脑科学领域创业者易昊翔：「脑机接口」技术
一只猴子用“意念”在电脑屏幕上打出了“can I please have snacks（可以给我一些零食吗）”，随即它得到了人类给的葡萄。
这是发生在埃隆·马斯克（Elon Muck）的脑机接口公司Neuralink在今年12月发布会上的一幕。马斯克在发布会上宣布，预计将在6个月内开始人体实验，正式在大脑中植入芯片。脑机接口，指在大脑与设备之前创建连接，实现脑与设备的信息交换，在过去20年里，这项技术在学术研究、商业开发上都呈现相对比较平缓的发展线，而在近两年进入了一个加速上升的阶段。
根据Mckinsey的研究报告，预计脑机接口市场规模在2030-2040期间可达700亿-2000亿美元。在国内，2021年我国正式启动了“脑科学与类脑研究”计划（“中国脑计划”），首年国家的投入资金规模就超30亿。“脑机接口”正成为行业中的热门话题，也成为了创业者们的蓝海赛道。
杭州回车电子科技有限公司创立于2014年，聚焦脑机接口技术的创新开发，以脑电为基础，结合心率、皮肤电导率等多维传感器，实现对人体健康的监测以及对专注度、疲劳度、情绪情感等状态的识别。
回车科技自主研发了额前双通道脑电、额前心率综合采集模块，设计多款低功耗可戴式非植入设备，创新开发回车情感云计算平台，加入注意力、放松度、疲惫度、情绪情感等多种算法，通过平台计算可输出原始脑电波以及各情感维度数值，支持提供BLE蓝牙、串口、IIC、SPI、USB、WiFi等多种接入方式，可满足多场景应用需求。
回车科技将设备与软件算法相结合，实现了即插即用、精准输出，但也面临着实际场景应用中产生的数据安全性、行业定制化需求、算法迭代等挑战。对此，回车科技携手阿里云，为用户提供安全高效的数字化云服务，加速脑机技术的应用落地。
通过阿里云服务器、CDN加速等云服务，回车科技将集成化的算法服务实现统一推送，迅速响应客户的新需求，帮助客户提升对算法的把控能力，加速产品迭代。云对象储存OSS服务为回车科技带来安全可靠、低成本的云储存服务，保障回车科技云平台的生物数据安全性。对于未来，回车科技将目光投向了脑机接口技术与虚拟现实和仿真技术的融合开发，实现更多的场景应用。
那么脑机接口在过去几年技术上有哪些新突破？在应用上，脑机接口将如何改变人们的生活和健康？在这个赛道里，回车科技又是如何去实现突破创新？
云谷创新谈第九期，阿里云专访回车科技CEO易昊翔，毕业于浙江大学生物医学工程专业的他一直活跃在脑机接口领域，结合专业与创业经历，与阿里云深入探讨。
以下是对谈精选，由阿里云整理：
阿里云：
你进入浙大的时候，学的就是生物机械工程。那时候你们已经。在用脑机接口这个词了吗？到今天，脑机接口技术的发展现状是怎样的？
易昊翔：
脑机接口在我们的专业里很常见，现在也被称为脑科学，但是社会普遍认知度不高。借用upload的概念，脑机接口可以理解为将意识上传到网络上，前段时间马斯克就出来说他已经完成了他自己大脑的上载，把他的意识update上去了。
从今天的技术来看，可能有一些夸张的成分在。但是10年或者20年后，我觉得这个事情大概率是可以实现的。现在我们主要通过电信号的采集和分析，然后来判断你的大脑所发出的指令，或者你大脑所处的状态，把这些信息传递给计算机、AI、云上，去做相应的分析、处理、计算以及解读，然后去实现更好的人机交互。这也是回车科技正在做的工作。
阿里云：
脑机接口技术一般分为植入式和非植入式，两者的技术进展有什么不同？
易昊翔：
主要从三个维度去区分：
第一，从概念上区分。植入式是指将传感器、芯片植入到头骨里。而非植入式则相反，通过外置设备来实现。
第二，从信息采集维度区分。植入式的信息采集更全面，而非植入式则相反，因为中间隔了头骨，各种信号的穿透阻碍较大，会带来很多信息的丢失。类似我去球场看比赛，植入式相当于坐在球场里的观众席上，可以直接看到比赛；而非植入式相当于在外场，只能听到欢呼声。
第三，植入式脑机接口会对身体造成损伤，且不可逆。而非植入式不会，外置设备佩戴更加舒适。
从研究意义上来讲，植入式脑机技术的研究类似于神威太湖之光超级计算机的研发，更多应用在科学研究与探索。非植入式可以理解为手机，更贴近日常使用。目前在应用层的开发，更集中在非植入式脑机技术方面。
阿里云：
正如你所说，脑机接口技术已经在理论研究上跑通了，在具体应用的阶段，这个技术能够实现什么功能？
易昊翔：
可以通过对大脑信息的采集，实现人体状态的监测和判断。
举个例子，我们回车科技自主研发的可视化情绪情感识别。界面左下角两条波动线代表的是我们的脑电波，这是我们常说的脑机接口里采集到的原始信号，红色代表左脑，蓝色是右脑。右边是情绪面板，展示了从信号中解读的信息，包括注意力放松度、压力值、愉悦度、激活度等，这是我们大脑实时的状态。同时有一个可视化的情绪二维模型，直观看到兴奋、愉悦、烦躁、郁闷四种情绪。这些指标能够帮助我们在不同场景下去做监测和判断。例如在高危工地中，可以做疲惫状态的监测，可以避免恶性事故的发生。
阿里云：
你的母校浙江大学，在2020年，宣布完成国内首例植入式脑机接口的临床转化研究，为一位瘫痪的72岁老先生植入脑机接口，通过控制机械臂，实现握手、拿物品等简单动作。这个场景其实也是在很多人对脑机接口技术的想象。可以为我们整体介绍下这个项目吗？时隔两年，今天又有哪些新的技术突破？
易昊翔：
我先介绍一下这个项目。浙大团队将传感器和芯片植入老先生的头部，他可以通过传感器来控制机械臂，这个机械臂是全自由度的，可以灵活运动。在植入式接口里，有几百个传感器探测他的大脑信号，采集完信号后，会转化为指令并传达给机械臂，完成老先生意图的动作。
这个项目的意义在于，我们从科学上去证明了，可以将人的大脑意识给识别和提取出来，然后去做相应的控制，直到今天也是非常领先的研究成果。在我认为，首先得先把信号采集到了，才有可能去分析它背后所代表的意义。
我们的大脑中有上百亿个细胞，而植入的脑机接口中只搭载了几百个传感器，只能采集到非常小一部分的细胞活动，会带来很多信号的丢失。所以实际应用中，机械手无法做到人手那般流畅和速度。浙大团队的突破之处在于，找到了比较精准的匹配。
我读书的时候，人类基因组计划刚刚启动，中国有幸参与其中，那时候我们都不清楚很多基因的作用是什么，随着研究的深入，现在可以通过基因去筛查疾病。而脑机接口技术的研究同理，很多细胞的功能都是未知的。我们现在的工作就是尽可能地采集这些细胞地信号，并公开做开放型研究，研究这些细胞分别控制什么意图和动作。
阿里云：
脑机技术除了应用在医疗场景，还有哪些领域相对来说比较成熟的呢？
易昊翔：
我们总结了一个行业图谱以及回车的研发布局，主要分为四大部分：认识脑、保护脑、增强脑、创造脑。
认识脑是对大脑底层的研究，例如脑神经、神经递质分子在神经元细胞层面的大脑机制等，我们通过各种影像学磁共振、近红外成像等技术手段去解读大脑的信号。
通过脑机技术可以用作治疗抑郁症等精神疾病、纤维性肌痛等神经痛，戒除药物成瘾、酒精成瘾等成瘾行为，此外还能用来治疗癫痫、帕金森、等疾病，这些都是目前脑科学里比较成熟的应用场景。除了疾病康复，也广泛应用在大健康领域，改善失眠、注意力不集中等亚健康状态。
增强脑主要针对正常人，一定程度上辅佐提升他的能力。例如说在教育上，可以提升他的认知能力、记忆力、语言推理、决策、想象力，这些和大脑活动相关的认知能力。在军事应用上，可以让战士获得**10%到15%**的能力的提升，包括反应速度、肌肉的强度、耐力、体力、认知力等，对一个国家来说，它的军队水平、国防能力都是会有显著的提升的。
而在未来的研发中，我们正在往创造具有独立智能的机器人方向前进。
阿里云：
在回车科技的布局中，可以看到你们一直聚焦消费级的需求。这个领域也吸引了很多国内外的玩家加入，请问目前的进展是怎样的？
易昊翔：
脑机接口的消费级应用主要集中在大健康领域，从全球范围看，也是目前脑机接口技术在消费级领域最成熟的应用场景了，也是消费者接受度最高的方向之一。
以回车的经典产品为例，我们开发了一款脑电波助眠眼罩，在上面搭载了传感器，当你睡不着的时候，它会采集你的脑电波，根据脑电波的不同，人工智能会实时创作一首催眠曲来助眠。每个人都会有不同的喜好和偏向。而通过AI算法、脑电波的识别，我们就可以去判断出每个人喜好听什么音乐睡觉。
通过这款脑机接口设备，我们可以实现人工智能干预助眠，实现声音助眠。这是非常典型的在大健康领域的应用，主要用在失眠辅助。除了失眠辅助，另外还有辅助冥想入定等产品。
阿里云：
有了成熟的产品，回车科技除了布局国内消费市场，也在努力出海。脑机接口消费级产品开发这个领域也吸引了越来越多的海内外玩家加入，本土市场和海外市场所面临的竞争有哪些不同？在电子消费产品出海的问题上，你有哪些经验可以分享？
易昊翔：
其实从全球范围来看，脑机接口是一个新兴的学科。国内的行业发展还处于初期阶段，消费者的警惕性非常高，接受度不是很高，另一方面，推广投放成本高，行业的价格竞争激烈，回车科技也在积极的向海外市场拓展。相对来说，海外市场对于脑机接口的产品接受度更高，市场竞争更多集中在产品本身。
阿里云：
回到产品，智能手环、智能手表这些个人电子消费产品非常普遍了。反过来看脑电科技的消费级产品，还没有普及使用，这里面最大的阻碍是什么？
易昊翔：
我觉得最核心的在于，它能否提供一种足够方便的产品形态。
尤其是健康类的消费电子产品，最大的问题是能否以一种非常自然的形态融入我们的生活，用户在使用中不会产生太多额外的使用成本，不仅是购买时的花费，还有使用过程中对记忆力、精力、耐心消耗等方面。
所以脑机接口的消费产品形态要求低成本、低负担、低价格。回车科技在产品开发中，会将脑机接口的传感器与场景的产品形态结合在一起，与消费者日常使用的物品结合起来，例如与AR眼镜、耳机等，希望通过这种方式去普及脑机技术的应用。
阿里云：
说到VR/AR的设备结合，可以介绍一下这种使用场景吗？除了这个方向，你们还在做哪些探索？
易昊翔：
回车科技额在探索游戏、互联网医院等场景下更多的脑机技术可能性。
在游戏场景中，AR/VR的应用非常广泛，一般需要通过语音或者外置设备去交互控制，回车科技在探索通过脑机技术实现意念交互。我们与某游戏大厂合作，开发了在AR里面用意念去做交互的DEMO。当然我们还处于一个相对早期的探索阶段，在实验室里，我们已经可以实现有限维度的自由想象交付了。所谓有线维度是比如说我们去控制一个无人机，这个无人机上下左右前后六个维度，这个六个维度有限维度。
我们也在探索脑机技术在互联网医院场景的应用，集中在心理健康领域，通过VR设备与脑机接口技术的结合，患者可以接受沉浸式治疗，脑机技术可以获取他的大脑信号并进行分析，起到辅助治疗的作用，患者也不必一定要到线下去做检查，可以让患者治疗的过程在互联网上形成闭环。