中国助力盲人眼镜上市!

全球风口 丨 你的全球科技前哨侦察兵 你好,我是王煜全,这里是王煜全要闻评论。 本周要闻评论的主题是身边的黑科技,今天我们要讲的是我们投资的Wicab公司的一款产品,盲人眼镜BrainPort,我们非常高兴这个划时代的黑科技产品终于快来到大家身边了,今天给

全球风口丨 你的全球科技前哨侦察兵

你好,我是王煜全,这里是王煜全要闻评论。

本周要闻评论的主题是身边的黑科技,今天我们要讲的是我们投资的Wicab公司的一款产品,盲人眼镜BrainPort,我们非常高兴这个划时代的黑科技产品终于快来到大家身边了,今天给大家汇报一下进度。

|Wicab公司,BrainPort盲人眼镜

Wicab公司创始人,威斯康星大学麦迪逊分校教授Paul Bach-y-Rita教授说过这么一句话:“我们是在用大脑在看,而不是眼睛。” 今天要介绍的产品BrainPort,就是帮助盲人们用舌头来看世界的产品。

中国助力盲人眼镜上市!

听上去匪夷所思对吧?其实它并不难理解。我们大家看东西的时候靠的不仅仅是眼睛,最重要的是大脑。因为眼睛只负责把外部的光信号转换成电信号,大脑才通过解析这些电信号构建起对外部世界的认知。很多失明的人只是眼部有缺陷或受到损伤,而大脑中的视觉神经中枢却是完好的。想要“看”见,在体外完成光电转换,再找个新的接入口替代掉眼睛,重新激活视觉神经中枢不就行了?这就是BrainPort的原理了。可说起来容易做起来难,这一想法早在1998年就被Paul Bach-y-Rita教授提出,经过二十多年的研发、试验和创新,终于在今天得到了实现它就是BrainPort盲人眼镜。

BrainPort由美国Wicab公司研制,是一种突破性电子装置。别看成果很逆天,这款产品长得非常小巧方便,它的外形就像一副太阳镜连了一根棒棒糖眼镜上装载了微型摄像机拍摄图像,塑料“棒棒糖”是含在嘴里的舌片,将图像信息转换成舌头可感觉到的电刺激。

实验表明,电信号不断刺激舌头表面神经并将这种刺激传到大脑,大脑再将这些刺激转化为图像。盲人仅需要大约10小时的适应和训练就可以辨别装置传递的图像信息,识别出物体的大小和形状,甚至形成立体的感知在不到一天的时间里,从没睁开眼的人就能真真正正看到这个世界了。

|Paul Bach-y-Rita教授

Paul Bach-y-Rita教授研究的神经可塑性理论被称为20世纪认知科学最伟大的发现之一:它讲的是神经系统拥有为不断适应外界环境的变化而改变自身结构的能力;大脑内部的突触、神经元之间的连接可以由于学习和经验的影响建立新的连接。虽然这个设想在19世纪末就有人提出,但Paul Bach-y-Rita教授是第一个对此做出深入研究的人。他同时提出了感官替代(sensory substitution)理论:将一种感官的知觉形式转换成另一种感官形式的刺激。Bach-y-Rita教授的目的就在于帮助神经系统遇到障碍的患者,其产品就是他的盲人眼镜BrainPort。而Bach-y-Rita也被称为“感官替代之父”。

Bach-y-Rita教授在早期就做过相关的实验:他把视觉上的信号换了一种表达方式,不通过眼睛,而是通过别的渠道输入给大脑。在实验里,教授设计了一个椅子,后背可以形成各种形状的突起,以此来代替视觉信息的输入。实验者就坐在椅子上,分别感受这些突起。结果表明,人是可以通过另一个器官(在这里就是背部)的触觉来接收视觉信息的。虽然精度不高,人们只能分辨一些简单图案,如香蕉、电话机等等,但这项实验的成功打开了感官替代真正可实施的道路。

从触觉到视觉的转变让Bach-y-Rita教授看到了机会。经过更深层次的研究,教授发现了最好的输入方法:通过舌头。将光成像转换成电成像,再通过舌头刺激大脑。虽然并不是通过眼睛,但很多盲人戴上设备后说的是:“我看到了。”

这说明大脑的确生成了对外部世界的三维解读,也就是教授说的那句:“我们在用大脑看,而不是眼睛。”

|科学和技术的完美结合,才让科技走入生活

盲人眼镜的提出早在90年代。在那个时期,学术圈内的教授们其实只注重“科学”,也就是理论的研究,并不在意之后的“技术”。但Bach-y-Rita教授对于技术的开发投入了非常多,甚至招致很多人的批评。人们都在说作为一个教授应该专注的是写论文发文章,而不是做实验,去操心那些理论上可实施的方法能不能完成技术转换。这是工程的任务,而不是教授的任务。

顶着非议,教授一直坚持了下来,这才有了今天BrainPort的成果。事实也证明,一项伟大的科学发现如果没有技术的支持,没有大量的工程实验,再好的科学理论也没法落到产品上,也就无法推动世界发展。可遗憾的是,Paul Bach-y-Rita教授于2006年去世了,最终也没能看到盲人眼镜的产品化。

技术发展之路是漫长又刻骨铭心的。在2015年,有记者采访过教授去世前接任Wicab公司CEO的罗伯特贝克曼(Robert Beckman),问他为什么明明十几年前就有了的概念,直到现在才做出产品?贝克曼的回答也很简单。他说,如果我十年前就做出这款产品来,那可能所有用它的盲人身上都得背个十公斤重的计算机。

Wicab公司在2015年拿到了美国FDA的上市许可,可那时候的一代机器依旧不方便。那时候的盲人眼镜比现在最新版的多出了一个手持计算机。盲人本就需要一只手拿盲杖,再多占一只手是相当不便的。但随着近年来技术的飞速发展,现在盲人眼镜所需的处理器芯片全都容纳进了眼镜腿儿里。这说明科学和技术的完美结合,才能得到真正造福社会的产品,这正是科技产业价值的完美体现。

中国助力盲人眼镜上市!

|创新产品复杂的申报

这款产品花了这么长时间才能上市,除了技术成熟以外,还有创新产品申报的复杂性,因为这是全新的产品门类。要想通过审核,Wicab公司需要从零开始帮FDA建立对自己产品的理解,再帮助对方建立评估体系,这样一审就审了好几年,直到2015年才拿到许可。

而盲人眼镜要来中国上市,就要走一遍同样的“上市路”。

Wicab公司在2018年1月就向中国的药监局进行了申报。但帮中国药监局建立对产品的理解所需要的资料甚至比FDA要求的更多。美国FDA需要的仅仅是证明实验的安全性,中国医药局甚至需要产品背后的技术和原理。就因为这个,我们还和Wicab公司闹了次误会。他们以为我们要那么多商业秘密有泄密的嫌疑,我们还得给解释,这不是我们要,是医药局评审需要,肯定不会泄密的。但Wicab仍有怀疑:连FDA都没要技术秘密,怎么到中国还得提供这些了?

虽然最后这些问题都得以解决,但这件事情还是揭露出一点:虽然中国医药局的严格把控是为了把新技术搞得更懂,但与此同时也显著地增长了创新科技的申报时间,也拖长了我们与外企沟通、让他们理解的时间。

不过呢,也有一条喜讯和大家汇报:现在一切沟通都完成了,BrainPort也被认证为创新产品,进入绿色通道。最重要的是,今年疫情一结束中国医药局就为我们组织了两次专家会,现在已经顺利进入临床实施期了。按照计划,Wicab于明年年中之前就能做完所有的实验,完成全部申报,有望拿到许可证了。

|以中国优势展望未来

从大局上看,BrainPort盲人眼镜产品堪称中美合作的完美典范。美国拥有相当前沿的原创科技,结合中国制造业,实现量产,降低成本,真正落地,才能让创新科技产品真正走进生活,推动社会发展。我们的一个目标是让这款产品的价格从一万美元降低到一万人民币,现在也基本快要实现了。

但就像我在《中国优势》一书中讲到的一样,我们要做到的不止于此。我们不能仅仅给别人做代工,而是要全面地利用中国的优势:一是先前提到的强大制造业帮助实现量产;二就是我们强大的市场能力。市场能力是什么呢?就是我们需要把产品拿出去给用户测试,然后再进一步地完善它,让产品更好使。举例来讲,中国现在做得非常好的一点就是城市信息化。比如我们普通人在外想找个厕所,手机导航一搜就有了,可这件事对盲人来说就成了不可能。如果盲人眼镜的系统可以和市政信息结合,带个导航功能,盲人就能在出行上真正体会到和普通人同样的便利。

这就是我们能做到的把产品化做透,让科技的潜力充分发挥,让先讲科技更加人性,也让用户体验更好。

我们第一批产品的市场也很清晰:造福中国五百万盲人。后续产品储备也很充分,比如同样通过舌片为耳蜗遭到破坏的病人研发的平衡装置,我们还在计划研究对阿尔兹海默症的治疗方法。我们现在正站在先进医疗器械、脑机接口和人工智能等若干个风口上,也拥有了清晰的发展路线。加上我们前期已经做好了市场准备工作,产品上市后市场也会很迅速地打开。我们的目标就是两年之内送这个企业在科创板上市,近期会为这个企业做融资,希望大家多多关注。

|更多可能?

最后说说我们畅想的未来:

盲人眼镜的创新中最具里程碑意义的,就是它的舌片,因为舌片本身其实只是个输入工具。Bach-y-Rita教授的核心理念是人的大脑是个核心处理器。我们大脑的处理能力非常恐怖,还有极大的冗余,但我们的瓶颈是输入和输出能力。比如输出,我们只能通过说话、眼神、打手势等等表达来输出。这是线性的,效率其实很低,而输入也是一样。比如看书,所谓一目十行其实也是线性的。所以现在我们的输入输出都只能做到串行,但未来我们有没有可能做到并行?

更重要的是,我们现在的输入输出其实都是通过模拟信号再转换的。比如在阅读时我们收到的是文字的模拟信号,进入大脑后才被转变为数字信号进行识别。那么为什么我们不能在输入的时候就直接让它是数字信号呢?舌片,就是打开脑机接口这一大门的第一把钥匙。作为一个优秀的输入工具,舌片现在可以给盲人输入视觉信号让盲人看见东西,那理论上它同样也可以输入红外信号让人看见红外线;如果它输入的是嗅觉,那我们就可以拥有像狗鼻子一样灵敏的嗅觉。

舌片,可能是“体外万能感官”的开始。我们现在讲五感外的第六感、第七感,在拥有了舌片的未来,我们可能拥有第几十感。因为在舌片这一个平台上就可以承载N多个感官了。

中国助力盲人眼镜上市!

人类的大脑本身就是一个优质的人工智能处理装置。现在的我们只知道向大脑输入信息我们就能理解,还能交流,说明大家的理解是一致的,处理方式很有可能也是一致的。但具体大脑是怎么转化和理解的?没人知道。但就像人工智能一样,其实也不需要知道。我们只需要做到用有效的输入训练大脑就好。我们现在能利用大脑做到的只有借助五官的输入和输出,可未来我们能利用舌片做到大量的数字化输入,我们含着舌片在睡梦当中都能学习,一觉醒来就学会一门新的语言了。可能你都不知道到底是怎么掌握的,但你就是会了。

我们认为,这项应用将会是认知科学的最前沿。打个比方,当年电子显微镜的发现使生物科学往前推进了一大步,得益于我们终于能看到了原子级别的结构;现在舌片的发明让我们能看到大脑的不同部分对各种输入模式的反应,等于让我们能看到我们的认知系统的“原子”级别的结构和功能。这对认知科学是突破性的进展。我们希望能把这个平台打开,把它当作认知科学的通用工具,提供给各个学术机构。我们希望我们不光要把技术产品化造福人类,更要用技术能力反哺科研,让科研在技术推动下产生更多成果,形成一个科研和技术相互促进的闭环。

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作者: dawei

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