在007影片《大破天幕殺機(jī)》中,由戛納影帝哈韋爾·巴登飾演的大反派從嘴里摘掉假牙支架,一下子露出了嚴(yán)重?fù)p毀扭曲的臉。這個(gè)畫面雖然重口味,卻也引人思考:在科技高度發(fā)達(dá)的今天,我們有可能將自己身體的某個(gè)器官替換,或者對(duì)原裝的器官加以改進(jìn)嗎?日前,一個(gè)名叫瑞克斯的仿生人在紐約國際動(dòng)漫展上亮相,吸引了眾人的眼球。瑞克斯是由最先進(jìn)的“人體零部件”拼湊而成的,它會(huì)呼吸、說話、走路、看東西、抓握物品,代表了仿生學(xué)領(lǐng)域最領(lǐng)先的實(shí)用成果。
從頭到腳都是名牌
領(lǐng)銜瑞克斯項(xiàng)目的是英國著名機(jī)器人專家理查德·沃爾克(下文稱沃爾克)和馬修·戈登,他倆都供職于影子機(jī)器人公司——這家公司以生產(chǎn)機(jī)械手臂見長,沃爾克還是公司的執(zhí)行董事。兩年前,影子公司研究團(tuán)隊(duì)中有人提議用先進(jìn)的假肢造個(gè)仿生人,看他能不能站起來行走。經(jīng)過一番討論,大家決定索性將目前最先進(jìn)的仿生技術(shù)整合到一起,造一個(gè)最接近人類的仿生人。后來,沃爾克接洽了17家大學(xué)、研究機(jī)構(gòu),他們同意將各自的尖端技術(shù)“借”給仿生人項(xiàng)目。沃爾克率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過兩個(gè)半月夜以繼日的努力,終于造出了瑞克斯(Rex)——這個(gè)名字是“機(jī)器外骨骼”(robotic exoskeletons)的英文縮寫。
毫不夸張地說,瑞克斯從頭到腳都是名牌。它的頭顱是利用3D打印技術(shù)打印出來的;耳朵是由澳大利亞麥克奎爾大學(xué)研制的,它包括一個(gè)植入式耳蝸,可以刺激內(nèi)耳的神經(jīng)纖維,產(chǎn)生能被大腦解讀的信號(hào);眼睛由美國加利福尼亞大學(xué)提供,先由裝備在其中的攝像機(jī)拍攝周圍景物,然后將圖像轉(zhuǎn)化為電子脈沖,傳輸?shù)桨惭b在視網(wǎng)膜上的微芯片上。此前,雖然視網(wǎng)膜植入芯片技術(shù)不斷在發(fā)展,但成像的分辨率總是差強(qiáng)人意,而如今,瑞克斯的這雙眼睛得到了美國食品和藥品管理局的批準(zhǔn),已經(jīng)用在了一些盲人身上,幫助他們恢復(fù)部分視力。
瑞克斯的心臟是美國亞利桑那州一家公司的產(chǎn)品。它以電池為動(dòng)力,已經(jīng)用在了1000多名患者身上。它的血液循環(huán)系統(tǒng)則由倫敦大學(xué)學(xué)院提供,該院的科學(xué)家們開發(fā)出了一種高分子聚合物,他們用它造出了世界上第一個(gè)具有完全功能的動(dòng)脈和靜脈循環(huán)系統(tǒng)。而流淌在其中的血液則是以鐵為基礎(chǔ)的納米粒子。
瑞克斯的肺是一家英國公司研發(fā)的,它就像一個(gè)大規(guī)模交換器,不斷把二氧化碳從血液中分離出來,并補(bǔ)充新的氧氣。脾臟則來自美國哈佛大學(xué)生物工程學(xué)院。人類的脾是通過白血球來清除血液中的微生物,而這個(gè)人工脾臟則使用了一種特殊的磁珠,它上面有可以吸附微生物的蛋白,借以實(shí)現(xiàn)清潔血液的功能。英國德蒙福特大學(xué)為瑞克斯提供了胰腺,它可以根據(jù)機(jī)體的血糖水平來釋放或控制胰島素。瑞克斯的腎也來自加利福尼亞大學(xué),據(jù)說,這個(gè)人造腎臟將于2017年開始臨床試驗(yàn)。
瑞克斯的腿是新西蘭一家公司的產(chǎn)品,它能讓瑞克斯走路時(shí)保持平衡。它的腳和踝骨則是美國麻省理工學(xué)院開發(fā)的,能夠逼真地模仿人類小腿肌肉和跟腱的功能。
“東拼西湊”出來的瑞克斯身高近2米,共安裝了28個(gè)最先進(jìn)的假肢和器官,使用了超過100萬個(gè)傳感器、200個(gè)處理器、70個(gè)電路板和26個(gè)獨(dú)立的小發(fā)動(dòng)機(jī)。沃爾克驕傲地表示:“他已經(jīng)具備了人體60%—70%的功能!”
組裝勝過“原配”
其實(shí)早在今年1月,瑞克斯就在英國與公眾見面了。此后,它在倫敦科學(xué)博物館展出,展覽的名字也挺耐人尋味——“我是誰”。英國電視臺(tái)還播出了《如何制造一個(gè)仿生人》的紀(jì)錄片,向觀眾介紹了瑞克斯的誕生過程。
紀(jì)錄片的主持人是瑞士蘇黎士大學(xué)社會(huì)心理學(xué)家貝托爾特·梅耶。今年36歲的他出生在德國,一生下來沒有左小臂,很小就開始戴假肢了。30多年來,他換了許多假肢,因此對(duì)仿生技術(shù)的發(fā)展有著切身體會(huì)。瑞克斯的臉就是用硅膠復(fù)制的梅耶的臉。
據(jù)沃爾克介紹,瑞克斯所有零部件加在一起成本約為100萬美元(1美元約合6.09元人民幣)。如果以40多年前一部熱播的美劇作參照,這個(gè)價(jià)格真不貴。上世紀(jì)70年代,美國曾上映過一部名為《600萬美元造的人》的電視劇。在劇中,宇航員史蒂夫·奧斯汀在航天器墜毀后嚴(yán)重受傷,美國航天局為他安裝了仿生的手臂、雙腿以及人工眼睛,“再造成本”高達(dá)600萬美元。劇中有句臺(tái)詞非常著名:“先生們,我們可以新造一個(gè)他——我們有了這個(gè)技術(shù)!”當(dāng)然,100萬美元只是瑞克斯零部件的成本價(jià),在它背后是數(shù)十億美元的開發(fā)經(jīng)費(fèi)和研究人員的大量心血。
雖然這些人造器官科技含量很高,但它們現(xiàn)在還比不上“原配”。不過科學(xué)家們相信,按照科技的發(fā)展速度,假以時(shí)日,這些“替補(bǔ)隊(duì)員”終將勝過“首發(fā)隊(duì)員”。麻省理工學(xué)院生物物理學(xué)家、媒介實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)生物力學(xué)項(xiàng)目的休·哈爾(下文稱哈爾)教授對(duì)此深信不疑。1982年,17歲的哈爾在登山時(shí)遭遇暴風(fēng)雪,3天后獲救時(shí),他的雙腿因?yàn)閮鰝坏貌粡南ドw以下鋸掉。但他沒有放棄登山的愛好,開始為自己設(shè)計(jì)假肢,并不斷優(yōu)化。30多年來,哈爾已經(jīng)擁有了十幾項(xiàng)假肢的專利技術(shù),其中包括一個(gè)由電腦控制的人工膝蓋,它可以自動(dòng)適應(yīng)不同的行走速度。目前,哈爾為自己準(zhǔn)備了8種適應(yīng)不同需要的假肢,可以跑步、攀冰和游泳等。“我裝著假肢爬山比以前原裝的腿還要好使??萍季途哂羞@種神奇魔力,能夠治愈、康復(fù)甚至延伸上帝賜予你的能力?!彼踔帘硎荆骸叭绻邢膳畞頋M足我一個(gè)愿望,我肯定不希望擁有我原來的腿!”
現(xiàn)代弗蘭肯斯坦是福是禍?
瑞克斯的誕生,讓很多人不禁想:在不遠(yuǎn)的將來,仿生人會(huì)成為人類的“小伙伴”嗎?沃爾克表示,雖然瑞克斯已經(jīng)很強(qiáng)大,但距離真正的人體還有很大差距,例如,它還欠缺消化系統(tǒng)、肝臟和皮膚等。目前看來,仿生人的最大挑戰(zhàn)是大腦。人類大腦由1000億個(gè)神經(jīng)元組成,是已知世界中最復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。科學(xué)家們正在這個(gè)領(lǐng)域不懈努力,南加利福尼亞大學(xué)的科學(xué)家就正在研究老鼠大腦的電子信號(hào),并計(jì)劃在此基礎(chǔ)上開發(fā)微芯片。
同時(shí),仿生技術(shù)的發(fā)展也引發(fā)了人們對(duì)于科學(xué)倫理的擔(dān)憂。在英國詩人雪萊的妻子瑪麗1818年創(chuàng)作的科幻小說《弗蘭肯斯坦》中,科學(xué)怪人弗蘭肯斯坦用人體組織拼成了一個(gè)“人”,并用閃電將其激活。在波士頓大學(xué)生物倫理與人權(quán)教授喬治·安納斯看來,技術(shù)的發(fā)展沒有止境,但人類應(yīng)該學(xué)會(huì)控制?!坝幸环N危險(xiǎn)始終存在,那就是我們也許能夠借助技術(shù)的力量對(duì)人類進(jìn)行改造——?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)新的物種,可它會(huì)回頭來咬我們,就像弗蘭肯斯坦那樣。如果你創(chuàng)造的成果失去控制,造成破壞,就說明你出格了!”