[智能应用]穿上义肢弹琴写作无障碍 脑机接口技术让科幻变成现实 [15P] [复制链接]

2025开年至今，位于杭州的六家前沿科技领域代表性企业强势崛起，被称为杭州“六小龙”。大模型领域Deepseek媲美OpenAI；机器人赛道宇树科技对标波士顿动力；脑机接口领域强脑科技与马斯克旗下的Neuralink并驾齐驱。这6家高成长性科技新锐背后，是一群80后、90后的创始人与核心团队。
在强脑科技，有一名特殊的员工，他叫周键，12岁时因意外失去手臂。如今，借助公司研发的智能仿生手，他重新拥有了写字、弹琴的能力。
记者：我们第一次见面，如果别人跟你握手的话你会怎么跟人家反应？如果我要是下意识伸出右手。
周键：很自然地想张，想放，随时随意。
记者：那就是你脑子里面想怎么样，它就能怎么样？
周键：对。
韩璧丞：其实每一次动一根手指，弹一个键，背后都有几百次神经计算，比如说弹200个键，那就可能已经有几万次的神经计算，在里面去猜他的动作。
韩璧丞是强脑科技的创始人兼首席执行官，十年前，他放弃实验室科研，瞄准脑机接口技术研发与应用这一方向开始创业，但他选择了一条更艰难的道路——让人脑与机器在无需开颅的情况下“对话”。智能仿生手是体现这一技术路径的第一款产品，使用者用穿戴的方式就可以通过大脑控制假肢，完成弹琴、画画、攀岩等活动，达到每一根机械手指“随心而动”的效果，这是市面上大多数假肢无法做到的事。
记者：刚刚戴上这个义肢的时候，你还能回忆起怎么用吗？
周键：我希望更多残疾朋友，让他们知道受伤了以后幻肢的感觉，你是要去训练，手还在的感觉。要对这个科技抱有希望，就是它肯定能帮到你，只是说它什么时候能实现。
回到百年前，1924年人类首次检测到脑电信号，从那时开始，就有了脑机接口这一概念，但它的应用却长期停留在科幻作品中。目前，脑机接口有两种技术路线，非侵入式与侵入式。侵入式指通过手术植入电极，直接获取高精度神经信号；非侵入式则是通过外部设备无创采集脑电信号。
记者：你最后选择的是非侵入式的，为什么这么做？
韩璧丞：侵入式和非侵入式解决的问题不同，侵入式一般是解决一些极重度的脑疾病，比如说失明，比如说帕金森、癫痫这类的，马斯克的Neuralink这家公司，第一个方向是帮助失明的人去解决能看得见的问题，帮助重度瘫痪的人去重新行走，但是非侵入式可以解决更多更庞大病种的人群。我在现场看了大概20例侵入式的手术，我就得出一个认知和结论，我们人类的大脑头骨真的是太硬了，想把大脑开一个脑洞，需要先开三个孔，再去拿电锯锯，把这块骨头拿出来。我就非常深刻认识到很有可能在未来，侵入式的这项技术虽然很重要，但是没有办法被几千万人或者是更多人使用。我一直在问自己想要什么，我想做的事情是我的技术和我的产品能够改善成千上万人的生活状态，快速而猛烈，这是我想要的东西，所以坚定地去做非侵入式的解决方案。
研发非侵入式脑机接口的第一步，是要攻克能精准解读大脑信号的超级传感器。
记者：这是个工程问题，还是一个科学的探索问题？
韩璧丞：这是一个追求工程极限的问题，其实脑电采集已经有大概100年的历史，但是以前的设备非常复杂，从最开始1924年相当于半个房间那么大的仪器，到现在在很多医疗机构和学校里面也用着一个很庞大的设备，比如说脑电帽，佩戴这个设备采集脑电最重要的事情是要洗头。因为要洗掉头上的油脂，抹上导电膏，再放上这个传感器去采集。
记者：就是这种做是做得到的，但是很麻烦。
韩璧丞：对，而且之前的数据量非常有限，因为仪器很麻烦，所以采集的数据量就有限。数据量一旦有限的话很多AI的算法就很难被使用，我们现在要把这个设备变得非常小巧易用，而且同时能够采集到非常高精度的信号。
人脑包含约860亿个神经元，它们时刻都在产生复杂的电信号，要从这些海量且多变的信号中，提取特定行为对应的信号模式，是极其困难的任务。
韩璧丞：实话讲，做非侵入式是需要非常大勇气的。
记者：为什么这么说？
韩璧丞：因为再怎么样的传感器都不如把大脑的头骨打开，扎到这个神经元上，扎到这个神经元之间的位置，非侵入式的信号太弱了，这个信号有多微弱呢？比如拿脑电来说，它是一个正负50微伏的信号，相当于我们日常生活中一节5号电池的一百万分之一。我们经常用一个形象的比喻，就是要检测50公里以外一个蚊子扇动翅膀的声音，是非常微弱的一个信号，但是我们觉得人类是需要一个更加温和的解决方案，我们不可能给1000万人都去开颅，所以我们就必须走一条非常艰难的路。
驱动韩璧丞踏上这条艰难之路的是他自幼对生物医学的浓厚兴趣，他高中时拿过全国生物竞赛一等奖；本科阶段，他选择了医疗仪器方向的机械工程专业。2011年，韩璧丞加入美国西雅图的弗雷德·哈金森癌症研究中心，专注药物研发和神经科学研究。巧合的是，2004年诺贝尔生理学或医学奖得主琳达·巴克博士的实验室正好在他隔壁，巴克博士团队获奖是因为他们破解了嗅觉的密码：上千种受体如何编码万千气味，并让大脑永久保存这些气味记忆。
韩璧丞：我突然感到这事儿特别有趣，这意味着我们大脑里面其实不需要花香，它就可以生成花香的味道，相当于在大脑里面有一套完整的结构，它通过电信号的传播就可以去制造花香，相当于我们可以重新编辑我们几乎所有的感知。比如说我以前有很多同学天天特别痛苦，说女朋友把他给甩了，天天特别难过，后来我帮他做一个仪器，给他输入一行代码，让他产生初恋的感觉，减少点他的痛苦。包括我们说的酒，有没有可能未来大家不要喝酒了，喝酒又伤身体 ，但是大家又有社交的需求，需要大家在微醺之间很放松地谈话，大家喝矿泉水就好了，我给大家一人贴一个神经干预器，让大家喝矿泉水的过程当中就跟喝茅台一样。
有趣的构想点燃了韩璧丞的创业激情，他决定转换赛道，放弃学术科研道路，开始创业。
记者：那个时候你想到的是什么创业的方向？
韩璧丞：我隐隐约约有种感觉，有可能我也在未来做出一些震惊世界的发现或震惊世界的产品。
2014年，韩璧丞进入哈佛脑科学中心攻读博士学位，在此期间，他经常去麻省理工学院旁听课程，借此拓展专业知识并组建创业团队。2015年，28岁的韩璧丞在哈佛创新实验室创立强脑科技，团队成员大部分是在读博士、科研人员。创业初期，他们要突破的第一个技术壁垒，就是开发一款高灵敏度传感器，在不使用导电膏的情况下，仍能准确采集脑电信号。
韩璧丞：我必须要把这个导电膏去掉，我也必须要把这个复杂的设备去掉，才能够让无数的人去真正把它用起来，我们这群工程师当时都是很年轻，很风华正茂的一群人，大家的想法，我们工程师辛苦点儿，比如多花个10年、15年。
记者：这是靠时间就能累积出来的？
韩璧丞：有导电膏的存在就意味着一次实验就要洗两次头，所以说这个是很难被成千上万人去使用的，比如说自闭症的孩子，如果用传统脑电，他头上需要戴着密密麻麻的脑电采集的东西，而且非常复杂，他会产生恐惧感，我们要做就是把它变成一个看起来很好玩的一个东西戴在头上，而且给他看的所有界面都是一些游戏、动画的界面。当他大脑里面的社交意图被激发的时候，这里面就不断地给奖励，比如花也开了，金币也出来了，孩子就知道，原来我有社交意愿是会被奖赏的，所以慢慢孩子就会愿意去跟人沟通。
记者：你介意我看一下它的连接处吗？
周键：就是直接拿下来，它在接受腔里面有八个通道的传感器。
记者：这个怎么充电呢？
周键：Type-C，充电宝也能充，跟手机一样。
记者：每天早上起来第一件事先穿上。
周键：我的这个叫牵引式的，就这样抽出来。
韩璧丞：所以整个穿戴30秒基本上就可以。
经过持续攻关，韩璧丞团队最终成功突破技术瓶颈，但是当时这项技术具体用在哪，韩璧丞并不是很明确，一次不经意的产品开发为他指明了潜在的市场应用方向。
韩璧丞：当时有一个实习生到我们公司实习，这个人是麻省理工一个没有手的学生，他当时做实验把手给炸没了，我们工程师就觉得我们既然做脑机接口，那我们应该帮他做一个产品，所以当时大家就用下班的时间和周末的时间帮他做了一个手，但那个时候手还非常粗糙简陋，但是他很喜欢它，拿着它到处给人展示，抓一个苹果，抓一个杯子，他每次给人展示的这个过程对我来说非常猛烈，非常有冲击力。我在帮他做第一个手的时候，我就想明白了我们要做什么，我们要做这种最快速、最猛烈，能直接改变人们生活状态的东西。
2016年，强脑科技在CES（国际消费类电子产品展览会）上首次公开展示脑控智能义肢原型机，引发行业关注。同年，马斯克创立Neuralink公司，脑机接口领域开始获得资本市场青睐。2018年，韩璧丞决定接受杭州市政府邀请，率领核心团队归国创业。
韩璧丞：从美国搬到了杭州，当时这个搬有几重考虑？
韩璧丞：我觉得中国现在有全世界最先进的设备的量产能力，它重点是先进设备的量产能力，我们的脑电设备和神经控制假肢，在全世界各地都去找了量产的解决方案，发现有能力而且能够做得好的就在中国，我们现在很多合作的工厂，包括我们在浙江也有，在广东也有，非常快速地响应，我们从一个修正从一个迭代，可能几天就给你一套解决方案。
记者：这种优势是独一无二的。
韩璧丞：我觉得这是全世界都独一无二的。
2019年，强脑科技的首款商业化产品进入应用阶段，2020年正式推向市场，成为全球首款实现量产的脑控智能义肢。
记者：从概念到样机，从样机变成产品，这两个阶段对你来说你感觉哪个更艰难一点？
韩璧丞：我觉得肯定是把它从样机变到真实世界的产品，大部分的工程类的论文发表其实很多都是一次或者几次的实验重复，就可以发表论文了，但是在真实世界是什么呢？是你不能错一次。
记者：错了又怎么样呢？
韩璧丞：举个例子，比如说如果我在实验室做一条腿，我可以录段视频让一个人走两步，但是我现在给成千上万的人去装腿，如果一步里面计算错误这个人会摔倒，他会受伤。我们每天要走的路非常多，有的是坡路，有的是石子路，有的比较泥泞，有的上坡下坡，每一步都会有大量的神经计算，在猜他怎么判断这个反应，比如前面有一块石头，他需要快速躲开石头。
强脑科技研发测试兼产品体验官林韵，少年时因意外导致右腿截肢。如今，他装上了公司研发的智能仿生腿。有了它之后，林韵开始解锁各种运动，爬山、跑步、攀岩、骑摩托车，他甚至考取了健身教练资格证书，参加过国内很多大型健身、健美比赛。
记者：没有这个假肢之前，你过得怎么样？
林韵：我不想出门，每次出门总会被别人盯着看，他们在背后议论我，所以导致我那段时间特别自卑。
记者：但这个同样也有人看，也会盯着你看？
林韵：我现在我觉得我拥有它，我引以为豪，它能够帮助我找回以前丢失的自信，以前为什么丢失自信？第一经常摔跤，这个假肢不会让我再摔跤了，第二就是以前的走路方式很不好看，也很不美观。但我现在发现这个假肢的走路方式，能够帮助我跟一个正常人一样，所以现在我平时绝大多数的时候，我都穿短裤，我更想把它展现出来。
记者：故意让别人看到？
林韵：故意展现出来，我觉得这个并不算是我现在的缺陷了，它现在就是我躯体的一部分，相当于我以前的那条肢体又长出来了。
脑机接口技术的应用场景，不仅限于肢体功能重建或脑疾病治疗，它在更大范围内有着广泛的应用潜力，也正因此，韩璧丞曾经面临一项价值10亿美元的战略决策。
韩璧丞：很多人看到这个技术，第一个想到的是用在游戏领域，因为可以用意念控制，用意念去玩游戏，这种体验是极致的。有一个财务顾问来找我们，问我们要不要考虑把公司卖掉，当时我们就问他一个问题，就是能卖多少钱？他说可能卖5亿到10亿美金。第二个卖完之后我们做什么？他说你们去做游戏，做神经控制游戏。
记者：有什么不好呢？
韩璧丞：我觉得这不是我们想要的，当时我们的投资人还挺生气的，他们说还不如把你们卖了，卖10亿美金，而且他跟我说，他说你要卖10亿美金，你自己可以拿大几亿美金，你可以过另一样的生活。
记者：你愿意吗？
韩璧丞：但是我觉得到今天这个时间点，我觉得我们做的决策是正确的，因为第一，我们现在的整个公司的价值肯定比10亿美金要高得多；第二，最重要的是，我觉得我们现在每一天，我们的这些工程师会觉得自己做的事情有非常大的意义。
从2015年至今的第一个创业十年里，韩璧丞带领团队完成了一系列从0到1的突破，这背后，是一群专注于解决现实痛点、努力改变世界的年轻工程师和创业者。他们的探索从未止步，目前，团队正在研发下一代脑机接口技术和产品。
韩璧丞：我们希望在5到10年之内，能够帮助100万没有手没有脚的残疾人恢复日常生活，帮助1000万自闭症、阿尔茨海默病，还有失眠的人康复。
记者：当你能够把科学的想象样机变成真实世界的产品，你看到使用者他们会有什么样的反馈？
韩璧丞：这些人以前他的生活轨迹，比如说两周，他的运动轨迹可能就是一个点，这个点就是他的家。但是现在你再画他的运动轨迹，你会发现他可以到处走，可能一会去西湖逛一圈，一会去超市，当我们看到这两个东西对比的时候，我们就发现我们的这一切有意义。第二个，我觉得现在在中国其实有一批非常卓越的年轻工程师，如果能认真去做这个技术，我觉得会取得非常大的突破，其实我一直有一个理论，我觉得技术就是一层窗户纸。
记者：什么意思？
韩璧丞：很多技术看似很神奇、很玄，它就是一层窗户纸，但是最重要的是你要走到这个窗户面前，你可能要花10年时间，花很长时间，你要默默地走到这个窗户面前，那个时候你可能一戳就破，你就看到光明了。

穿上义肢弹琴写作无障碍 脑机接口技术让科幻变成现实
杭州“六小龙”中的脑机接口代表企业
2025开年至今，位于杭州的六家前沿科技领域代表性企业强势崛起，被称为杭州“六小龙”，其中在脑机接口领域，强脑科技与马斯克旗下的Neuralink并驾齐驱。

特殊员工与智能仿生手
强脑科技有一名特殊员工周键，12岁时因意外失去手臂。如今，借助公司研发的智能仿生手，他重新拥有了写字、弹琴的能力。他能自然地根据大脑想法控制义肢做出反应，就像正常的手一样。他希望更多残疾朋友知道受伤后有幻肢感觉时要去训练，对脑机接口科技抱有希望。

脑机接口技术路径选择
非侵入式技术的探索
强脑科技创始人兼首席执行官韩璧丞十年前放弃实验室科研，选择了让人脑与机器在无需开颅的情况下“对话”这一艰难道路。智能仿生手就是体现这一非侵入式技术路径的第一款产品，使用者穿戴后可通过大脑控制假肢完成弹琴、画画、攀岩等活动，实现每一根机械手指“随心而动”，这是市面上大多数假肢无法做到的。

侵入式与非侵入式的对比
目前脑机接口有侵入式与非侵入式两种技术路线。侵入式通过手术植入电极，直接获取高精度神经信号，一般用于解决极重度脑疾病，如失明、帕金森、癫痫等，像马斯克的Neuralink公司就致力于帮助失明的人恢复视力、让重度瘫痪的人重新行走。但韩璧丞在现场看了约20例侵入式手术，认识到人类大脑头骨坚硬，开颅手术复杂，侵入式技术未来很难被大量人群使用。而非侵入式通过外部设备无创采集脑电信号，可以解决更多更庞大病种的人群，所以他坚定地选择了非侵入式的解决方案。

非侵入式脑机接口研发难题
研发非侵入式脑机接口的第一步是攻克能精准解读大脑信号的超级传感器，这是一个追求工程极限的问题。脑电采集已有约100年历史，以前的设备非常复杂，如早期有半个房间大的仪器，现在很多医疗机构和学校使用的脑电帽，佩戴时需要洗头、抹导电膏等，操作麻烦且数据量有限，很多AI算法难以使用。人脑包含约860亿个神经元，时刻产生复杂电信号，要从海量且多变的信号中提取特定行为对应的信号模式极其困难。非侵入式采集的脑电信号非常微弱，如脑电信号是正负50微伏，相当于一节5号电池的一百万分之一，就像要检测50公里以外一个蚊子扇动翅膀的声音。

脑机接口的起源与系统构成
脑机接口的概念源于1924年人类首次检测到脑电信号，但长期以来其应用停留在科幻作品中。一个典型的脑机接口系统包括信号采集、信号分析和设备控制三个部分。脑机接口系统可根据脑信号采集方式分为侵入式和非侵入式脑机接口；也可根据脑机接口范式/感觉刺激/采用的信号进行分类，分为单一范式/单一感觉刺激/单一脑信号的脑机接口和混合脑机接口。

脑机接口技术的未来展望
脑机接口的发展源于人类扩展大脑智能的渴望，在可预见的将来，人类智能将与机器智能协同工作，以脑机协同的形式开创全新局面，例如可能实现科幻电影中残疾人用机械臂自如弹唱、失语者重新“开口说话”、失聪者再次听到声音、人类依靠“意念”指挥庞大机械等场景

　　杭州“六小龙”的崛起代表了中国前沿科技领域的一次重大突破，其中强脑科技在脑机接口技术方面取得的成就尤为引人注目。韩璧丞及其团队选择了非侵入式脑机接口技术路径，这一决策不仅体现了他们对技术的深刻理解，也反映了他们对社会责任的承担。通过穿戴设备实现大脑控制假肢的技术，强脑科技不仅为残疾人士提供了重拾日常活动的可能性，也为脑机接口技术的未来发展开辟了新的道路。

　　周键和林韵的故事是强脑科技产品影响力的生动体现。他们通过使用智能仿生手和腿，不仅恢复了基本的生活能力，还重拾了自信，甚至开启了全新的生活篇章。这些案例展示了科技在改善人类生活质量方面的巨大潜力。

　　韩璧丞对于脑机接口技术的热情和坚持，以及他对于将科研成果转化为实际产品的决心，是强脑科技成功的关键。他放弃了更为简单的侵入式解决方案，选择了一条更艰难但能惠及更多人的非侵入式道路。这种选择不仅需要勇气，还需要对技术和社会需求的深刻洞察。

　　此外，韩璧丞对于脑机接口技术未来的愿景同样令人振奋。他希望在未来5到10年内，能够帮助数以百万计的残疾人士和患者恢复日常生活，这不仅是一个商业目标，更是一个社会目标。这种以改善人类生活为核心的研发方向，是科技企业应当追求的典范。

　　综上所述，杭州“六小龙”中的强脑科技不仅在技术上取得了突破，更在社会责任和人类福祉方面树立了标杆。他们的成就和努力，是对中国乃至全球前沿科技发展的重要贡献。