新浪科技訊 北京時(shí)間11月12日消息,半機(jī)械人有時(shí)又稱為“生化人”,或者音譯為“賽博格”(cyborg)。事實(shí)上,“cyborg”的含義并不止于人類,而是控制論有機(jī)體(cybernetic organism)的簡稱,指的是有機(jī)體與生物機(jī)電一體化的生物。從電影、漫畫到小說,半機(jī)械人在虛構(gòu)的文化作品中無處不在。不過,誰是第一個(gè)真正的半機(jī)械人呢?
借助一個(gè)與神經(jīng)系統(tǒng)相連的手臂植入物,凱文·沃威克可以通過網(wǎng)絡(luò)控制遠(yuǎn)在地球另一端的機(jī)械手。這是第一個(gè)以科學(xué)名義進(jìn)行的半機(jī)械人實(shí)驗(yàn)借助一個(gè)與神經(jīng)系統(tǒng)相連的手臂植入物,凱文·沃威克可以通過網(wǎng)絡(luò)控制遠(yuǎn)在地球另一端的機(jī)械手。這是第一個(gè)以科學(xué)名義進(jìn)行的半機(jī)械人實(shí)驗(yàn)
對(duì)于這個(gè)問題,英國工程師、雷丁大學(xué)和考文垂大學(xué)的榮譽(yù)教授凱文·沃威克或許能為我們提供答案。在他的左前臂上,醫(yī)生們劃開了一道口子,然后釘入了100顆硅釘,直接與他的神經(jīng)系統(tǒng)相連。這些硅釘?shù)哪┒搜b有鉑電極,可以讓他的身體接收到外界——比如一臺(tái)計(jì)算機(jī)——的信號(hào),然后再把這些信號(hào)傳遞出去。
正是這個(gè)手術(shù),使沃威克在2002年成為了世界上第一個(gè)半機(jī)械人。通過將身體與機(jī)電技術(shù)融合,他的常規(guī)人類能力得到擴(kuò)展,就像科幻小說里所描述的那樣。有了這種植入物,他可以與計(jì)算機(jī)連接,通過互聯(lián)網(wǎng)控制世界另一端的機(jī)器人;此外,他還能像蝙蝠一樣感知超聲波。“這就好比,你的大腦突然之間就有了一種超能力,”沃威克說道。
根據(jù)相關(guān)資料,“cyborg”一詞最早是由美國紐約州羅克蘭州立醫(yī)院動(dòng)態(tài)模擬研究室的神經(jīng)生理學(xué)家和工程師曼菲德·克萊恩斯在1960年創(chuàng)造的,他與一個(gè)生理儀器和電子資料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)師內(nèi)森·克萊恩提出,未來有可能出現(xiàn)一種人類,在經(jīng)過強(qiáng)化后,這種人類可以在地球以外的環(huán)境中生存;當(dāng)人類開始進(jìn)入深空探索的新領(lǐng)域時(shí),人類與高科技機(jī)械的融合將成為必要條件。不過,自20世紀(jì)20年代以來,類似半機(jī)械人的生物就已經(jīng)出現(xiàn)在科幻小說中,“cyborg”一詞的含義也相當(dāng)廣泛,會(huì)根據(jù)來源的不同而變化。
內(nèi)爾·哈維森與他的一件藝術(shù)作品 內(nèi)爾·哈維森與他的一件藝術(shù)作品
韋氏詞典將“cyborg”定義為“仿生人”,其中“仿生”的含義便是通過電子或機(jī)電設(shè)備增強(qiáng)生物的能力或表現(xiàn)。據(jù)美國華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院伯納德·貝克爾醫(yī)學(xué)圖書館的資料介紹,第一個(gè)佩戴式電子助聽器是在20世紀(jì)初發(fā)明的。但是,電子助聽器雖然可以幫助那些聽力受損的人,卻無法給予他們額外的、超乎常人的能力。因此,將助聽器佩戴者稱為“仿生人”是否準(zhǔn)確還存在爭(zhēng)議。其他醫(yī)療技術(shù)奇跡也是如此,比如植入體內(nèi)輔助心臟跳動(dòng)的心臟起搏器。
沃威克在1998年接受了第一個(gè)植入物:一個(gè)簡單的射頻識(shí)別(RFID)芯片被植入他的手臂皮膚下。在他位于雷丁大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室里,與電腦連接的天線可以探測(cè)到射頻識(shí)別芯片傳輸?shù)臒o線電波;當(dāng)沃威克靠近時(shí),接收到信號(hào)的電腦就可以開始執(zhí)行任務(wù),比如打開電子門。不過,在沃威克看來,2002年的植入手術(shù)才真正為他贏得了“半機(jī)械人”的稱號(hào),因?yàn)橹踩胛锱c他體內(nèi)的神經(jīng)系統(tǒng)整合在一起,擴(kuò)展了人體的生物學(xué)能力。
隨著纖維組織在植入物的周圍生長,將其固定在手臂內(nèi)部,這也意味著人體已經(jīng)接受了這些外來的電子設(shè)備。植入物的硅釘可以檢測(cè)到經(jīng)由神經(jīng)系統(tǒng)傳遞的信號(hào),而連接到植入物的計(jì)算機(jī)可以實(shí)時(shí)破譯這些信號(hào)。計(jì)算機(jī)還可以通過硅釘將信號(hào)傳遞給沃威克的神經(jīng)系統(tǒng)。這種連結(jié)意味著植入到沃威克手臂的技術(shù)已經(jīng)成為他的一部分?!暗c此同時(shí),它也給了我作為人類所沒有的能力,”沃威克說道。
例如,他可以在英國移動(dòng)一只遠(yuǎn)在美國紐約的機(jī)械手,就仿佛這是他自己的手。具體來說,他的大腦發(fā)出了指揮手指握成拳頭的指令,經(jīng)過連接植入物的計(jì)算機(jī)解讀后,通過互聯(lián)網(wǎng)傳送到世界的另一端,由另一臺(tái)計(jì)算機(jī)接收,并指揮機(jī)械手握成拳頭。這只金屬機(jī)械手裝有傳感器,可以通過互聯(lián)網(wǎng)將信號(hào)發(fā)回沃威克的神經(jīng)系統(tǒng),使他的大腦接收到脈沖形式的信號(hào)。脈沖頻率越高,機(jī)械手就握得越緊?!拔夷芨惺艿绞值母杏X,”沃威克說,“這種感覺非常強(qiáng)烈。”
在使用植入物的三個(gè)月時(shí)間里,沃威克進(jìn)行了多項(xiàng)實(shí)驗(yàn),控制機(jī)械手便是其中之一。在另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,他將植入物與一頂裝有超聲波傳感器的改裝棒球帽連接,由此獲得了類似蝙蝠的感知能力。傳感器將信號(hào)以脈沖的形式發(fā)送到他的神經(jīng)系統(tǒng),當(dāng)不同的物體靠近他時(shí),脈沖的頻率就會(huì)不同程度地升高。
沃威克最重大的“頓悟時(shí)刻”發(fā)生在他將自己的神經(jīng)系統(tǒng)與妻子伊蕾娜·沃威克的神經(jīng)系統(tǒng)連接起來的時(shí)候。當(dāng)時(shí),他的妻子也在手臂的神經(jīng)上植入了電極。他看不見她在做什么,但當(dāng)她張開和握緊手指時(shí),他能感覺到。與機(jī)械手類似,沃威克的神經(jīng)系統(tǒng)接收到了脈沖信號(hào),使他感覺到了伊蕾娜在做什么。
沃威克夫婦并不是唯一在半機(jī)械人歷史上占有重要地位的人物。早在2004年,內(nèi)爾·哈維森就成為世界上第一個(gè)獲得政府法律認(rèn)可的半機(jī)械人。他是世界上第一位在頭骨上植入天線的人,而這種“賽博格天線”實(shí)際上是一種用來擴(kuò)展色彩感知的傳感系統(tǒng),使他能夠“聽到”顏色。從2004年起,該天線就永久固定在哈維森的頭上。當(dāng)時(shí),哈維森的英國護(hù)照在續(xù)簽時(shí)被拒絕,因?yàn)橛o(hù)照署不允許他帶著電子設(shè)備出現(xiàn)在護(hù)照照片中。經(jīng)過數(shù)周的溝通,他的照片終于被接受。
作為一位藝術(shù)家和半機(jī)械人活動(dòng)家,哈維森生來就是色盲;賽博格天線使他能夠感知到顏色,并將它們轉(zhuǎn)換成他能聽到的聲音,每一種顏色都有獨(dú)特的音符。這項(xiàng)技術(shù)甚至能讓他聽到一些人類看不見的顏色,比如紅外線和紫外線。與沃威克在2002年植入手臂的設(shè)備不同,哈維森的天線是一個(gè)永久性的固定裝置。
然而,半機(jī)械人的定義可能意味著更多的植入物。根據(jù)《牛津參考資料庫》(Oxford Reference)的定義,半機(jī)械人是一種雜合體:一半是人,一半是機(jī)器??茖W(xué)家彼得·斯科特-摩根通過人工智能和機(jī)器人技術(shù)來治療他的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元疾病,比如將氣管與外部呼吸機(jī)連接,從而幫助呼吸并使用合成聲音說話,就像已故的理論物理學(xué)家斯蒂芬·霍金。2020年的紀(jì)錄片《彼得:人類賽博格》(Peter: The Human Cyborg)記錄了他的研發(fā)進(jìn)展,但與霍金不同的是,斯科特-摩根計(jì)劃通過與大腦相連的植入物來控制他的技術(shù),并研發(fā)一種比他的身體更強(qiáng)壯的自動(dòng)駕駛機(jī)器人外骨骼。
沃威克沒有需要克服的肢體殘疾,他也已經(jīng)退休,不再進(jìn)行利用技術(shù)手段來提升自己身體的實(shí)驗(yàn)。不過,他并不排除再進(jìn)行一次植入手術(shù)的可能性。對(duì)于近年來人類在半機(jī)械人領(lǐng)域取得的緩慢進(jìn)展,沃威克感到十分失望。他表示,他的半機(jī)械人實(shí)驗(yàn)在學(xué)術(shù)上并沒有引起多大轟動(dòng),這項(xiàng)工作也從未被他的同行完全接受。
在沃威克的預(yù)想中,今天的很多人大腦里都應(yīng)該有植入物,僅僅通過思考就能夠相互交流。然而,“沒有任何人在做這些,這真的很令人失望,”沃威克說道。(任天)