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机械仿生体

除了创造一个你自己的克隆体外,或许有一天你会用机械仿生体来维修和升级你现有的身体。从20世纪70年代的电视连续剧《无敌金刚》到80年代的电影《机械战警》,我从小就是看各种有关赛博格的电影长大的。现在,好像我童年时的各种幻想正在成为现实,而我们正处在一个机械仿生体成为现实的时代。

克里·芬恩(Kerry Finn)因II型糖尿病所引发的血管疾病失去了左腿。幸运的是,他是犹他大学研发的机械仿生腿的首批测试者之一。与通常的义肢不同,芬恩的机械仿生腿带有自身动力,而且能够自主做出反应。它包含一个微处理器和动力关节,可以自动地对身体的运动做出反应,就好像一条天然的腿那样。

“如果你曾经看过《终结者》这部电影,所谓的机械仿生肢体就是那个样子了,”芬恩这样说道,“它让我觉得我可以做我以前根本做不到的事情。每次我向前迈出一步,感觉都很棒。” [40]

芬恩并不能像《无敌金刚》中的虚构英雄史蒂夫·奥斯汀(Steve Austin)那样以每小时60英里的速度奔跑,但是他的机械仿生腿确实让他的生活变得更轻松了。

“如果你想走得更快的话,它就能让你走得更快,还可以给你更多的能量。”这个项目的负责人托马索·兰兹(Tommaso Lenzi)这样解释道。 [41] 这条机械仿生腿的重量很轻而且很有力量。它很智能,可以自己适应穿戴者的动作,并且无须穿戴者有意识地去思考应该如何行动。

在约翰斯·霍普金斯大学的应用物理实验室里,人们正在开发一种机械手臂,穿戴者只需要进行思考就可以控制这条手臂。这对内森·科普兰(Nathan Copeland)这样的人来说是一个好消息,他在一场车祸中从胸部以下完全瘫痪了,根本无法感觉或者移动他的手。

“我们将机械手臂与科普兰的大脑连接在了一起,并为他提供了双向电子反馈,”这个项目的首席工程师迈克尔·麦克洛克林(Michael McLoughlin)解释道,“他不仅可以通过思考操作这个装置,还可以接收来自机械手臂的信号,比如手指被触摸时的感觉。这就像《星球大战》中的情节发生在了你的眼前。” [42]

“我可以清楚地感觉到每一根手指,”科普兰这样说道,“这真的是一种很奇怪的感觉。有时候我感觉到的是电,有时候是压力,但更多的时候,我可以非常准确地分辨出大多数的手指,而这种感觉就好像是有人在触碰或者推动我的手指一样。” [43]

在犹他大学,格雷戈里·克拉克博士(Gregory Clark)的团队已经开发出了以《星球大战》中的主角天行者卢克的名字来命名的卢克手臂。这种先进的假肢让截肢者可以通过植入他们神经的一组电极感受触觉。凯文·瓦尔加摩特(Keven Walgamott)在一次电气事故中失去了他的左手和部分手臂。

当他第一次体验卢克手臂时,他说:“我几乎要流下泪来,这实在太令人惊喜了,我从没有想过在那只手上我可以再一次地拥有触觉。” [44]

在不远的将来,你根本不需要穿戴假肢就能够成为一个机械仿生人。一种新型的外骨骼装置可以为你带来不可思议的绿巨人般的力量。目前美国的军队也正在开发一款类似的产品,它被称为FORTIS,它使用人工智能来分析和强化士兵的动作。这款以锂离子电池作为动力的机器人外骨骼承受了绝大部分的重量,使得一个普通的士兵在不需要消耗很大体力的情况下就可以搬起180磅的物品爬上5层楼。

“我们已经在一些陆军的精锐部队中进行了测试,在穿戴了外骨骼后,他们可以在全副武装的情况下以极高的敏捷性跑步行动。”洛克希德·马丁公司的高级项目经理凯斯·麦克斯韦尔(Keith Maxwell)这样说道。而洛克希德·马丁公司正是在FORTIS这款设备背后的公司。 [45]

外骨骼并不只是为了军队而开发的。美国机械仿生体公司(US Bionics)已经开发出了一系列工业用外骨骼,以保证工人在处理大体积的重型负荷时不会扭伤背部、手臂以及腿部。其目的是减少与工作有关的伤害并提高工人的工作效率。

“这些专为工人设计的外骨骼系统基本上把某些特定关节上受到的压力和张力降到了最低的程度,”胡马云·卡泽鲁尼(Homayoon Kazerooni)这样说道,他既是美国机械仿生体公司的CEO,也是加州大学伯克利分校的教授,“我们正在把机械仿生体设备当作一种可以负担得起的消费产品来开发,这样普通的工人也可以购买这款产品了。” [46]

那么,将来是不是我们所有人在外面走动的时候都会穿上“钢铁侠”套装呢?除非我们碰巧生活在火星或者其他行星上,否则这样的情形不太可能会发生。但是,人们负担得起的外骨骼系统将会极大地改善一些人的生活。那些瘫痪在床或者行动不便的人很有可能有一天会选择外骨骼系统,而不是轮椅。

在一次自行车极限运动事故后,斯蒂芬·桑切斯(Steven San chez)自腰部以下瘫痪了,但他后来穿着外骨骼周游世界,而外骨骼也成了他的必需品。同样是腰部以下瘫痪的亚当·戈利斯基(Adam Gorlitsky)借助外骨骼,以33小时50分23秒的成绩完成了2020年查尔斯顿马拉松比赛。

请记住,外骨骼技术目前仍然处于极早期的发展阶段。在今后的数年时间里,外骨骼的价格、重量、电池寿命以及外形等都会得到极大的改进。有一天,人们很可能会把这些外骨骼穿在他们的衣服下,并且在没有人能够察觉的情况下四处走动。所以,如果你正在大山里进行背包旅行、清扫你的车库,或者只是感觉到了疲惫,你很可能会穿上一条超级轻便柔软的外骨骼裤子,然后就像什么也没有发生一样继续你一天的生活。 rI3hcFpAEcc12GT7hxX8LNJU3nbzNJxir2Nu9KWuKlvPLa6yRMeLsKsEg3Hg4RNL

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