這位正在彈琴的小伙穿戴了一只極其“賽博朋克”的機械手(見圖),操縱這只機械手的不是程序,不是按鈕,而是“意念”。這只“機械手”,其實是腦機接口智能仿生手。通俗來說,大腦怎么想,仿生手就能怎么動。
這幾年,腦機接口技術逐漸走進了現實,許多人的生活也因它而改變。韓璧丞團隊也在這其中作出了重要貢獻。
在過去十幾年里,韓璧丞一直在研究腦機接口技術。2010年,他進入腦機接口領域,這源于一個實驗:一只雙手被固定的猴子,運動神經區域被安裝了腦機接口裝置,一段時間后,它竟學會了用自己的意識控制機械臂抓吃的。
這讓韓璧丞備受觸動,因為他想到了另一件事——根據殘聯公開數據顯示,在中國大約有2400多萬的肢體殘疾患者。韓璧丞想,是否可以用腦機接口幫他們解決更多生活上的難題?于是,他決心全力投入該研究中去。
2014年,韓璧丞開始在哈佛腦科學中心攻讀博士。回憶起那段時間,韓璧丞說,他干得最多的事情竟是“洗頭”。
為了研究大腦,他們需要佩戴儀器檢測自己的大腦信號。由于人類的腦電信號非常微弱,對腦電的檢測難度不亞于收聽50公里外一只蚊子在海浪邊扇動翅膀的聲音。因此為了采集大腦信號,每次檢測前都需要涂抹導電膏,而涂抹導電膏前,要洗頭清理頭皮上的油脂,之后才能戴上腦電帽,檢測信號。
這樣一來,一天做兩次實驗,一天要洗四次頭。“我媽經常打電話問我在干嗎,我大多數時間都說‘在洗頭’。她一度認為我在美國勤工儉學,給別人洗頭。”韓璧丞開玩笑地說。
然而洗頭的背后,是一項重大的技術突破。為了不用導電膏也能使用設備,韓璧丞和團隊全力投入傳感器的研發,終于找到了能采集到超高精度腦電信號的電極材料。從此,不需要涂抹導電膏,也能夠采集到超高精度的腦電信號。
解決傳感器問題后,算法問題也是困擾韓璧丞和團隊的一大難題。
由于每個殘疾人致殘原因不同,他們所剩余的神經信號也不一樣,可謂千人千面。為了研發出一種能夠預測一個人上千億神經信號組合變化的算法,團隊工程師每天與殘障朋友們一起生活,在研究和解讀了大量信號后,研發出了最適合用戶的算法,攻克了算法難題。
2023年,杭州亞殘運會開幕式,左上臂缺失的中國游泳隊隊員徐佳玲,用“意念”控制智能手臂,嫻熟連貫地抓握起火炬并點燃圣火,實現這一操作的正是韓璧丞團隊研發的智能仿生手。
目前,除了“仿生手”,韓璧丞團隊還研發出“靈巧腿”,讓下肢殘疾的患者走出家門,重返正常工作和生活。未來,團隊還將繼續基于腦機接口技術,探索解決阿爾茨海默癥和抑郁癥等全球高負擔疾病問題。
(據“央視新聞”微信公眾號)