯在胳膊上戴上臂環(huán),在臂環(huán)外再套了一個黑色線圈。
北京工業(yè)大學(xué)劉珈汐等人2023年2月發(fā)布的《腦機接口研究綜述》中介紹,非侵入式腦機接口通過頭皮穿戴設(shè)備從頭部表面記錄大腦活動,無需手術(shù)和設(shè)備植入。比較具有代表性的技術(shù)有:經(jīng)顱直流電刺激、經(jīng)顱磁刺激和經(jīng)顱超聲刺激。
戴上臂環(huán),就是為了讓智能仿生手采集神經(jīng)電肌肉電信號。
隨后,工作人員讓中新經(jīng)緯做張開手指、握拳、放松的動作,大概一分鐘后,電腦屏幕里的信號顯示圖有了起伏,仿生手也動了起來,這時信號采集就算完成了。
中新經(jīng)緯握拳,工作人員也握住中新經(jīng)緯的手,讓中新經(jīng)緯想象手指張開。在中新經(jīng)緯握拳的情況下,智能仿生手隨著意念慢慢伸出手指。
據(jù)強腦科技工作人員介紹,這款能夠隨“意念”活動的BrainCo智能仿生手已于2020年實現(xiàn)量產(chǎn),這也是全球首款實現(xiàn)知覺神經(jīng)控制的量產(chǎn)智能義肢,市場價十余萬元。
強腦科技高級副總裁兼合伙人何熙昱錦在接受中新經(jīng)緯采訪時表示,海外同等高端假肢的價格能達到大幾十萬,BrainCo智能仿生手的價格已經(jīng)降到了海外同類產(chǎn)品的五分之一到十分之一,“還需要一些時間,未來肯定還可以降到更低!
強腦科技創(chuàng)立于2015年,韓璧丞是公司的創(chuàng)始人兼CEO,他曾在美國哈佛大學(xué)攻讀腦科學(xué)博士,強腦科技也是首家入選哈佛大學(xué)創(chuàng)新實驗室的中國團隊。何熙昱錦是哈佛大學(xué)法律博士,因為相信并看到了腦機接口為社會帶來的改變,于是在2020年加入了該團隊。
對于腦機接口技術(shù)的價格走向,何熙昱錦表示,行業(yè)在等待一個“特斯拉時刻”。
在何熙昱錦看來,智能仿生假肢現(xiàn)已量產(chǎn),但大規(guī)模使用起來的關(guān)鍵,在于市場的擴大,成本的降低!熬拖癞(dāng)年特斯拉賣特別貴的時候,沒有多少人買得起,但是現(xiàn)在把價格降到一定程度時,就會有成千上萬的人購買!
“除了持續(xù)迭代與成本控制,價格的下探還需要企業(yè)、政府、慈善機構(gòu)以及市場的聯(lián)合推進。如果未來在商業(yè)保險方面能夠有更成熟的合作,大規(guī)模推廣落地的可能性將更大!焙挝蹶佩\表示。
“腦機接口設(shè)備數(shù)量或超手機”
實際上,腦機接口技術(shù)的發(fā)展已超百年。東吳證券2024年發(fā)布的研報顯示,從1924年人類發(fā)現(xiàn)腦電波開始,進入21世紀之后,腦機接口發(fā)展加速。2020年起,埃隆·馬斯克的Neuralink公司給豬、猴子植入腦芯片,用猴子的“意念”來控制機械臂,美國Synchron公司在2023年讓6名嚴重癱瘓者用其產(chǎn)品進行簡單的數(shù)字設(shè)備操作,在為期一年的人類安全研究中顯示沒有重大副作用。
在這一百余年中,這項技術(shù)正在飛速發(fā)展,但在大多數(shù)人眼中,它仍是新鮮事物。
何熙昱錦表示,腦機接口技術(shù)遇到的挑戰(zhàn),一是在基礎(chǔ)科學(xué)的不斷發(fā)展中,相對于其他器官,人類對大腦的認知仍十分有限。隨著人類對大腦的認知越來越深刻,腦機接口能夠做的事情會越來越多,也能幫助人類更好地理解大腦。但目前而言,人類對大腦的認知是腦機接口技術(shù)發(fā)展當(dāng)中一個較大的壁壘。再者,人們了解并接受腦機接口技術(shù),也需要一個過程。
另一方面,何熙昱錦指出,腦機接口是一個交叉復(fù)合型的學(xué)科,做一款腦機接口產(chǎn)品,需要腦科學(xué)、材料學(xué)、算法AI、工程學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計、軟件硬件、電子電路等方面的人才,把人才聚集在一起并有所突破并非易事,這也是行業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。
何熙昱錦觀察到,近兩年,中國越來越重視腦機接口技術(shù)。
2024年1月,工信部等七部門發(fā)布《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》,將腦機接口列為創(chuàng)新標(biāo)志性產(chǎn)品,圍繞腦機接口等專業(yè)領(lǐng)域制定專項政策文件,提出要突破腦機融合、類腦芯片、大腦計算神經(jīng)模型等關(guān)鍵技術(shù)和核心器件,研制一批易用安全的腦機接口產(chǎn)品,鼓勵探索在醫(yī)療康復(fù)、無人駕駛、虛擬現(xiàn)實等典型領(lǐng)域的應(yīng)用。
2025年以來,北京、上海等多地科技部門密集出臺腦機接口發(fā)展行動方案,針對監(jiān)管政策、臨床試驗、產(chǎn)業(yè)鏈等加緊布局。
作為一項新興產(chǎn)業(yè),腦機接口在政策和技術(shù)應(yīng)用的雙重催化下風(fēng)口漸起,市場規(guī)模不斷擴大!秷蟾妗凤@示,2023年,全球腦機接口市場規(guī)模達到19.8億美元(約合人民幣143.62億元),2024年約為22.2億美元(約合人民幣161.04億元)。中商產(chǎn)業(yè)研究院分析師預(yù)測,2025年市場規(guī)模將進一步增長至24.6億美元(約合人民幣178.44億元)。
在何熙昱錦看來,腦機接口技術(shù)正處于爆發(fā)的前夜。
何熙昱錦表示,目前,非侵入式腦機接口產(chǎn)品正處于從技術(shù)向商業(yè)化轉(zhuǎn)化的階段,侵入式腦機接口產(chǎn)品可能還需要一段時間的打磨。
“但腦機接口技術(shù)是一項顛覆性的技術(shù),未來將出現(xiàn)在生活和產(chǎn)業(yè)的方方面面。可能5至10年后,腦機產(chǎn)品的數(shù)量就會超過手機,所以現(xiàn)在這項技術(shù)的潛能還遠未被發(fā)揮出來。但在不遠的將來,我們一定會看到腦機接口技術(shù)的爆發(fā),而且腦機接口領(lǐng)域可能會出現(xiàn)一個萬億級體量的公司!焙挝蹶佩\說。
強腦科技是腦機接口領(lǐng)域最早實現(xiàn)商業(yè)化落地的企業(yè)之一。目前,強腦科技已完成約3億美元(約合人民幣21.76億元)融資并投入研發(fā)。
此外,何熙昱錦還指出,未來在交互上,隨著大模型越來越多,人和機器都可能把腦機接口放在AI大模型中。比如,未來人類在跟Deep Seek對話時,人類大腦的信息一秒鐘就給了機器,這樣的互動效率會更高。語言交流也是有限的,人與人之間的交流直接用大腦傳輸會更加高效,人跟人之間的交互將得到升級。
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