MIT截肢教授:義肢讓我明白,腦機接口是未來人類的「升級」方案|潮...

作者| 石筱玉

編輯| 傅博

 來自麻省理工學院（MIT）的Hugh Herr教授是MIT媒體實驗室（MIT Media Lab）生物機電工程領域的負責人。在媒體實驗室，他致力於開發增強人類身體能力的機器設備。在BBC記者Dave Lee與他討論「腦機接口」的相關話題時，他說：

「我們正處於人類歷史的關鍵轉折點。……我們在將神經系統與已經建好的世界融合起來。我們當前使用的技術與人類的神經系統相分離，但我們正在建立融合人類生理學的人機關係，並逐步向這一新時代過渡。」

他的這番言論其實是他個人經驗的真實寫照。

Herr教授的另一個身份是一名登山者。不過不幸的是，在1982年他18歲時，他在攀登新罕布夏州華盛頓山（Mount Washington）的過程中和夥伴被困在暴風雪中。在他們被援救人員救出之後，Herr本人因為凍傷而不得不接受雙腿自膝蓋以下的截肢。

在2012年，Herr教授裝上了非常複雜的機械仿生義肢。回憶起這一場景，Dave Lee是這樣描述的：

「在倫敦，我親眼見到他讓滿屋的人感動流淚。當時，他第一次在公眾面前穿上這兩個非常複雜精巧的義肢。這兩個義肢讓他能夠再次自然、優雅地行走。」

裝上假肢的Herr教授依舊能夠勇敢攀巖。

如今，Herr教授的研究也和他的義肢有關。在MIT媒體實驗室，Herr教授和他的研究組致力於開發幫助殘疾人的科技裝置。他們的目標是逐漸減少殘疾對人類的影響。

不過，隱藏在這一目標之下的，是Herr教授通過義肢實現「腦機接口」的理想。

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在裝上義肢後，Davis的第一場表演立刻引起了公眾轟動，也讓Herr教授站上了TED的演講臺。

在Herr教授位於MIT的實驗室中，他們在使用機械模擬人體能做到的一些工作。對於人體來說，下樓、跳躍這些事情非常簡單；但對於工程師手中的義肢來說，這些事情卻是極其複雜的。

BBC記者Dave Lee採訪了實驗室中的一名博士生，Roman Stolyarov。Stolyarov對他展示了他們正在開發的義肢，並告訴他義肢的設計理念與無人駕駛車輛的傳感器系統非常相似。

Stolyarov向Lee舉了一個例子：在下樓梯的過程中，不管人類是否意識到了這一動作，人的大腦都可以本能地讓腿部準備好踏上更低的臺階，但讓義肢去做同樣的事情則非常困難。不過他們正在設計的義肢就能為下樓的動作做「準備」。

「義肢中的電機能夠模擬真正的踝關節。（義肢）周圍的傳感器能夠判斷這條腿是在空中還是在地面上，從而能夠讓人感覺是在真正進行行走，而不是在使用一個毫無生氣的義肢。」

在下樓過程中，義肢能夠識別這條腿在空氣中還是在地面上。

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Herr教授並不只是想用他的研究幫助殘疾人。在設計殘疾人輔助器具之外，他還希望能夠用「人體外骨骼」這一形態提升人類的運動極限。另一名研究者Tyler Clites解釋稱，外骨骼可以將行走時的體力消耗減少25%：

「如果你實際行走了100英裡，你只會感覺自己走了75英裡……我們今天就能實現這項技術。我認為這些設備在未來幾年中就會被商業化。」

「人體外骨骼」這個概念並不是新鮮事。實際上，除了Herr教授和他的團隊，不少研究人員也在開發類似的舉措。一個實際應用的案例就是美國零售連鎖店Lowes正與維吉尼亞理工大學合作，為其員工研發外骨骼，以協助他們執行貨物搬運。

Lowes商店的人體外骨骼輔助設備。

對於這一前景，Clites是這麼評價的：

「我確實認為，我們正在進入這樣的一個新時代：生物系統和人造系統之間的界限正變得十分模糊。」

Clites也知道他們的研究可能會引起一些爭議，比如有些人認為「體外骨骼」技術能夠讓買得起的「富人們」更強，而窮人們更弱。不過他的導師Herr教授卻並不擔心。他對Lee說：

「機器設備的價格將直線下降，很難說社會上是否會出現大規模的兩極分化。」

據稱，美國也將使用「人體外骨骼」技術打造「超級士兵」。

Herr教授的研究從義肢起，但是很有可能終於被機器設備「強化」的全人類。不過Herr教授也承認「強化人類」的未來還有一點遠。目前他的研究重點還在於使用「腦機結合」理念讓人類與義肢產生更好的配合。

對於這個問題，Herr教授表達了他對機電工程在殘疾人領域運用現狀的失望。在他看來，目前的醫療行業需要在這個問題上有很多改進：

「從內戰時期至今，醫院中使用的截肢方法幾乎沒有根本性的改變。當我們看到機器人技術與機電一體化技術取得巨大進步時，我們卻沒有看到截肢手術取得相應的進展。

這種情況現在正被改變。我們正在重新設計截肢的方式，以創造正確的機械和電氣接口環境。」

未來，Herr教授將推動讓人類大腦直接控制義肢的「腦機接口」技術。這樣，義肢不僅能夠實實在在地幫助使用者，還能真正讓殘疾人真正感覺自己的身體重新變得完整。

Herr教授坦承，最讓他感動的是這樣的情形：

「我們在臨床上有這樣的經歷：當我們把這些義肢連接到人們身上，並聽取他們的意見時，他們會告訴我們：『我的肢體已經恢復了，我痊癒了，這是我身體的一部分』。」

近幾年來，「腦機接口」是一個貌似非常科幻、實際令開發者非常關注的一個話題。Facebook弄出了「意念打字」，Elon Musk建立了Neuralink……但是Herr教授的研究給「腦機接口」指明了一條新路：「腦機接口」可以被用在幫助殘疾人士的領域，讓他們不再因為難以使用的義肢而受苦。

Herr教授認為，通過人類和機器的如此配合，我們在逐漸進入人類和機器「互操作」的時代。