专访必爱智能李晓涛：以认知定量一体机和数字智能眼镜为脑机交互切入口，开发全新的电子药物及数字疗法

2022-09-14 02:09

李晓涛博士，必爱智能生命科技有限公司（BIAI INC.）CEO兼联合创始人，先后担任国际自闭症研究协会会员、美国神经科学协会会员、美国 MIT成果转化服务中心会员、中国管理科学研究院特约研究员、中国科学院深圳先进技术研究院客座研究员、广东省生物医学工程学会会员、深圳市人工智能行业协会专家委员、深圳市海外引进高层次孔雀人才等，2021年入编中管智库致敬建党100周年名人录。

李博士于2014年获得香港大学李嘉诚医学院神经解剖学博士学位，先后在中国科学院和美国麻省理工学院（MIT）从事博士后研究员工作，师从多位学术界泰斗前辈。

2018年，在MIT从事脑科学研究之时，李博士愈发认识到脑科学转化应用的实际需求，遂创立BIAI（必爱智能），通过几年来的不懈努力，终于探索出一条适合自己的创新创业之路。

查尔斯河畔的沉思

风景旖旎的查尔斯河北岸，汇聚了来自美国麻省理工学院（MIT）和哈佛大学的世界最强大脑。水波不兴的河畔，曾诞生过无数改变世界的伟大发明与创造。

看着阳光下波光粼粼的河面，李晓涛曾一次次陷入沉思：现代科技文明为人们带来便捷、快节奏的生活，却也裹挟着焦虑、孤独与压力，悄然侵蚀着人类的健康。

抑郁症是李晓涛苦心钻研多年的课题之一。在麻省理工活跃的创新创业氛围催化下，凭借多年的理论积累、科学训练和深入思考，一个通过生物智能（BI）结合人工智能（AI）、针对用脑用眼安全健康问题（焦虑、抑郁、视力安全及认知康复等）开发电子数字型药物的蓝图，在他脑中逐步酝酿成型。

跨领域探索为创业蓄力

李晓涛在学界涉猎广泛：从工业微生物、生物医学材料到视觉神经工程，再到脑认知智能，他像海绵一样，吸取各门类知识的营养，精心搜集它们碰撞产生的灵感火花，完善自己脑海中的科学拼图。

投身创业前，他已是一位拥有众多科研成果的专家学者：发表学术论文21篇，其中以第一作者或通讯作者身份发表的SCI学术论文已有9篇，包括在发酵微生物、细胞组织工程、生物医学材料、视觉神经科学领域都有原创的科研成果。跟很多科研工作者不同的是，他喜欢跨界，并不断挑战和尝试新领域。后来更是跨入跟情感认知相关的脑神经环路研究，以及专注开发全新的无创性脑机交互技术，至今已申请相关知识产权40多项，其中包括3项国际发明专利和7项中国发明专利。

正是喜欢挑战和冒险的精神，使李晓涛最终选择走上脑科学创业之路。李晓涛认为脑科学不能只搞形而上学，一定要走经受实践检验的实用之路。在李晓涛看来，创业是学以致用并直面问题、解决问题的最佳选择。在中国科学院深先院（SIAT）和美国麻省理工学院（MIT）深造并沉淀后，他决定聚焦心脑疾病问题的数字化解决方案，投身于当时还是一片蓝海的数字医疗市场，2018年分别在美国和中国成立公司。

创业之初，他在学术文章上提出机器视觉结合眼脑一体工程的全新观点，他相信通过这一技术的推广应用，有望解决现有脑科学转化应用中的诸多难题，于是他选择身体力行地去实践。

从概念更新，

到技术创新，再到产品革新

李晓涛认为，电子信息技术驱动的数字疗法可通过改变人的认知、行为和习惯来进行诊疗，是真正的以人为本、能够实现个性化精准医疗的最新方法。尤其在精神医学领域，数字疗法不应该只是简单的“数字化”，或只是通过互联网、App的客户绑定，而应该从底层的理念和技术逻辑上实现真正的突破。真正的数字疗法，应以精准医学的个性化实现为目标，并结合预防医学治未病的先进理念。李晓涛相信，这将是人类未来医学的发展趋势，也必然是 BIAI 始终秉持的核心价值观。

以数字疗法维系精神卫生健康——这是概念上的更新，但何种形式的技术革新才能真正实现它呢？李晓涛给出的答案是“结合机器视觉智能的眼脑一体工程”。

所谓眼脑一体，是指大脑的信息输入大于80%都是通过眼睛进入中枢视觉系统。大脑输出的情感认知状态信息，也通过眼动、眼神、瞳孔反应等信息得以表征。在现有脑机接口技术中，主要的脑电波应用（包括P300、SSVEP、ERP、MI）都跟视觉功能密切相关。未来人类对视觉的依赖会越来越严重，即使到了元宇宙时代也是眼脑一体高度相联。

我们的眼睛和大脑都很发达，但我们的眼睛看不到眼睛本身，大脑通常也并不清楚自身的想法如何产生。人类凭借以视觉为主导的智能创造出如今异常发达的机器视觉技术。进一步整合机器视觉智能的眼脑一体工程，将有助于我们更好感知世界、了解自我。

比如，具体的应用至少包括：

● 脑认知量化。俗话说，眼睛是心灵的窗户。通过采集眼动、脑波和心电等多维大数据，结合机器视觉及人工神经网络算法，可实现针对抑郁症、脑卒中、老年痴呆症等神经精神类疾病的智能检测、预警与防治。

● 无创性脑机交互。基于深度学习，比如对抗式生成神经网络（GAN）的技术，可产生特征高度量化的 AI 合成图像，对人脑情感认知状态可进行精准的意象式干预治疗（imagery intervention）。比如视觉恐惧症中的恐高症，通过 AI图片结合临床上的暴露疗法，可实现更精准有效的认知行为治疗（CBT）。

2018年底，李晓涛刚刚回国，当时国内舆论对数字疗法还普遍缺乏认知。但他敢为人先，积极组建了一支跨专业的多学科交叉团队，囊括了神经科学、计算机技术、临床医学、心理学、机器视觉、产品设计等各领域的专业人才。他的团队在持续开发一种结合机器视觉的眼脑一体工程核心技术，同时整合多感官神经通路的多维度信息，以实现无创性深度脑机交互技术的创新突破，并以此为基础开发一系列的针对脑神经功能失调的各种电子药物及数字疗法。

李晓涛认为，现在进入公众视野中的脑机接口技术有些过分强调人脑跟器件的直接连接，而忽视外周感知神经系统中神经末梢终端信息所具有的特异性和灵敏性。过于简单化的定义范畴将会限制其更大的应用空间。基于对神经系统的深入理解与认知，李晓涛带领他的团队探索有别于现有脑机接口技术的全新脑机交互技术。经过数年的研发，他的团队决定率先推出两项重要产品——BIAI-情绪认知定量一体机和BIAI-增益大脑智能眼镜。

BIAI情绪认知定量一体机（简称，认知定量一体机），针对脑功能失调患者的综合体征情况（包括步态、表情、声音、眼动、脑电、心率、血氧等），能给出智能快捷的情感、认知、心理类的定量评估，辅助神经精神类医生或心理咨询师进行专业判断，提高患者的依从性。比如BIAI团队应用此一体机算法系统开发心脑血管参数的即时监测技术，可针对脑卒中的复发进行智能预警与防治。此仪器还可以提供给社区或家庭使用，有利于心脑疾病的提早识别以及自我管理。

BIAI情绪认知定量一体机

另一个是结合人工智能增益大脑的BIAI-数字智能眼镜。结合眼脑一体工程技术，应用多维度大数据（包括眼动、脑电、血氧、脉搏波等），BIAI-数字智能眼镜可实时定量评估佩戴者的心、脑、眼状态，并实施无创性的声、光、电、磁类物理刺激干预，具有预防疲劳、痴呆、焦虑、抑郁及中风的功能。

针对不同的用户人群，BIAI-数字智能眼镜的产品功能也作了更精确定位——对于儿童，主打用眼安全、视力保护；对于中青年，主推脑力与压力调节；对于老年人，主打心脑血管监测。

BIAI数字智能眼镜

李晓涛认为，BIAI未来的目标是进军临床，那么现在的产品从研发开始就要以医疗器械的高标准去设计，目前也正在跟十多家医院和学校联合开展产品的研发、测试及优化。在保持产品专业性的同时也可灵活实施“降维打击”，从健康消费类产品先做起来，这也是李晓涛经过深度市场调研后得到的一个新认识。

脑科学的星辰大海与漫漫征程

解密大脑之路，魅力无穷也百转千回，但人类从不缺少探索的勇气。通过步态、表情、声音等，可识别并改变人脑的情绪认知状态，这些从前出现在科幻电影中的情节，通过李晓涛等团队的努力正在慢慢变成现实。

以情感人工智能算法为核心引擎，李晓涛擘画出BIAI的蓝图：一系列由数据算法端、平台服务端及智能穿戴终端共同构成的系统性服务。对于未来，李晓涛有各种畅想。他认为未来的临床医学产品需要以“线上+线下”结合“院内+院外”的形式进行推广；需要建立科技产品体验中心，用以传播脑科学最新的实用知识；让人们可及时体验有趣心理游戏及数字疗法新产品，可终身进行康复训练及认知培训，并随时舒缓人们日常的心理精神压力。

随着大众对脑科学产品的认知逐渐深入，BIAI产品的植入应不囿于医疗场景。有如现在众多的健身、健美中心一样，有朝一日， BIAI产品会与诸多行业结合，也许成立众多的健脑、健心中心。正如BIAI的愿景所言，让人人都拥有更健康、聪明的大脑，才能最终实现人类的最强大脑。