一顆葡萄是軟還是硬，一杯水是冷還是熱？

平常人想都不會(huì)去想的問題，卻是浙江強(qiáng)腦科技有限公司目前在集中攻堅(jiān)的問題。

強(qiáng)腦科技的智能仿生手可實(shí)現(xiàn)5根手指、手腕的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。圖為仿生手正在練習(xí)書法

在強(qiáng)腦科技，這個(gè)攻堅(jiān)計(jì)劃叫作“智能仿生手的迭代研究”。2023年10月，在杭州亞殘運(yùn)會(huì)開幕式上，最后一棒火炬手借助強(qiáng)腦科技研發(fā)的智能仿生手點(diǎn)燃了火炬。這是企業(yè)的第一代產(chǎn)品，有10個(gè)活動(dòng)關(guān)節(jié)、6個(gè)驅(qū)動(dòng)自由度，可實(shí)現(xiàn)5根手指的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)和協(xié)同操作。

迭代研究把攻堅(jiān)重點(diǎn)放在觸覺感知能力上：智能仿生手，能不能讓佩戴者感受力的強(qiáng)度、傳導(dǎo)溫度，更好地成為身體的一部分？

要為這款產(chǎn)品加上觸覺，背后是腦機(jī)融合技術(shù)多維度的突破。“我們的研究優(yōu)先集中在振動(dòng)、壓力、滑移等方面，希望幫助佩戴者能借助仿生手感知環(huán)境變化，實(shí)現(xiàn)更靈活、更復(fù)雜的操作。”企業(yè)創(chuàng)始人兼CEO韓璧丞說。

腦機(jī)接口處于人工智能、生物醫(yī)學(xué)、神經(jīng)科學(xué)等多學(xué)科交叉的前沿領(lǐng)域，既是新興產(chǎn)業(yè)，更是全球競(jìng)逐的未來產(chǎn)業(yè)新賽道。2021年，我國“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要將“腦科學(xué)與類腦研究”列入七大科技前沿領(lǐng)域攻關(guān)方向。

十年前，很多人認(rèn)為腦機(jī)接口只是異想天開。那時(shí)，韓璧丞在攻讀神經(jīng)科學(xué)方向的博士，研究的是腦機(jī)接口的底層技術(shù)。團(tuán)隊(duì)里的一位實(shí)習(xí)生曾因?qū)嶒?yàn)室事故失去右手，這讓韓璧丞看到了技術(shù)應(yīng)用的方向。

“能不能做一只可以用大腦控制的仿生手，就像原來的手一樣？”沿著這個(gè)思路，團(tuán)隊(duì)成員很快注意到，有相當(dāng)數(shù)量的人群需要一只靈巧的智能假肢。當(dāng)時(shí)市面上的產(chǎn)品，佩戴者像是操作復(fù)雜機(jī)械，需要記憶各種口令、配合硬件的操作速度，用起來很是困難，更不用說實(shí)現(xiàn)彈琴、打字這類操作。

“腦機(jī)接口，是通過設(shè)備和技術(shù)把人的大腦和外部直接進(jìn)行相連，它有侵入式、非侵入式兩條技術(shù)路線，強(qiáng)腦科技提倡的非侵入式，不用做開顱手術(shù)，風(fēng)險(xiǎn)更低，但需要在傳感器和算法能力上持續(xù)突破，在大腦外部捕捉信號(hào)，‘翻譯’好人腦傳達(dá)的指令。”韓璧丞說。

這涉及到一系列工作：提取可靠、穩(wěn)定的腦電波信號(hào)，設(shè)計(jì)一套捕捉意圖對(duì)應(yīng)特征的算法等。那段時(shí)間，團(tuán)隊(duì)成員深夜聚在地下室里，頭頂閃閃發(fā)光的電腦電極不斷探索、嘗試，攻克一個(gè)又一個(gè)挑戰(zhàn)性難題。最終，用了5年時(shí)間，他們把概念圖紙轉(zhuǎn)化成第一代智能仿生手產(chǎn)品。

就拿捕捉信號(hào)來說，腦電信號(hào)非常微弱，約等于一節(jié)5號(hào)電池電壓的百萬分之一。復(fù)雜環(huán)境中，還需克服噪音混疊等干擾。為了讓腦電實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確，韓璧丞常常自己充當(dāng)實(shí)驗(yàn)對(duì)象，涂抹濕導(dǎo)電膏做實(shí)驗(yàn)，最多的時(shí)候，一天要洗四次頭。

2017年，團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的新式電極材料——固態(tài)凝膠電極解決了信號(hào)采集難題。大量測(cè)試結(jié)果顯示，在不涂抹導(dǎo)電膏的情況下，信息精確度同樣達(dá)到了約95%的較高水平。而這一塊小小的采樣電極，在材料的配方和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上就進(jìn)行了上千次迭代。

正是通過這樣一次次從0到1的突破，強(qiáng)腦科技實(shí)現(xiàn)了技術(shù)產(chǎn)品化、產(chǎn)品國產(chǎn)化，打破國外壟斷，將智能仿生手的價(jià)格降至進(jìn)口產(chǎn)品的五分之一。

2018年，強(qiáng)腦科技入駐杭州余杭，成為城西科創(chuàng)大走廊上又一名“奔跑者”。2022年，強(qiáng)腦科技實(shí)現(xiàn)全球首個(gè)高精度腦機(jī)接口產(chǎn)品單品10萬臺(tái)量產(chǎn)，突破了消費(fèi)級(jí)腦機(jī)接口設(shè)備的工程和技術(shù)難題。現(xiàn)在，強(qiáng)腦科技已初步實(shí)現(xiàn)基于振動(dòng)和電刺激的觸覺反饋原理驗(yàn)證和算法設(shè)計(jì)，正與多所研究企業(yè)和科研單位合作、開發(fā)新型傳感材料，以盡快完成硬件設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，推出新一代樣機(jī)。

除了智能假肢，企業(yè)還布局智能康復(fù)領(lǐng)域和電子消費(fèi)品領(lǐng)域，通過腦機(jī)接口產(chǎn)品創(chuàng)新輔助解決使用者在肢體殘疾、抑郁癥、失眠等方面的問題。

“腦機(jī)接口技術(shù)正迎來加速發(fā)展期，但相關(guān)產(chǎn)品不過是浩瀚星空里的幾顆星。這是一個(gè)還無法用‘市場(chǎng)占有率’來統(tǒng)計(jì)的新興市場(chǎng)。”韓璧丞說，強(qiáng)腦科技已積累了多項(xiàng)專利技術(shù)和大量腦電數(shù)據(jù)，每年拿出總營收的超六成投入研發(fā)，“我們希望最終能成為一家技術(shù)底座型的企業(yè)，用更多前沿科技領(lǐng)域的攻堅(jiān)，打開生活的無限可能。”

創(chuàng)新“開腦洞”

未來產(chǎn)業(yè)代表未來科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，它意味著無限可能。要把無限可能變成扎扎實(shí)實(shí)的新質(zhì)生產(chǎn)力，需要?jiǎng)?chuàng)新“開腦洞”。

“開腦洞”，意味著要做開辟者。敢于做一般人覺得是“瘋子”的研究，聚焦前沿領(lǐng)域持續(xù)突破底層技術(shù)，嘗試走別人還沒走過的路。

同時(shí)，也要做堅(jiān)持者。研發(fā)新技術(shù)、新產(chǎn)品，需面對(duì)漫長的開發(fā)周期、試錯(cuò)與挫折，但曙光敲門那一刻，產(chǎn)品和技術(shù)的升級(jí)創(chuàng)新，就是前進(jìn)引領(lǐng)的底氣。

更基礎(chǔ)的，還要做奠基者。未來產(chǎn)業(yè)往往具備交叉學(xué)科特性，從實(shí)驗(yàn)室到企業(yè)，人才、產(chǎn)業(yè)鏈、生態(tài)圈都不是現(xiàn)成的，培育的過程，也是企業(yè)增強(qiáng)創(chuàng)新能力的新一步。

當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進(jìn)，未來產(chǎn)業(yè)處于創(chuàng)新活力、輻射能力、綜合實(shí)力實(shí)現(xiàn)大跨越的關(guān)鍵時(shí)期。鼓勵(lì)創(chuàng)新、寬容失敗、敢闖敢試，未來不是夢(mèng)。