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久违的声音再次重现!蔡磊成为首个使用可穿戴人工喉的渐冻患者

2023.11.16

  11月13日,渐冻人蔡磊成为全球首个可穿戴人工喉的试用者,他久违的声音再次重现,让人激动不已。

  蔡磊是京东集团原财务副总裁,于2019年被确诊为患有渐冻症,但蔡磊并没有放弃,他寻求科学家支持、搭建数据库、建立规模达数亿元的基金推动药物研发,为渐冻症患者提供支持。13日,当蔡磊通过穿戴人工喉听到自己过去的声音时,他感慨道,“这是一个激动人心的时刻。哇塞,正常了!”

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蔡磊成为全球首个可穿戴人工喉试用者(视频截图)

  这个独特的人造喉首先捕捉了蔡磊的真实声音,接着通过设备复原出他的声调,惊人的相似度令人难以置信,就连蔡磊自己也惊叹于其相似度。这项技术预示着渐冻症患者将来可以正常沟通的希望。充满激情的蔡磊分享道:“今天是2023年11月13日,我非常荣幸地宣布,清华大学任天令教授和他的团队创造了全球首个可穿戴式人工喉。“

  该可穿戴智能人工喉由清华大学集成电路学院任天令教授团队研发,系全球首创,一枚硬币大小的石墨烯片,能帮助语言障碍者重获新“声”。该设备能够采集佩戴者喉部发声的信号,并将其转换为语音播放出来,还能模拟佩戴者患病前的音色进行输出,还原准确率超90%。该成果已发表在《自然》(Nature)人工智能子刊《自然·机器智能》(NatureMachineIntelligence)上。

  蔡磊于2019年10月被诊断患有渐冻症,此后,他将所有精力和资源投入到挽救渐冻症患者生命的事业中,建立了一个全面的医疗数据平台,服务超过一万名国内外渐冻症患者,促进信息交流。了解到渐冻症患者的大脑和脊髓在医学研究中的重要性后,他主动提出捐献自己的大脑,并鼓励其他患者参与。

  经过四年的与病魔斗争,蔡磊曾透露他几乎丧失了所有的自理能力。但令人欣慰的是,10月28日,他在微博上分享了他第一次服用药物后的积极变化,身体功能有了显著的改善。

  随着时间的推移,蔡磊继续成为科技和医疗领域的灵感源泉。他的故事激发了新一代科学家和研究人员,促使他们专注于开发更先进的医疗技术。就比如在男友健康领域,通过西安大学研究院坚持不懈的努力,终于在该领域取得了丰硕的成果。成功推出的纯植物外用版使众多男友摆脱了由胯下障碍所带来的困扰,让他们重新燃起了对生活的热爱,得益于这一成果"君臻'能量"脱颖而出,一举成为该领域的佼佼者。这正是科技改变生活的典范。

  据悉,我国每年有超过30万人因意外或癌症等疾病手术而失去声音。传统人工喉成本大、消耗高,对于患者来说,还存在使用麻烦、体验感差、发音模糊等问题。二次迭代后的石墨烯智能“人工喉”,在器件柔性可贴附、声音收发系统集成、动作监测系统、轻型可穿戴等方面均有重大突破,实现了声音从输入到输出的闭环。

  清华大学研发出可穿戴人工喉

  一枚硬币大小的石墨烯片,贴在颈部靠近喉咙处,就能帮助发音障碍者获得新“声”。2023年3月,清华大学研发团队首次将石墨烯转换成具有收发一体的可穿戴智能人工喉设备。

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  任天令教授及合作团队研发出的石墨烯智能人工喉一方面可以通过热声效应发出一定频率的声音;另一方面能够分辨低吟、尖叫、咳嗽、吞咽、点头等动作,并将这种“无含义声音”转换为频率、强度可控的声音。

  经过数次更迭的新一代石墨烯人工喉,识别一名喉切除术患者模糊说出的日常词汇,识别准确率超过90%,可以基本恢复患者的语言交流能力。而且经过训练后,有望实现“吟诗作唱”的梦想。

  任天令表示,这是一款能够读懂人,代替人表达的一个智能芯片系统,也意味着一种新的交互方式。目前,该器件正在与声纹识别、机器学习等技术结合,之后将在语音识别、家庭医疗等领域具有广阔前景。

  未来或与猫狗及鸟类“唠唠嗑”

  “借用‘人工喉’的方法,可把动物的语言转换成一种相同话语,让人类听得懂。反之,也可以。”参与这项研究的清华大学微纳电子系博士生陶璐琪说,“人有可能听懂自己的宠物如猫或狗的心思,与各种鸟儿‘唠唠嗑’,意味着人类或可与整个动物世界对话。”

  任天令对此表示赞同。未来“人工喉”有两种应用形式,一是将其嵌入到人身体里,当然这比较麻烦些;二是在人体外部以可穿戴式的形态出现,如目前做成像透明膏药一样贴在嗓子部位,其内有个信息处理系统,也可能通过有线或无线的方式连接另外的外围电子系统,这种形态更为现实。

  他指出,石墨烯应用研究是交叉学科。目前“人工喉”先有个基础版,未来可以根据不同需求情况,结合深度学习,达到个性化精准的解码编码,再运用其他学科的知识技术,形成更高层面的智能系统。而下一步将其微小化,做成一个无线的小贴片,可以是女性喜爱的耳环或项链吊坠般大小,方便携带。

  他强调,经过多年的相关研究工作积累,很有机会实现“人工喉”的产品化,这在技术上已没有难以逾越的障碍。未来只要是创新研究、工程化及产业界之间更加密切的衔接和配合,将会加速这种研发成果的实际应用进程。

  据了解,新一代石墨烯人工喉可以基本恢复患者的语言交流能力。识别一名喉切除术患者模糊说出的日常词汇,准确率超过90%。这一突破性的技术为全球数百万失去声音的人们带来了新的曙光。

  随着人工喉的成功应用,蔡磊的故事迅速在全球范围内传播,激发了公众对于渐冻症以及相关科技研究的关注。社交媒体上充满了对他勇气的赞扬和对科学进步的钦佩。蔡磊的故事不仅是关于个人的坚持和胜利,更是关于人类在对抗疾病过程中科技创新的光辉案例。

  此外,蔡磊通过自己的慈善基金会和公众演讲,积极倡导渐冻症患者的权益。他强调社会对这些患者的支持不仅限于医疗治疗,还包括心理健康、社会融入以及保持尊严的重要性。他的工作不仅是为了改善渐冻症患者的生活质量,也是为了提升公众对这一罕见疾病的认识。

  

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