2005年6月,曾在一次意外事故中失去了雙臂的54歲美國(guó)男子杰西·蘇利文,接受了美國(guó)醫(yī)學(xué)專家為他安裝的一對(duì)仿生機(jī)械臂,他成了世界首位“仿生人”。
這雙手臂的“神經(jīng)”與他的胸部肌肉相連接。蘇利文只需通過大腦思考,腦中的信息便立刻通過手臂上的一個(gè)接收器,傳送到仿生機(jī)械臂上。機(jī)械臂不僅能夠移動(dòng)取物、拿起杯子,甚至仿生手指也能像真手指一樣,感覺到物體的冷熱。此外,這對(duì)人造手還可以進(jìn)行360度的旋轉(zhuǎn)。只要大腦發(fā)出命令,蘇利文也可以感覺到這雙仿生手臂的運(yùn)動(dòng)。
而在美國(guó)舊金山舉行的2006年實(shí)驗(yàn)生物學(xué)研討會(huì)上,科學(xué)家們進(jìn)一步展示了由各個(gè)大學(xué)的科學(xué)家研制的仿生人實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品。
仿生技術(shù):科幻變現(xiàn)實(shí)
科學(xué)家要制造仿生人的這一設(shè)想來(lái)自于上世紀(jì)70年代風(fēng)靡全球的電影《無(wú)敵金剛》以及后來(lái)的《機(jī)器戰(zhàn)警》?!稛o(wú)敵金剛》的主角、一名重傷飛行員的雙腿、右手以及左眼都被換上了電子零件。
30多年后的今天,美國(guó)解剖學(xué)家協(xié)會(huì)制定了一個(gè)名為“60億美元人類”的計(jì)劃,即通過生物學(xué)與電子傳導(dǎo)技術(shù)相結(jié)合打造出仿生人。仿生人一旦成功問世,人類的四肢、器官將變得“更快、更好、更強(qiáng)壯”,肢體殘疾者可以借助仿生裝置走路,盲人也能重見光明。
人造器官:由大腦操縱
仿生手 會(huì)敲打鍵盤
美國(guó)新澤西州的大學(xué)教授威廉·克雷尼斯描述了他們制造的仿生手臂。手臂末端有完整的手掌和五根手指,每根都可以獨(dú)立接受大腦對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)下達(dá)的指令,這種交流靠植入人工肢體的電腦協(xié)調(diào)完成。
仿生手臂上有標(biāo)準(zhǔn)的插頭和感應(yīng)硅樹脂袖套接在截肢者肘部以下,經(jīng)過一段時(shí)期的簡(jiǎn)單訓(xùn)練,使用者只需通過想像手部動(dòng)作就可以控制手臂的運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過訓(xùn)練后,仿生手指甚至可以彈鋼琴。
仿生腿 能扛90公斤
美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的霍馬允·卡澤魯尼博士設(shè)計(jì)的是一雙強(qiáng)有力的機(jī)器腿,附加的機(jī)械動(dòng)力可以讓這雙機(jī)器腿搬運(yùn)90公斤的重物。
老年人、殘疾人能借助仿生腿靈活地行動(dòng);軍隊(duì)可以借助它幫士兵攜帶更多裝備,進(jìn)行長(zhǎng)距離行軍?!拔覀儨?zhǔn)備創(chuàng)造一副外部骨骼,它將兼具人體控制系統(tǒng)與機(jī)械肌肉。”卡澤魯尼說。
仿生眼 目光如炬
斯坦福大學(xué)教授丹尼爾·帕蘭卡爾領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)小組則設(shè)計(jì)了一只仿生眼,仿生眼的“人工視網(wǎng)膜”中植入了微型便攜式電腦處理器、微型電池以及微型感光芯片。
感光芯片從護(hù)目鏡上的攝像頭處接收信號(hào),在光線波長(zhǎng)低于可見光的情況下也能看見東西,能夠進(jìn)行夜視。帕蘭卡爾說:“研究的最終目的是制造仿生眼,能使盲人分辨出不同人的臉并能閱讀大字號(hào)印刷品?!?/p>
仿生耳 能復(fù)制腦活動(dòng)
德國(guó)薩爾大學(xué)的沃納·納赫迪加爾和峰利聽覺中心的史蒂芬·勞納教授已經(jīng)開發(fā)出一種新的助聽器。這種助聽器被植入一種微型晶片,它能復(fù)制腦部和耳朵互相作用,通過刺激聽覺神經(jīng)接收聲音。勞納教授說:“我們的耳朵有定位、辨別不同聲音的能力,新的仿生耳可以模擬耳朵的這些功能?!?/p>
終極目標(biāo):改善體能
1959年,科學(xué)家們提出一個(gè)大膽的設(shè)想,要制造出類似人類有智慧、有記憶、能做繁復(fù)工作的仿生機(jī)器人,并把這種將生物結(jié)構(gòu)的組成和電腦、電子等結(jié)合的技術(shù)稱為仿生學(xué)。
仿生人在許多功能上都優(yōu)于人類。比如,視訊系統(tǒng)增添了電腦輔助資訊,使得原先肉眼所能接收的光波范圍無(wú)限擴(kuò)大,肌肉體也超越常人。
仿生機(jī)器人技術(shù)的最終目標(biāo),是創(chuàng)造由活體器官和人造元件組成的仿生體。如今,一些實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)完成了把大腦神經(jīng)元和電子元件結(jié)合在一起的研究工作。殘疾人將是這種技術(shù)的首批受益者。改善人體能力,將是這類技術(shù)進(jìn)步的必然結(jié)果。
(王煒?biāo)]自《世界新聞報(bào)》原標(biāo)題為《美國(guó)花60億打造仿生人》)