一场筹备40年的脑认知救赎

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经过40年的准备，我于1955年4月出生在上海。我三岁的时候，父亲响应号召，支持大陆的建设，我们全家搬到了河北省邯郸市。我也去了那里，在那里我度过了我的童年，青少年，甚至成年人。幸运的是，当我22岁的时候，全国高考在1977年第一次恢复了。这是我人生的转折点。

高考期间，我申请了两个志愿者，一个是自动化，另一个是神经病学。现在我已经过了花年。回想起来，在我62年的生命中，我已经在自动化和神经病学领域做了大约40年的研究。那时，我只是觉得我学得越多，就越有趣。这就像在森林里行走，越走越深，珍珠被收集起来，直到漫长的准备工作。

现在，我只想用我大半辈子积累的研究成果来带领团队实现整合神经智能和人工智能的目标。具体来说，我想利用生物神经控制和大脑认知技术，在老龄化和社会压力下，治疗中风后遗症引起的偏瘫、癫痫、抑郁等脑和心理疾病。以前很少有神经智能和人工智能融合的成功案例，整个世界都在同一起跑线上。我们不会比别人晚，我相信我们会跑得更快。我预测这个团队现在就要启动，R&D的初始阶段将在两年后过去，它将迎来成果展示阶段，真正的应用阶段已经不远了。

迂回曲折

随着时代的巨变，我的生活起起落落。在大学之前，当我在学校的时候，我经常去挖防御空洞，制作土壤胚胎，帮助农民。我有几天没有认真学习，然后去了农村，然后去工厂当工人。现在想来，这种经历不是浪费时间，而是人生经历的重要组成部分，所以在大学甚至以后的生活中，比如说，我对生物医学的知识几乎都是靠我自学的，我也吃了不少苦头。

我毕业于华中科技大学(现华中科技大学)，获得自动化专业学士学位，之后前往美国马里兰大学攻读硕士和博士学位。然后我去麻省理工学院攻读博士后学位。我的导师是马克来伯特，大狗机器人的创始人。他是波士顿动力公司的创始人。后来我在费城一所著名的医学院工作，后来成为亚利桑那州立大学的生物工程教授...

回首过去，我的两个高考志愿伴随着我走过了40年的研究生涯，这可能与我在高考前的明确目标有关。

上大学之前，我在一家机械工厂当工人，那是在20世纪70年代中期。那时，自动化设备经常出故障，但是没有人能修理它，每个人都不知道如何修理它。因此，出现了一种尴尬的局面，即不需要好的自动化设备，或者只能用手操作部分甚至全部自动化设备。因此，我的第一选择是自动化，我的初衷是学习知识来解决工厂设备故障和人工更换的尴尬局面。

另一名志愿者与我的父亲有关，他在文化大革命期间受到批评，颈部受伤，导致脑死亡。从那以后，我父亲基本上从未离开过病床。我想通过我自己的学习和研究来治愈我的父亲，但是让我感到内疚的是，我父亲在我在美国学习的时候去世了。我父亲去世时，我母亲给我写了一封信，因为当时沟通不畅，在我来找我之前，这封信在国际上耽搁了半年。我记得那学期我的成绩是B和C，这是我学习生涯中唯一没有得到的成绩。

1982年大学毕业后，27岁的我踏上了出国留学的道路，去马里兰大学攻读机器人设计与控制的硕士学位。虽然当时全球机器人的研究还处于探索阶段，自动化和机器人原本是融合在一起的，所以我对机器人非常感兴趣。我记得那年我离开的时候，我父亲躺在医院的病床上不能说话，只是微笑着看着我，他的思路很清晰，他为我感到高兴。9月1日，我到达了美国驻纽约大使馆。我还记得一个小转折。在那里的第一天，我同伴的行李被偷了。后来，我得知纽约大使馆所在的街区秩序不佳。

在马里兰为大师和医生进行机器人研究的过程中，我发现机器人非常僵硬，不能像人、牛、羊、马等动物一样自由活动，这显然涉及到生物医学领域。我决定在手头的项目研究和课程学习的空文件中自己学习生物力学和神经医学，同时，我没有去大学旅行。

为此，我经常陪伴实验动物，研究猫、狗、牛、羊、马等动物如何通过生物力学和神经控制达到跑跳的稳定性。反过来，我将知识应用到机器人设计的过程中，从而开辟了我将机器人与生物神经控制相结合的科研道路。

那时，生活相当贫困。我记得当我还是研究生的时候，奖学金并不高。每月250美元，每天吃麦当劳还不够。幸运的是，那时鸡肉和鸡蛋在美国很便宜。那时，我有过买一只鸡炖一周的经历，偶尔还会买一些水果和蔬菜。当时的想法其实很简单，就是一定要做好。

一般来说，我必须在早上8点左右到达实验室，做实验直到中午，赶回家吃饭，然后赶回实验室直到凌晨一两点。我经常熬夜。我做实验的时间习惯就是从那时开始形成的。

从自动化到机器人，到机器人和神经控制的结合，到神经智能和人工智能的融合，这就像一片大森林。事实上，它完全是在学习中应用的，不断地弥补未知，一步一步走出来，到达森林的深处，方向越来越清晰。

方向

在马里兰大学五年后，我获得了硕士学位和博士学位。经过自学，我的生物医学知识突飞猛进。我的博士论文是用最优控制原理研究神经系统的功能和结构。然后，从1989年到1991年，我作为由麻省理工学院和哈佛大学联合培养的博士后研究员又学习了三年。

那时，我正在麻省理工学院人工智能研究所的行走机器人实验室做研究。我的导师是著名的大狗机器人创始人马卡莱伯特，他现在是波士顿动力公司的创始人。在哈佛生物力学实验室做研究时，我的导师是汤姆·马克曼，他在生物力学领域很有名。我类似于两个实验室之间的“桥梁”，因为锻炼机器人和生物控制的结合，如何将人类或动物的奔跑和跳跃原理应用到机器人身上。

当时，麻省理工学院的步行机器人实验室里有三个人。因为机器人必须用力跳跃，我们在美国的车库里买了弹簧开门，还有马、羊和其他生物。我们在地下室做了实验，还研究了机器人如何在失重或减肥的情况下行走。拍了照片。我们白天做实验，晚上在实验室根据照片进行计算。

博士后期间，我的博士论文发表了。费城医学院的一位外科医生读了这篇文章后，认为我在应用先进控制理论探索神经系统的结构和工作原理方面做出了开创性的贡献。他亲自来波士顿找我，并邀请我去他的医学院工作。我再三考虑后同意了。从1991年到1994年的四年间，我在这所医学院工作。同时，我还与普林斯顿大学人工智能实验室合作，仍然坚持将神经控制与人工智能相结合。在普林斯顿实验室，我们用人工肌肉来控制机器人，这是我一直感兴趣的，也是我后来对人工肌肉和神经病学研究的一个很好的开端。

为了做更好的研究，1995年，我以生物工程学教授的身份去了亚利桑那州立大学，成立了亚利桑那州立大学神经连接和大脑控制研究中心...

经过33年在美国的学习和研究，我获得了8项美国专利，发表了200多篇论文，主要涉及柔性微电极、恒河猴的功能锻炼训练、神经元群的多通道实时记录和分析、运动和感觉信息的编码、康复机器人的研发和控制等相关领域。

综上所述，在美国大致有三个里程碑式的成就，包括使用外部脊髓刺激来帮助脊髓损伤患者站立和行走；制作了可穿戴外骨骼康复机器人，用于恢复中风患者的手臂功能；应用先进控制理论研究神经系统结构。

以前，很少有机器人与生物神经医学相结合的好案例，这给我带来了巨大的荣誉和国际知名的合作伙伴。在我看来，他们愿意和我合作做一些事情，这让我觉得我一生的研究方向是正确的。

随着我国老龄化等因素的加剧，脑卒中后偏瘫、癫痫和心脏病的发病率急剧上升。我认为我有必要在美国学习并带回我的研究经验和成果，以便培养人才，为新一代创新奠定基础。特别是发展和促进新的跨学科学科。所以在2010年，我全职回到了中国。

神经接口和神经康复是我目前研究的重点。通过分析人和动物的神经活动模式，提取与运动意识相对应的神经信息，然后将人工接口与机械系统相连，实现机器的自动操作。例如，当一个人用手拿着一个杯子时，他的大脑会根据杯子是纸杯、热水还是冷水快速给出指令，然后自然、平稳、有力地拿起杯子放在他的嘴上。这是机器人需要结合神经智能和人工智能的关键因素。

中风瘫痪的病人可以通过精神控制康复机器人帮助自己进行康复训练。假肢中的传感器可以与人的脑神经相连，人脑发出的指令可以快速掌握并做出自然流畅的动作。

这需要许多领域的人才，如机器人、人工智能和神经医学。我目前的团队还处于起步阶段，但我正在尽最大努力寻找这些领域的人才，并将他们聚集在我的团队中。现在有神经医学方面的教授。

挂在我办公室墙上的两张大脑结构图是从美国带回来的。我如此重视神经医学的原因是三四年前我们在这方面走了弯路。作为一个结合了神经智能和人工智能的机器人，有必要培养神经，但当时培养的神经信号传递非常差。我当时责怪学生，但在阅读了测试文献后，我发现在神经完成后，在神经外没有一层保护，即髓鞘功能。这是在神经形成后发展起来的，我们没有注意到，这是由于我们缺乏医学知识造成的。

我们正在探索未知的道路上。我认为生物神经控制和大脑认知技术的应用将给患有这种疾病的人带来新的生命，不亚于大脑认知的救赎。

(记者冯庆炎采访)

何继平，国家千人计划

贾，北京理工大学教授，

曾担任亚利桑那州立大学生物工程教授、神经连接与脑控制研究中心主任、教学与研究一体化训练博士实验中心主任、ieee高级会员、华中科技大学控制科学与工程系引进的“千人计划”教授，并被列入“科学与工程名人录”、“健康与医学名人录”和“美国名人录”。(主编:崔晨hx015)