五年之前，在夏威夷举行的一场小儿神经外科学术研讨会上，塞缪尔·布劳德（Samuel Browd）博士旁听了一场讲座，该讲座介绍了一款能用于橄榄球头盔的新型泡沫衬垫。他当时意识到，为了提高（头盔的）安全性能，大家所做的大部分工作还是着力在当时现有的头盔设计上进行渐进式的改进。讲座还在进行，布劳德当时在心中却开始构思一些真正的创新了。
布劳德是西雅图儿童医院神经外科的主治医生，同时还是华盛顿大学的一名教授。从夏威夷讲座回到家之后，布劳德就直接联系了华盛顿大学机械工程系系主任佩尔·雷恩霍尔（Per Reinhall）教授，并向他吐露了自己的想法。该想法是制作出一款多层次架构的头盔，通过这些层次机构来扣住冲击，减弱外力。布劳德手绘的这张混合各种材质的结构图则催生了一家新的头盔生厂商——Vicis。
▲西雅图海鹰队的四分卫罗素·威尔逊（右）和外接手道格·鲍德温（左）都带上了Vicis Zero 1科技头盔
过去两年，Vicis Zero 1科技头盔在在实验室的性能测试中都名列首位。在2017年，NFL中有18支球队，共计75名球员穿戴了此款头盔。而在2018年，全联盟所有的32支球队，超过200名球员（占到联盟球员总数的1/8）戴上了这款头盔，与此同时，该款头盔还会出现在多达1200多所大学以及1000多所高中球员们的头上。
在Vicis公司尚未做出一款头盔之前，该公司就在NFL的“头部医疗健康挑战项目第二期”（Head Health Challenge II）中位居第一，并且还拿到了此项目75万美元的资助。该挑战项目由NFL、通用电气公司（GE）以及安德玛（Under Armour）合资发起，旨在鼓励更多的保护运动员的科技创新。该挑战项目已进行了三轮，目前改名为“头部医疗健康科技挑战”（HeadHealthTech Challenge），这一继承项目前已举办了五期竞赛，第六期项目提交正在开放中。Vicis正是该竞赛的标杆。
▲Vicis Zero 1科技头盔
“当时我很清楚，这对于我们来说是个机会，因为现有的这些传统头盔生厂商们丝毫没有实现创新，”Vicis公司的CEO戴夫·马尔菲（Dave Marver）坦言。“他们（传统生厂商们）在研发上的投入不多，这也正是NFL方面要填补这一空缺以及开展资助计划来设法培育滋养科技创新的原因之一。”
自“Play Smart. Play Safe”计划（该计划由NFL启动，旨在推动在球员头部损害这方面的预防、诊断以及治疗上的进步）和NFL6000万美元的“工程发展蓝图项目”（Engineering Roadmap）出台之时，联盟总裁罗杰·古德尔（Roger Goodell）就曾公开表示，联盟的目的就是“提供资源与信息来激励市场去设计出解决方案。”NFL方面承认自身无法去解决所有的问题，但是联盟想为那些有想法、有智慧的人提供条件，让他们去解决这些问题。
NFL球员工会顾问巴里·梅耶斯（Barry Myers）博士目前担任杜克大学临床与转化科学研究所（Duke Clinical and Translational Science Institute：该研究所监管着NFL的“头部医疗健康科技挑战项目”）创新部的部长，他说道：“我们努力在市场上寻找知识空白，因为尽管体育项目都很有趣也令人感到兴奋，但是这些市场还是相对很小的。”
Vicis公司甚至还提出了更不走寻常路的想法。创新者们越过了泡沐这一材料，正在测试将液晶弹性体以及能够缓冲撞击的纺织纤维作为头盔的内衬。当然，他们的这些尝试都获得了NFL方面的批准。
“它（资助计划）帮助我们筹集了资金，”马尔菲在提到项目奖金时说道。“它帮助我们获得了一部分NFL球队的信任，我们也因此能够进入他们的更衣室，继而和他们的设备人员以及医疗人员展开会议交流。在我看来，这也帮助我们和NFL官方以及NFL球员工会方面建立了密切的合作关系。”
生物医药科技公司Quanteri研发出了一项新技术，该技术能够以前所未有的敏感度识别出血液中微量的蛋白质生物标记。当人的大脑经历创伤之后，其血液中少量的生物标记蛋白水平会有所攀升，这也就说明我们有希望通过检测这类生物标记蛋白的方式来进行一次客观的脑震荡诊断。关于其他一些生物标记蛋白的检测也许能够用来识别早期的慢性创伤性脑病（CTE），该退化性脑部疾病与病人头部遭受重复性撞击有重大关系（目前CTE只能通过尸体解剖才能被正式确诊）。
▲部分球员饱受脑部创伤之苦，脑震荡是NFL面临的重大问题之一
Quanterix是通用公司联合发起的“头部医疗健康挑战项目”前两期的受益者，共计拿到了80万美元的资助。该公司第二次拿到该项目的奖金资助是在2015年的12月初，当时距离电影《脑震荡》（Concussion：该电影由威尔·史密斯主演，主要揭露了数位橄榄球明星因不堪激烈碰撞致脑损伤的后遗症，而接连自杀的背后真相）首映仅有几周。得益于这一时机的把握和NFL的背后支持，Quanterix公司的CEO凯文·赫鲁索夫斯基（Kevin Hrusovsky）收到了美国广播公司的邀请，在“早安美国”（Good Morning America）节目上接受了采访。
赫鲁索夫斯基的此次露面也给公司产品带来了巨大销量，研究人员纷纷购买了这款名为“Simoa”的生物标记分析仪。许多研究也说明了这种特定的蛋白质何其重要，它能够用于诊断脑震荡、识别其严重程度，甚至还能帮助判断（运动员）重返赛场的安全时间。该类型的生物标记对于NFL在医疗方面可以说是一次重大的跃进，它的学名也相当的有趣——神经丝轻链多肽（Neurofilament Light），缩写是NfL，对，你没看错，就是NfL。
“在许多方面，我都要好好称赞一下NFL，因为他们为我们创造了许多的宣传机会，还有这其中的时机把握非常有助于我们当时的快速发展和成长，并且为我们在科技方面的科研活动带来了大量经费，”赫鲁索夫斯基谈道。
对于任何一位年轻的副教授而言，他们都拥有内在动力去差异化自己的研究亦或是在学术界开拓出一个新领域。Chris Yakacki目前在科罗拉多大学丹佛校区的机械工程系担任副教授，在就任之后，他的一名同事就建议他去研究一下液晶弹性体（LCE）。这类无定形聚合物能够像天然的织物那样扩张与收缩，缓冲撞击并耗散能量。
Yakacki清楚这类物质在减小受力方面会有不错的表现，但是他最开始的研究重心却是用液晶弹性体来植入人体，作为膝关节置换手术的的一部分或者是用于后背椎间盘的修复。不过他在这方面并未获得后续的动力，在听到“头部医疗健康科技挑战项目”对于创新材料抱有兴趣的风声之后，他开始转攻外部设备。Yakacki设想到液晶弹性体可用作头盔的衬垫，能够起到分散外力和保护头部的作用。
Yakacki向第二届“头部医疗健康科技挑战项目”提交了自己的方案，他进入了决赛，但最终没能够赢得奖金。杜克大学的梅耶斯教授向他提供了一大串反馈以及评论，即便是他本人，也认为这些评论实在是“太难听了”，甚至是有过之而无不及。他回想到当时的一封邮件，大致意思是：我们喜欢的想法，但是请不要再这么纸上谈兵了。
年轻的科罗拉多大学副教授非常看重这番直率的评论，随后他重新修订了自己的提案。梅耶斯和杜克大学临床与转化科学研究所的团队对于被他的行为打动了，在第三届挑战项目中资助了他12万美元，帮助他进一步将想法现实。
▲科罗拉多大学械工程系副教授Chris Yakacki
“在我看来，他们可不是简单的就给你资金帮助，更为积极的一方面是，他们希望你能做出一些了不起的大事，或是发表一些论文——事实上，他们想看到你所做的这些事最后能够实现商业化，”Yakacki坦言。梅耶斯不断地为Yakacki提供建议，指导他创立一个大学衍生公司（该公司名为“Impressio”），而且还帮助这家初创公司在“工程发展蓝图项目”中列举的规定之内实施材料测试。
“据我们发现，这些（初创）公司还不足够强大，他们没有能力去雇佣其公司所需的各类型专业人士，”梅耶斯说道，“而我们的这个项目比较独特的一点就在于能够去补平这些公司的人才缺口，我们可以为他们配置他们养不起的各个领域的专业人士，以此来帮助这些公司从构想最终走向市场。”
这些竞赛项目和后面的导师制关系有助于为研究人员们提供建议，帮助他们在创业以及生产可行的商业产品期间克服所有的困难。
“这便是该项目的要义，”梅耶斯坦言。“今时今日，这会是一款性能更为优越的头盔吗？让我们拭目以待吧。不过这就是产品发展的本质：先是风险，后是回报。”
在上世纪50年代，远在橄榄球场之外，同为诺贝尔获奖者的理论物理学家沃尔夫冈·保利（Wolfgang Pauli）和沃纳·海森堡（Werner Heisenberg）共同提出了量子场论——这个被视为物理学圣杯的理论最开始被写在一篇说服力极强的论文里，主要讲述了自然界中的基本力。泡利于1958年在哥伦比亚大学的一场演讲中向他的同行学者们呈现了他的想法。同为诺贝尔奖得主的尼尔斯·玻尔（Neils Bohr：著名的量子物理学家）那天正好坐在第一排，在保利由整篇演讲得出结论之时，玻尔站起来说道，“我们都一致认为您的理论过于疯狂，但是大家的区别就在于一个问题，那就是‘这个理论是否足够疯狂？’”
NFL球员工会的医疗主任托姆·迈尔（Thom Mayer）博士最近把这个故事分享给了那些有意向最近一期“头部医疗健康挑战项目”提案的研究者们，“我想要鼓励你们去做的事情就是参与进来，疯狂起来。”
梅耶斯把挑战项目的选择标准称之为“风险不可知的”，因为评判组要衡量一整个项目组合，评判因素的范围从可能性到成功之后带来的影响不等。梅耶斯也承认，他本人对于非传统材料作为头盔衬垫的提案申请“激动不已”。
Corsair Innovations初创公司用纺织纤维来吸收能量的提案从通用电气出资的“头部医疗健康挑战项目”和其后由杜克主办的“头部医疗健康科技挑战项目”都拿到了资助，该初创公司的产品发展顾问桑德·雷诺兹（Sander Reynolds）表示，在公司前期进行的测试中，纤维带来了显著的效果。当把Corsair公司研发的纤维性能量吸收材料（Fibrous Energy Absorbing Material）用作是头盔衬垫时，它能够在将直接撞击产生的力量减少10%到15%，将旋转力提升20%到30%。
克里斯蒂·阿波加斯特（Kristy Arbogast）目前担任NFL球员工会的咨询顾问，同时还是费城儿童医院创伤研究和预防中心的工程部主任，她表示，“在我看来，能够让这些个体研究者和公司参与到头盔设计的讨论之中，可能会为我们带来一些之前从未实现过的进展。”
NFL还同康卡斯特集团旗下的NBC环球和梅奥医学中心（Mayo Clinic：常年位居全美医院首位）发起了一场竞赛，名为“1st and Future”，该竞赛旨在覆盖更广泛的运动员安全领域并带来高性能的科技创新产品。无论是“头部医疗健康挑战项目”还是“1st and Future”，这两个外包项目都处于“工程发展蓝图项目”的范围内，由NFL健康安全部的高级副总裁杰夫·米勒（Jeff Miller）监管。
“我真的觉得联盟值得高度表扬，因为他们在识别、培养和滋育新的科技创新上付出了很大努力，”Vicis公司的CEO马尔菲坦言。“杰夫·米勒和他的团队一直以来都在发展和改进这个项目。他们努力地提高新科技产品的产量并确保它们能够在绿茵场上物尽其用。我们希望能够成为后来者的榜样和标杆，让他们看到，一切皆有可能。”
“脑海中的想法——画板上的草图—NFL竞技场上的实物，从无到有，皆有可能。”
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声明：本文为懒熊体育编译自SportTechie，原文作者为Joe Lemire
