五年之前，在夏威夷舉行的一場小兒神經(jīng)外科學(xué)術(shù)研討會(huì)上，塞繆爾·布勞德（Samuel Browd）博士旁聽了一場講座，該講座介紹了一款能用于橄欖球頭盔的新型泡沫襯墊。他當(dāng)時(shí)意識(shí)到，為了提高（頭盔的）安全性能，大家所做的大部分工作還是著力在當(dāng)時(shí)現(xiàn)有的頭盔設(shè)計(jì)上進(jìn)行漸進(jìn)式的改進(jìn)。講座還在進(jìn)行，布勞德當(dāng)時(shí)在心中卻開始構(gòu)思一些真正的創(chuàng)新了。
布勞德是西雅圖兒童醫(yī)院神經(jīng)外科的主治醫(yī)生，同時(shí)還是華盛頓大學(xué)的一名教授。從夏威夷講座回到家之后，布勞德就直接聯(lián)系了華盛頓大學(xué)機(jī)械工程系系主任佩爾·雷恩霍爾（Per Reinhall）教授，并向他吐露了自己的想法。該想法是制作出一款多層次架構(gòu)的頭盔，通過這些層次機(jī)構(gòu)來扣住沖擊，減弱外力。布勞德手繪的這張混合各種材質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖則催生了一家新的頭盔生廠商——Vicis。
▲西雅圖海鷹隊(duì)的四分衛(wèi)羅素·威爾遜（右）和外接手道格·鮑德溫（左）都帶上了Vicis Zero 1科技頭盔
過去兩年，Vicis Zero 1科技頭盔在在實(shí)驗(yàn)室的性能測試中都名列首位。在2017年，NFL中有18支球隊(duì)，共計(jì)75名球員穿戴了此款頭盔。而在2018年，全聯(lián)盟所有的32支球隊(duì)，超過200名球員（占到聯(lián)盟球員總數(shù)的1/8）戴上了這款頭盔，與此同時(shí)，該款頭盔還會(huì)出現(xiàn)在多達(dá)1200多所大學(xué)以及1000多所高中球員們的頭上。
在Vicis公司尚未做出一款頭盔之前，該公司就在NFL的“頭部醫(yī)療健康挑戰(zhàn)項(xiàng)目第二期”（Head Health Challenge II）中位居第一，并且還拿到了此項(xiàng)目75萬美元的資助。該挑戰(zhàn)項(xiàng)目由NFL、通用電氣公司（GE）以及安德瑪（Under Armour）合資發(fā)起，旨在鼓勵(lì)更多的保護(hù)運(yùn)動(dòng)員的科技創(chuàng)新。該挑戰(zhàn)項(xiàng)目已進(jìn)行了三輪，目前改名為“頭部醫(yī)療健康科技挑戰(zhàn)”（HeadHealthTech Challenge），這一繼承項(xiàng)目前已舉辦了五期競賽，第六期項(xiàng)目提交正在開放中。Vicis正是該競賽的標(biāo)桿。
▲Vicis Zero 1科技頭盔
“當(dāng)時(shí)我很清楚，這對于我們來說是個(gè)機(jī)會(huì)，因?yàn)楝F(xiàn)有的這些傳統(tǒng)頭盔生廠商們絲毫沒有實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，”Vicis公司的CEO戴夫·馬爾菲（Dave Marver）坦言。“他們（傳統(tǒng)生廠商們）在研發(fā)上的投入不多，這也正是NFL方面要填補(bǔ)這一空缺以及開展資助計(jì)劃來設(shè)法培育滋養(yǎng)科技創(chuàng)新的原因之一。”
自“Play Smart. Play Safe”計(jì)劃（該計(jì)劃由NFL啟動(dòng)，旨在推動(dòng)在球員頭部損害這方面的預(yù)防、診斷以及治療上的進(jìn)步）和NFL6000萬美元的“工程發(fā)展藍(lán)圖項(xiàng)目”（Engineering Roadmap）出臺(tái)之時(shí)，聯(lián)盟總裁羅杰·古德爾（Roger Goodell）就曾公開表示，聯(lián)盟的目的就是“提供資源與信息來激勵(lì)市場去設(shè)計(jì)出解決方案。”NFL方面承認(rèn)自身無法去解決所有的問題，但是聯(lián)盟想為那些有想法、有智慧的人提供條件，讓他們?nèi)ソ鉀Q這些問題。
NFL球員工會(huì)顧問巴里·梅耶斯（Barry Myers）博士目前擔(dān)任杜克大學(xué)臨床與轉(zhuǎn)化科學(xué)研究所（Duke Clinical and Translational Science Institute：該研究所監(jiān)管著NFL的“頭部醫(yī)療健康科技挑戰(zhàn)項(xiàng)目”）創(chuàng)新部的部長，他說道：“我們努力在市場上尋找知識(shí)空白，因?yàn)楸M管體育項(xiàng)目都很有趣也令人感到興奮，但是這些市場還是相對很小的。”
Vicis公司甚至還提出了更不走尋常路的想法。創(chuàng)新者們越過了泡沐這一材料，正在測試將液晶彈性體以及能夠緩沖撞擊的紡織纖維作為頭盔的內(nèi)襯。當(dāng)然，他們的這些嘗試都獲得了NFL方面的批準(zhǔn)。
“它（資助計(jì)劃）幫助我們籌集了資金，”馬爾菲在提到項(xiàng)目獎(jiǎng)金時(shí)說道。“它幫助我們獲得了一部分NFL球隊(duì)的信任，我們也因此能夠進(jìn)入他們的更衣室，繼而和他們的設(shè)備人員以及醫(yī)療人員展開會(huì)議交流。在我看來，這也幫助我們和NFL官方以及NFL球員工會(huì)方面建立了密切的合作關(guān)系。”
生物醫(yī)藥科技公司Quanteri研發(fā)出了一項(xiàng)新技術(shù)，該技術(shù)能夠以前所未有的敏感度識(shí)別出血液中微量的蛋白質(zhì)生物標(biāo)記。當(dāng)人的大腦經(jīng)歷創(chuàng)傷之后，其血液中少量的生物標(biāo)記蛋白水平會(huì)有所攀升，這也就說明我們有希望通過檢測這類生物標(biāo)記蛋白的方式來進(jìn)行一次客觀的腦震蕩診斷。關(guān)于其他一些生物標(biāo)記蛋白的檢測也許能夠用來識(shí)別早期的慢性創(chuàng)傷性腦病（CTE），該退化性腦部疾病與病人頭部遭受重復(fù)性撞擊有重大關(guān)系（目前CTE只能通過尸體解剖才能被正式確診）。
▲部分球員飽受腦部創(chuàng)傷之苦，腦震蕩是NFL面臨的重大問題之一
Quanterix是通用公司聯(lián)合發(fā)起的“頭部醫(yī)療健康挑戰(zhàn)項(xiàng)目”前兩期的受益者，共計(jì)拿到了80萬美元的資助。該公司第二次拿到該項(xiàng)目的獎(jiǎng)金資助是在2015年的12月初，當(dāng)時(shí)距離電影《腦震蕩》（Concussion：該電影由威爾·史密斯主演，主要揭露了數(shù)位橄欖球明星因不堪激烈碰撞致腦損傷的后遺癥，而接連自殺的背后真相）首映僅有幾周。得益于這一時(shí)機(jī)的把握和NFL的背后支持，Quanterix公司的CEO凱文·赫魯索夫斯基（Kevin Hrusovsky）收到了美國廣播公司的邀請，在“早安美國”（Good Morning America）節(jié)目上接受了采訪。
赫魯索夫斯基的此次露面也給公司產(chǎn)品帶來了巨大銷量，研究人員紛紛購買了這款名為“Simoa”的生物標(biāo)記分析儀。許多研究也說明了這種特定的蛋白質(zhì)何其重要，它能夠用于診斷腦震蕩、識(shí)別其嚴(yán)重程度，甚至還能幫助判斷（運(yùn)動(dòng)員）重返賽場的安全時(shí)間。該類型的生物標(biāo)記對于NFL在醫(yī)療方面可以說是一次重大的躍進(jìn)，它的學(xué)名也相當(dāng)?shù)挠腥ぁ窠?jīng)絲輕鏈多肽（Neurofilament Light），縮寫是NfL，對，你沒看錯(cuò)，就是NfL。
“在許多方面，我都要好好稱贊一下NFL，因?yàn)樗麄優(yōu)槲覀儎?chuàng)造了許多的宣傳機(jī)會(huì)，還有這其中的時(shí)機(jī)把握非常有助于我們當(dāng)時(shí)的快速發(fā)展和成長，并且為我們在科技方面的科研活動(dòng)帶來了大量經(jīng)費(fèi)，”赫魯索夫斯基談道。
對于任何一位年輕的副教授而言，他們都擁有內(nèi)在動(dòng)力去差異化自己的研究亦或是在學(xué)術(shù)界開拓出一個(gè)新領(lǐng)域。Chris Yakacki目前在科羅拉多大學(xué)丹佛校區(qū)的機(jī)械工程系擔(dān)任副教授，在就任之后，他的一名同事就建議他去研究一下液晶彈性體（LCE）。這類無定形聚合物能夠像天然的織物那樣擴(kuò)張與收縮，緩沖撞擊并耗散能量。
Yakacki清楚這類物質(zhì)在減小受力方面會(huì)有不錯(cuò)的表現(xiàn)，但是他最開始的研究重心卻是用液晶彈性體來植入人體，作為膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)的的一部分或者是用于后背椎間盤的修復(fù)。不過他在這方面并未獲得后續(xù)的動(dòng)力，在聽到“頭部醫(yī)療健康科技挑戰(zhàn)項(xiàng)目”對于創(chuàng)新材料抱有興趣的風(fēng)聲之后，他開始轉(zhuǎn)攻外部設(shè)備。Yakacki設(shè)想到液晶彈性體可用作頭盔的襯墊，能夠起到分散外力和保護(hù)頭部的作用。
Yakacki向第二屆“頭部醫(yī)療健康科技挑戰(zhàn)項(xiàng)目”提交了自己的方案，他進(jìn)入了決賽，但最終沒能夠贏得獎(jiǎng)金。杜克大學(xué)的梅耶斯教授向他提供了一大串反饋以及評(píng)論，即便是他本人，也認(rèn)為這些評(píng)論實(shí)在是“太難聽了”，甚至是有過之而無不及。他回想到當(dāng)時(shí)的一封郵件，大致意思是：我們喜歡的想法，但是請不要再這么紙上談兵了。
年輕的科羅拉多大學(xué)副教授非常看重這番直率的評(píng)論，隨后他重新修訂了自己的提案。梅耶斯和杜克大學(xué)臨床與轉(zhuǎn)化科學(xué)研究所的團(tuán)隊(duì)對于被他的行為打動(dòng)了，在第三屆挑戰(zhàn)項(xiàng)目中資助了他12萬美元，幫助他進(jìn)一步將想法現(xiàn)實(shí)。
▲科羅拉多大學(xué)械工程系副教授Chris Yakacki
“在我看來，他們可不是簡單的就給你資金幫助，更為積極的一方面是，他們希望你能做出一些了不起的大事，或是發(fā)表一些論文——事實(shí)上，他們想看到你所做的這些事最后能夠?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化，”Yakacki坦言。梅耶斯不斷地為Yakacki提供建議，指導(dǎo)他創(chuàng)立一個(gè)大學(xué)衍生公司（該公司名為“Impressio”），而且還幫助這家初創(chuàng)公司在“工程發(fā)展藍(lán)圖項(xiàng)目”中列舉的規(guī)定之內(nèi)實(shí)施材料測試。
“據(jù)我們發(fā)現(xiàn)，這些（初創(chuàng)）公司還不足夠強(qiáng)大，他們沒有能力去雇傭其公司所需的各類型專業(yè)人士，”梅耶斯說道，“而我們的這個(gè)項(xiàng)目比較獨(dú)特的一點(diǎn)就在于能夠去補(bǔ)平這些公司的人才缺口，我們可以為他們配置他們養(yǎng)不起的各個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)人士，以此來幫助這些公司從構(gòu)想最終走向市場。”
這些競賽項(xiàng)目和后面的導(dǎo)師制關(guān)系有助于為研究人員們提供建議，幫助他們在創(chuàng)業(yè)以及生產(chǎn)可行的商業(yè)產(chǎn)品期間克服所有的困難。
“這便是該項(xiàng)目的要義，”梅耶斯坦言。“今時(shí)今日，這會(huì)是一款性能更為優(yōu)越的頭盔嗎？讓我們拭目以待吧。不過這就是產(chǎn)品發(fā)展的本質(zhì)：先是風(fēng)險(xiǎn)，后是回報(bào)。”
在上世紀(jì)50年代，遠(yuǎn)在橄欖球場之外，同為諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)叩睦碚撐锢韺W(xué)家沃爾夫?qū)け＠╓olfgang Pauli）和沃納·海森堡（Werner Heisenberg）共同提出了量子場論——這個(gè)被視為物理學(xué)圣杯的理論最開始被寫在一篇說服力極強(qiáng)的論文里，主要講述了自然界中的基本力。泡利于1958年在哥倫比亞大學(xué)的一場演講中向他的同行學(xué)者們呈現(xiàn)了他的想法。同為諾貝爾獎(jiǎng)得主的尼爾斯·玻爾（Neils Bohr：著名的量子物理學(xué)家）那天正好坐在第一排，在保利由整篇演講得出結(jié)論之時(shí)，玻爾站起來說道，“我們都一致認(rèn)為您的理論過于瘋狂，但是大家的區(qū)別就在于一個(gè)問題，那就是‘這個(gè)理論是否足夠瘋狂？’”
NFL球員工會(huì)的醫(yī)療主任托姆·邁爾（Thom Mayer）博士最近把這個(gè)故事分享給了那些有意向最近一期“頭部醫(yī)療健康挑戰(zhàn)項(xiàng)目”提案的研究者們，“我想要鼓勵(lì)你們?nèi)プ龅氖虑榫褪菂⑴c進(jìn)來，瘋狂起來。”
梅耶斯把挑戰(zhàn)項(xiàng)目的選擇標(biāo)準(zhǔn)稱之為“風(fēng)險(xiǎn)不可知的”，因?yàn)樵u(píng)判組要衡量一整個(gè)項(xiàng)目組合，評(píng)判因素的范圍從可能性到成功之后帶來的影響不等。梅耶斯也承認(rèn)，他本人對于非傳統(tǒng)材料作為頭盔襯墊的提案申請“激動(dòng)不已”。
Corsair Innovations初創(chuàng)公司用紡織纖維來吸收能量的提案從通用電氣出資的“頭部醫(yī)療健康挑戰(zhàn)項(xiàng)目”和其后由杜克主辦的“頭部醫(yī)療健康科技挑戰(zhàn)項(xiàng)目”都拿到了資助，該初創(chuàng)公司的產(chǎn)品發(fā)展顧問桑德·雷諾茲（Sander Reynolds）表示，在公司前期進(jìn)行的測試中，纖維帶來了顯著的效果。當(dāng)把Corsair公司研發(fā)的纖維性能量吸收材料（Fibrous Energy Absorbing Material）用作是頭盔襯墊時(shí)，它能夠在將直接撞擊產(chǎn)生的力量減少10%到15%，將旋轉(zhuǎn)力提升20%到30%。
克里斯蒂·阿波加斯特（Kristy Arbogast）目前擔(dān)任NFL球員工會(huì)的咨詢顧問，同時(shí)還是費(fèi)城兒童醫(yī)院創(chuàng)傷研究和預(yù)防中心的工程部主任，她表示，“在我看來，能夠讓這些個(gè)體研究者和公司參與到頭盔設(shè)計(jì)的討論之中，可能會(huì)為我們帶來一些之前從未實(shí)現(xiàn)過的進(jìn)展。”
NFL還同康卡斯特集團(tuán)旗下的NBC環(huán)球和梅奧醫(yī)學(xué)中心（Mayo Clinic：常年位居全美醫(yī)院首位）發(fā)起了一場競賽，名為“1st and Future”，該競賽旨在覆蓋更廣泛的運(yùn)動(dòng)員安全領(lǐng)域并帶來高性能的科技創(chuàng)新產(chǎn)品。無論是“頭部醫(yī)療健康挑戰(zhàn)項(xiàng)目”還是“1st and Future”，這兩個(gè)外包項(xiàng)目都處于“工程發(fā)展藍(lán)圖項(xiàng)目”的范圍內(nèi)，由NFL健康安全部的高級(jí)副總裁杰夫·米勒（Jeff Miller）監(jiān)管。
“我真的覺得聯(lián)盟值得高度表揚(yáng)，因?yàn)樗麄冊谧R(shí)別、培養(yǎng)和滋育新的科技創(chuàng)新上付出了很大努力，”Vicis公司的CEO馬爾菲坦言。“杰夫·米勒和他的團(tuán)隊(duì)一直以來都在發(fā)展和改進(jìn)這個(gè)項(xiàng)目。他們努力地提高新科技產(chǎn)品的產(chǎn)量并確保它們能夠在綠茵場上物盡其用。我們希望能夠成為后來者的榜樣和標(biāo)桿，讓他們看到，一切皆有可能。”
“腦海中的想法——畫板上的草圖—NFL競技場上的實(shí)物，從無到有，皆有可能。”
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聲明：本文為懶熊體育編譯自SportTechie，原文作者為Joe Lemire
