|
* ?2 R5 E3 @, v
【导读】 基于肢体残障人士的数量基础和经济情况，义肢要想积极扮演自己角色，必须要让更多人买得起。林驹表示，长期以来国内外产品存在落差：国内产品功能简单；国外产品更智能，但是价格很高，“最便宜的三十万，正常的四五十万，最好的七十万。”在他看来，在性能不输外国产品的基础上，我们现在能把价格做到别人的1/3，甚至1/7，这是可以帮助到更多人的。
% k9 |$ h$ {& } a m1 j0 q* K2 K 【采访/观察者网 周毅 编辑 庄怡】
4 q J* k" Y( P& F9 K# R “即便人机结合的目标难以实现，脑机接口技术在医疗康复领域也会发挥巨大价值。”
- j( S. U- r7 W9 b4 A 在“大脑上云”言论一石激起千层浪后，马斯克发表了名为《相信科技创造美好未来》的文章。马斯克认为，人类对脑机接口技术的研究还处于早期阶段，目前该技术在医疗康复、大健康领域的应用是最广阔的。这篇文章被刊登在《中国网信》杂志第4期。 ( }% Z$ f% b' S# U& R2 l3 T4 F8 o3 n
浏览社交媒体，不少网友对脑机接口的第一印象，可能很大程度上来源于Neuralink公司对高带宽侵入式脑机接口技术的专注，或者是马斯克提出的“大脑上云”计划——将人格意识“下载”或“存放”在特斯拉人形机器人上，实现“永生”。
+ t# c/ C% B" W- u6 D4 X* t# c 现实是，与“侵入式脑机接口”相比，反倒是非侵入式脑机接口技术频频在医疗康复领域落地，服务人类。在某些场景中，它们让义手、义腿变得更加智能、仿生，有利于帮助残障人士重返正常生活。
: k, Z) ~& X; ~# |7 l4 m 尤其是在中国，这很大程度上已经成为现实。 7 F3 a3 X6 {& \- O& y& ^( g: J5 o
 在今年进博会上，中国制造的智能仿生手向中外参观者开放智能仿生义肢是如何实现“智能”、“仿生”的？智能义肢的发展，给中国肢体残障人士带来了哪些改变？通过对行业人士的采访，我们试图介绍国内智能仿义肢的一些进展；此外，我们的社会应该如何与残障人士“双向奔赴”？通过与肢体残障人士对话，观察者网也希望传递他们的声音。
$ R9 v& ]8 k3 R: a. X! B+ @ 从“人配合机器”到“机器配合人”，科技进步扮演了什么角色？
! Z! I" y& I4 t) F! f* W 让残障人士拥有一双“手”，是中外科学家不懈追求的命题之一。 . m, u/ }- m7 z' I( v2 C
不过正如联合国教科文组织所说，在过去100年里，假肢基本没有发生什么变化，只不过是设计更精细，材料更轻更耐用，但工作原理却是一样的。在相当长的一段时间里，人工手是非常笨拙的。 ( ?% `% H7 c+ s" [: v
从残障人士的使用体验来看，传统机械手的局限之处在哪？ 6 J# r+ P1 ~% I, O
传统的假肢产品主要通过开关切换控制，使用它们就像操控复杂的机械。使用者往往需要“死记硬背”，比如动两下肌肉是控制假手开合，动三下肌肉是控制食指张开……学习时间长、操控体验差，某种程度上，是“人在配合机器”。在弹琴、打字等要求速度的动作上，更是无从下手。
0 p' l' x1 g6 \+ ] 近年来，国内外科研团队、从业企业，都试图让智能仿生手“更似人手”。例如，德国奥托博克公司研发了“米开朗基罗之手”，每根手指上安装有传感电极，具有7种不同抓取能力；在国内、强脑科技、傲意信息和丹阳假肢厂等企业，都进行了自己的尝试，很多产品已经改变了国内残障人士的生活。 ; E' Z# R1 V! l& L
 英国纽卡斯尔大学一位工程师设计了“可视仿生手” 转引自联合国教科文组织日前，强脑科技BrainCo宣布，其智能仿生手已经拿到了FDA认证，这是国内唯一获得FDA认证的智能仿生手。国产假肢，它的“智能”和“仿生”体现在哪里？和传统产品、国外同类产品相比，新一代义肢有什么优势？未来技术迭代升级的方向有哪些？
0 p I! n+ o5 _) c H 据开发人员介绍，BrainRobotics智能仿生手基于脑机接口技术，采用非侵入式生物电感应电极，检测使用者皮下肌电神经电信号，并识别使用者每根手指的运动意图，使上臂截肢用户像控制自己原本的手一样，精确地控制5根手指的运动速度和位置。
) }( l( i% w$ o% p/ K 一位接受采访的残障人士形容称，与传统义肢相比，智能仿生手基本实现了“机器配合人”。此外，智能仿生腿等产品，也在帮助更多残障人士回归正常生活：不仅仅是生活自理、重返工作岗位，他们还有机会重回运动等领域。 2 Z) U! o8 z i
 万科创始人王石和教练等人，正指导智能仿生腿使用者进行攀岩活动观察者网在采访中了解到，研究团队未来将围绕降低功耗（通过算法优化）、提升传动效率（通过优化机械设计），以及提供快充和设计可替换电池接口来进行升级，为残障人士带来更多便利。
% F8 _2 L7 [, m* { N( [ 让残障人士“收复”触觉，我们现在到哪一步了？ 0 H# b- F: P1 J6 g* i7 Y/ N
生物手和机械手最强烈的差异在哪？ * |& X; h2 ?: L
触觉。 ^. S0 T1 h8 n
健全人的手可以感受温度、湿度，它可以通过触摸去区别什么是水，什么是火，它可以感受到父母粗糙的手掌，孩子细滑的脸庞，恋人温柔的臂弯……
. D( M u8 m! n9 X& b 不夸张地说，触觉的丧失才是真正将肢体残障人士和健全人“割裂”的地方。 6 l' p* @* g7 G- r: H* u- c: a
在这个问题上，我们现在的进度到哪一步了？技术瓶颈在哪里？
( _; v! _& p5 I0 Z BrainCo强脑科技创始人兼CEO韩璧丞对观察者网表示，感觉反馈最大的难点是重建感觉神经传入通路，实现仿生逼真的感觉。 ! x: j* N5 C- C0 K. l1 x
人体的触觉感知来自手部丰富多彩的感受器，它们在指尖的分布密度高达1000个/mm2。感受器在感知到外部刺激后，诱发传入神经兴奋，并传递进大脑。在传递过程中，由于信息过于冗余、复杂，人体的神经环路会对它们进行整合、抽象，从而形成我们大脑能够意识到的感觉。 6 B0 ]4 |* }6 h7 m' }
“目前感知信息在神经传输过程中的整合机制依然是脑科学中最迷人的问题之一。如何通过合理的刺激手段，使人工刺激的感觉尽可能接近真实的触觉感知，是目前无论是虚拟现实领域还是脑机接口领域的核心难题。” k" N2 k7 \9 j3 d. `
 实验室中，受试者在进行触觉感知尝试韩璧丞表示，幸运的是，对于截肢患者而言，他们在经历截肢手术后，他们的感觉传入神经会经历一次神经层面的重塑，并在他们的残肢皮肤区域上，形成幻指区，当我们刺激这些区域时，他们会产生他们曾经的手指被触摸的感觉。这是一个非常有意思的现象，对于我们理解感知信息在神经传输过程中的整合机制非常有帮助。而我们的假肢，也准备通过刺激这些幻指区，以产生模拟逼真的感觉。
6 _& }' ], y" X" n# E “这也是我们与国内外同类产品非常不同的地方，”韩璧丞提到，“目前的假肢设计中，要么没有考虑感觉反馈，要么只是通过简单的编码刺激的方式，把信息通过类似发电报的机制传给受试，我们借助幻指区的神经原理，实现逼真的感觉。当然幻指区反馈对于工程要求的难度非常高，它要求刺激装置能够精准定位到幻指区，对于刺激装置的设计、适配都带来很大挑战。目前我们还在实验室阶段。” ( A) `$ H" H) E$ k( x9 K
关于义肢，为什么我们要谈论“买得起”？ . B+ R8 b% i8 n
长期以来，假肢市场的特点是患者多、产品贵、性能弱，以及产品普及率低。虽然伴随着技术进步，近年来国内外智能仿生手产品在灵活性、实用性上取得了明显的进展。但是很显然，要让智能义肢真正实现普及、普惠，价格才是关键。
$ u0 g1 j" Y) T- u# l" H/ ^ 林驹（化名）曾在一场事故中失去了左手，后来他成为中国智能仿生手的使用者之一。
( a! N; E+ f6 U9 Y 在接受采访时，林驹表示，长期以来国内外产品存在落差：国内产品功能简单；国外产品更智能，但是价格很高，“最便宜的三十万，正常的四五十万，最好的七十万。”在他看来，在性能不输外国产品的基础上，我们现在能把价格做到别人的1/3，甚至1/7，这是可以帮助到更多人的。 - s6 |5 E5 }& d
在我国，因各种原因不幸落下肢体残疾的居民，基数是不少的。
0 j7 Q* ]; Q% T: i6 X& d8 h 中国残疾人联合会网站显示，根据第六次全国人口普查我国总人口数，及第二次全国残疾人抽样调查我国残疾人占全国总人口的比例和各类残疾人占残疾人总人数的比例，推算2010年末我国残疾人总人数8502万人，其中肢体残疾2472万。
/ |& ?0 _& q7 V0 X: R 由于身体功能、社会适应能力和获得收入能力相对较差等条件的限制，残疾人更容易受到“贫困”问题的困扰。数据显示，2016-2018年，全国残疾人家庭人均年收入占全国居民人均可支配收入的比例，分别为57.8%、56.6%和57.1%。
3 T1 W9 I1 c* x8 t# L 这是一个死循环。
- A% u) f: _' E" E& b 肢体残缺，因此丧失工作能力，错失工作机会，造成贫困；因为贫困，因为义肢贵，所以买不起；因为用不了义肢、身体残缺，被迫和健全人脱节……要打破这个死循环，肢体残障人士不仅需要社会的帮助和扶持，更需要解放自己参与劳动和获得收入的能力。 ) K9 R2 U4 g, \0 e
基于肢体残障人士的数量基础和经济情况，义肢要想积极扮演自己角色，必须要让更多人买得起。
. k r) _; S! d# f- e$ \; x; B! L 要打破传统智能仿生义肢产品“价格贵”的困境，中国企业可以从哪些地方发力？或者说有哪些启示？ - K; R$ W0 t5 L! P
韩璧丞在接受采访时表示，要最大程度上让残疾人士“用得起”，首先离不开打破国外企业的垄断和技术封锁。同时，通过模组化设计，我们可以提升产品可量产性和可维修性。此外，依靠于国内强大的加工制造能力，大规模批量化生产可以形成规模经济。 I/ q; r3 H" z& X
“依托于我国强大的制造能力和材料生产加工能力，我们假肢实现了100%在国内生产和加工制造。”
) n+ i h# E; w2 y+ ]# ]. f 让智能仿生义肢价格更加亲民、可负担，这或许是值得中外企业多加关注的一个地方。 ; ?6 U8 c8 z6 G9 j
“没有人发现他装了义肢，那一刻他是最开心的”
) `" Y4 `4 q5 x# [5 {* G8 r 2018年，林驹刚大学毕业，“正是考虑找工作，经济独立，去谈恋爱、结婚生子的时候”，可一场意外却夺去了他的左手。林驹对观察者网表示，这段记忆好像被打上了灰色的滤镜，“别人一盯着我看，我就感觉不自在。” # `' f9 L6 Z0 o- n
“我住医院的时候就在想，虽然我出了事，但是现在科技这么发达，应该有那种每个手指都能动的（义肢）。最后发现，我想多了。”林驹苦笑道，根据亲身经历和对其他人的观察，对于刚失去手臂的人士而言，大家普遍会觉得装义肢性价比低，其中一个原因就在于手臂截肢的人，本能地会用自己原来的手为参照对象去考虑义肢，期望越高、落差越大。
3 n% w6 n$ \. H" T% C 某种程度上，这意味着只有覆盖更广阔的应用场景，才能让假肢体现它智能、仿生的一面。 9 q \9 Q' x% f/ p( Z
 只有辅助工具性能更完善、场景更广泛，才能帮助残障人士实现“与健全人无异”林驹表示，我们在日常生活中，之所以很少看到肢体残障人士，是因为他们往往把自己关在家里。有和众多残障人士的交往经历，林驹认为，能够帮助残障人士抛弃外界对自己的成见，自己对自己的成见，回归正常生活，这是很有意义的。
0 A f* r: {: M, N/ V. B  一位父亲用中国制造的机械手为孩子剥香蕉，“科技让生活更美好” 社交媒体截图“有一个孩子失去了两只手，安装了义手，现在他可以自己去学校，去读书、写字、吃饭，可以自己回家，不用父母守着他。他能够回归正常的学校，而不是只能去特殊学校。”在林驹看来，伴随着中国科技的进步，残障人士也可以拥有与健全人无异的人生。 O! ]# J7 @; G/ R8 v
“人们平等地看待你，这蛮重要的。”林驹回忆说，“有个小伙，他平时喜欢穿短裤，机械腿露出来，就容易被大家看到。但有时候我和他挤公交，包括收费员在内，没人盯着腿看，就会觉得他是健全人，你知道吗？这是他最开心的时刻。” + g: z% ^. h% o; E" ?7 X% D
（为保护受访者隐私，文章采用化名）
1 k* ^* O1 B2 o0 O' ~! X% X) L3 d/ y5 v0 R+ R
. S5 L) k% y0 v* q$ a- Z% M& L2 ]8 }9 |/ A8 R' c& {- r
I5 m7 z/ W- E/ P | 
