做一個(gè)超人，擁有超過普通人的智力或者體能，這是很多人小時(shí)候的夢(mèng)想，而未來這一切并非不可能，人機(jī)接口和醫(yī)療植入裝置有望讓這一夢(mèng)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

試想一下:如果你只要把軟件下載到你的大腦，就能學(xué)會(huì)駕駛直升機(jī);再試想一下:如果你的眼睛可以看到幾公里外黑暗中的物體，旁邊還顯示物體的相關(guān)數(shù)據(jù)，這些是不是很有吸引力?來自《黑客帝國》和《終結(jié)者》等影片的這些科幻場(chǎng)景在將來也許真的能成為現(xiàn)實(shí)，這要?dú)w功于醫(yī)療植入裝置背后讓人著迷的科學(xué)技術(shù)。

由外科醫(yī)生、研究人員、工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家組成的跨學(xué)科隊(duì)伍正在研制復(fù)雜精密的電子元件，目的是為了能夠在人體內(nèi)使用，以模擬人體機(jī)能。而如今仿生技術(shù)正在造福飽受疾病或殘疾折磨的人們，可能為將來盲人看得見、聾人聽得到奠定基礎(chǔ)。研究人員已在醫(yī)學(xué)科學(xué)領(lǐng)域取得了重大突破，盡管這些進(jìn)步帶來的人體機(jī)能方面的改進(jìn)程度還達(dá)不到普通人的視覺、聽覺、思維或運(yùn)動(dòng)水平。同時(shí)，植入裝置也正在變得性能更好、速度更快、體積更小。專家們表示，植入裝置有望在五到十年內(nèi)用來增強(qiáng)健康人的人體機(jī)能。因此，不妨關(guān)注一下醫(yī)療植入裝置方面的最新研究，這樣不但可以了解治療疾病方面前所未有的潛力，還可以了解增進(jìn)人類潛力的一種新方式。

黑暗中能看清

物體的仿生眼

自20世紀(jì)80年代末以來，波士頓視網(wǎng)膜植入計(jì)劃(Boston Retinal Implant Project)一直致力于開發(fā)一種眼睛植入裝置，用于治療導(dǎo)致眼睛失明的兩大病因:色素性視網(wǎng)膜炎和老年性黃斑變性。密封的鈦植入物是一個(gè)可裝在眼窩里的一塊擁有200個(gè)通道的芯片和繞在眼睛虹膜外面的一個(gè)線圈，人體外基于計(jì)算機(jī)的無線控制器處理數(shù)據(jù)傳輸工作。14年來，麻省理工學(xué)院(MIT)的特邀科學(xué)家和項(xiàng)目成員Shawn Kelly博士一直在研究這個(gè)項(xiàng)目。他預(yù)計(jì)3年后可開始人體臨床試驗(yàn)。

體內(nèi)裝有植入裝置的病人將戴上裝有攝像頭的眼鏡，并攜帶裝有電池的小型袖珍電腦。電腦會(huì)讀取及分析圖像，然后將數(shù)據(jù)發(fā)送到植入裝置，而植入裝置會(huì)利用電極將電脈沖傳送到視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞。不過，病人只能看到幾百個(gè)像素，而不是視覺正常的人能看到的幾百萬個(gè)像素，因此他們需要接受治療，訓(xùn)練大腦，學(xué)會(huì)解讀點(diǎn)圖案和顏色信息。

Kelly說:“這就像是圖像的像素記分牌?！?/p>

植入裝置的應(yīng)用最終有沒有可能不局限于矯正視力而是讓人擁有超凡視力呢?Kelly推測(cè)，腦機(jī)接口領(lǐng)域(包括與視力有關(guān)的接口)可能會(huì)朝著增強(qiáng)人體機(jī)能的方向發(fā)展，但任何這方面的應(yīng)用肯定都要經(jīng)過一段漫長的歷程。

Kelly說:“目前還不敢將植入裝置安裝到視力完全健康的人身上?！?/p>

但是，即使植入裝置沒有準(zhǔn)備好提供仿生視覺，如果輸入設(shè)備已做好了準(zhǔn)備，那會(huì)怎樣呢?如果你把用來為植入裝置饋送圖像的攝像頭換成讓用戶在完全漆黑的環(huán)境中也看得見的夜視攝像頭，那會(huì)怎樣?

這就是第二視覺醫(yī)療產(chǎn)品公司(Second Sight Medical Products)的業(yè)務(wù)開發(fā)副總裁Brian Mech博士提出的假設(shè)場(chǎng)景，這家公司的Argus II眼睛植入裝置系統(tǒng)目前處于臨床試驗(yàn)階段。

Argus II植入裝置由四個(gè)部分組成:植入到眼睛中的電子元件、裝在眼鏡里的攝像頭、視頻處理器以及系在腰帶上的電池組。植入物有60個(gè)電極，基本上對(duì)應(yīng)于完整圖像中的60個(gè)像素(請(qǐng)記住:一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的Web圖像每平方英寸有72個(gè)像素)。不過若使用夜視攝像頭，60個(gè)像素可能勝過燈光熄滅后，你憑肉眼能看到的畫面。

第一代Argus植入裝置只有16個(gè)電極，下一代產(chǎn)品會(huì)有240個(gè)電極，1000個(gè)電極的裝置也在規(guī)劃之中。

用思維控制說話

植入裝置技術(shù)的核心是大腦及大腦接收和解讀數(shù)據(jù)的方式。神經(jīng)信號(hào)公司(Neural Signals)開發(fā)腦機(jī)接口的目的是，讓罹患肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)或中風(fēng)等嚴(yán)重腦部疾病的病人能重新正常說話。最有名的例子是，神經(jīng)信號(hào)公司的首席科學(xué)家兼首席執(zhí)行官Philip Kennedy治好了Erik Ramsey，這個(gè)病人在1999年出過一起嚴(yán)重事故后，被診斷患有閉鎖綜合征。雖然Ramsey完全有思考和感覺能力，但根本說不了話。他唯一能主動(dòng)控制肌肉的表現(xiàn)就是，上下滾動(dòng)眼球。據(jù)發(fā)表在2008年10月刊《君子》雜志上的一篇文章聲稱，Kennedy使用了植入的腦機(jī)接口，讓Ramsey有機(jī)會(huì)成為直接把想法變成說話的第一人。

神經(jīng)信號(hào)公司研制的親神經(jīng)性電極是為了檢測(cè)大腦中語言運(yùn)動(dòng)區(qū)域的活動(dòng)，記錄電氣數(shù)據(jù)后，傳送給電腦，然后電腦把該數(shù)據(jù)映射成英語中的39個(gè)音位(語音的最小單位)，揚(yáng)聲器播放重新構(gòu)建的聲音。

Kennedy說:“我希望看到這項(xiàng)技術(shù)讓病人重新能以近似談話的速度來說話，能夠說100個(gè)簡(jiǎn)短詞語，那樣這些人就能正常說話了?！?/p>

考慮到相應(yīng)的人員和資金已到位，Kennedy預(yù)計(jì)十年內(nèi)會(huì)看到腦機(jī)接口用于增強(qiáng)人體機(jī)能的一幕。他表示，面臨的挑戰(zhàn)是如何以一種不會(huì)讓大腦受不了的方式訪問大腦。他解釋，像《黑客帝國》中把信息直接下載到大腦中不僅概念上不切實(shí)際，而是也不具備可操作性。

Kennedy提醒:“大腦不會(huì)收到下載信息后就立即記住信息。還需要一段時(shí)間來分析數(shù)據(jù)?！?/p>

越來越小的大腦植入裝置

大腦植入裝置在設(shè)計(jì)上面臨一些挑戰(zhàn)。比如，這些裝置相對(duì)較厚，大腦適應(yīng)它們有些難度。另一方面，它們用過大的觸點(diǎn)連起來，因而減少了可以植入的電極的數(shù)量。Brian Litt博士是賓夕法尼亞大學(xué)生物工程和神經(jīng)病學(xué)的副教授，正在研制既可以減小大腦植入裝置尺寸，又能增強(qiáng)效果的方法。他與伊利諾依斯大學(xué)的John Rogers合作，把有源電子器件放置到柔性橡膠片和塑料片上。Litt表示，電流直接被引到了腦部組織附近的設(shè)備上，還被引到放大器和電路等設(shè)計(jì)元件上。

與此同時(shí)，Litt還與馬薩諸塞州塔夫茨大學(xué)的David Kaplan和Fio Omenetto合作，把植入設(shè)備放置到可溶性絲線上，這種薄薄的柔性材料在生物特性上比橡膠或塑料更能與大腦相容。Litt表示，這項(xiàng)技術(shù)將允許裝入含有成百上千個(gè)觸點(diǎn)的植入裝置，而不像今天最多只能有上百個(gè)觸點(diǎn)。他希望，絲線植入裝置可在一兩年后用于人體試驗(yàn)。

至于這項(xiàng)技術(shù)在幫助癲癇病人方面具有的前景，Litt說:“只要我們能夠把很難治愈的不受控制的癲癇的發(fā)作率從35%降低到31%，就值得為此投入畢生精力?！?/p>

Litt自己不研究仿生學(xué)在增強(qiáng)人體機(jī)能方面的工作，不過他推測(cè)，自己的研究也許可以應(yīng)用于增強(qiáng)人體機(jī)能。他說:“只要邁出很小的一步，我的研究成果就有望用來增強(qiáng)大腦智力水平?！?/p>

增強(qiáng)人體機(jī)能的隱憂

政府資助的試驗(yàn)和商業(yè)實(shí)驗(yàn)室眼下沒有致力于改善人體機(jī)能，一方面是由于這項(xiàng)技術(shù)還沒有完全成熟，另一方面是因?yàn)獒t(yī)療行業(yè)受到嚴(yán)格管制。研究人員能否獲得資金、能否得到食品和藥物管理局的批準(zhǔn)，全取決于他們研發(fā)的醫(yī)療設(shè)備的用途、安全性和效果如何。他們并不急于研究如何讓普通人做過手術(shù)后比網(wǎng)球手更勝一籌。

但是，獨(dú)立科學(xué)家Todd Huffman說，如今正在研發(fā)的植入技術(shù)可能隨后在方向上有所調(diào)整，之前主要用于彌補(bǔ)機(jī)體機(jī)能不足，而未來可以對(duì)那些機(jī)能已經(jīng)達(dá)到平均水平或超過平均水平的人進(jìn)一步增強(qiáng)。Huffman說:“如果你已經(jīng)解決了假體研發(fā)過程所有的問題，可能會(huì)想是否是否可以再做些工作來提供一些超正常的能力?！?/p>

Huffman在植入裝置方面的想法來自切身體驗(yàn)。幾年前，他在自己的左手無名指中植入了一塊稀土磁鐵，以此試驗(yàn)人體機(jī)能的改進(jìn)。現(xiàn)在，Huffman覺得外界的有源電子設(shè)備會(huì)引起他的無名指顫動(dòng)。他拿起吹風(fēng)機(jī)后，會(huì)感覺到從吹風(fēng)機(jī)傳過來的電流。他設(shè)想一種類似的植入裝置有望用做手機(jī)靜音模式，會(huì)震動(dòng)，讓你知道有電話打來。

Huffman的試驗(yàn)引發(fā)了一些擔(dān)憂，早期采用者應(yīng)該認(rèn)真考慮。你如何正確地利用技術(shù)來增強(qiáng)人體機(jī)能?你會(huì)不會(huì)很難適應(yīng)并融入外界?你如何看待目前的能力，愿意為了增強(qiáng)人體機(jī)能而冒怎樣的風(fēng)險(xiǎn)?Huffman把磁鐵植入到左手無名指，以防備萬一失敗需要截掉后不會(huì)帶來太多不便。

Huffman說:“考慮增強(qiáng)人體機(jī)能技術(shù)的人中很多人其實(shí)沒有認(rèn)真考慮與此相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。只有你去增強(qiáng)人體機(jī)能了，才真正明白成本/效益分析是什么。”

神經(jīng)信號(hào)公司的Kennedy歡迎人們使用植入裝置來增強(qiáng)人體機(jī)能，只要這些技術(shù)是人人都可以使用的。Kennedy說:“如果某人的大腦擁有無限制的記憶力和數(shù)據(jù)容量，以及超出所有常人的計(jì)算能力，他肯定是個(gè)能量超凡的人。”

管理機(jī)構(gòu)已經(jīng)表明了立場(chǎng):它們?cè)谔岱澜柚夹g(shù)增強(qiáng)人體機(jī)能(名為“技術(shù)迷戀”)。安有兩條假肢的南非短跑運(yùn)動(dòng)員Oscar Pistorius準(zhǔn)備參加2008年北京奧運(yùn)會(huì)時(shí)，曾引發(fā)了爭(zhēng)議。國際田徑聯(lián)合會(huì)(IAAF)最初認(rèn)定Pistorius沒有資格參賽，這是由于該組織擔(dān)心假肢會(huì)讓他擁有對(duì)其他參賽選手來說不公平的優(yōu)勢(shì)。這個(gè)決定后來被推翻了，但Pistorius跑得不夠快，最終未能入選南非國家隊(duì)。人們預(yù)計(jì)在2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)上，他還會(huì)再一次嘗試。

來自賓夕法尼亞大學(xué)課堂講臺(tái)上的Litt博士對(duì)于植入裝置持比較樂觀的看法。Litt博士在教腦機(jī)接口課程，他曾在課堂上進(jìn)行了使用醫(yī)療設(shè)備來增強(qiáng)人體機(jī)能是否合乎倫理道德方面的討論。課堂上的學(xué)生們踴躍發(fā)言，在倫理道德觀念上分為兩派。一派學(xué)生認(rèn)為，2分鐘里面就能跑完1英里太棒了。另一派學(xué)生指出了人種改良帶來的種種不利影響，堅(jiān)持認(rèn)為通過技術(shù)打造超人是不道德的。但是，有個(gè)學(xué)生的觀點(diǎn)引起了Litt博士的注意，他指出雙方達(dá)成共識(shí)對(duì)人類來說很重要。