2005年6月,曾在一次意外事故中失去了雙臂的54歲美國男子杰西·蘇利文,接受了美國醫學專家為他安裝的一對仿生機械臂,他成了世界首位“仿生人”。
這雙手臂的“神經”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接收器,傳送到仿生機械臂上。機械臂不僅能夠移動取物、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,這對人造手還可以進行360度的旋轉。只要大腦發出命令,蘇利文也可以感覺到這雙仿生手臂的運動。
而在美國舊金山舉行的2006年實驗生物學研討會上,科學家們進一步展示了由各個大學的科學家研制的仿生人實驗產品。
仿生技術:科幻變現實
科學家要制造仿生人的這一設想來自于上世紀70年代風靡全球的電影《無敵金剛》以及后來的《機器戰警》。《無敵金剛》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,美國解剖學家協會制定了一個名為“60億美元人類”的計劃,即通過生物學與電子傳導技術相結合打造出仿生人。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 會敲打鍵盤
美國新澤西州的大學教授威廉·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,每根都可以獨立接受大腦對神經系統下達的指令,這種交流靠植入人工肢體的電腦協調完成。
仿生手臂上有標準的插頭和感應硅樹脂袖套接在截肢者肘部以下,經過一段時期的簡單訓練,使用者只需通過想像手部動作就可以控制手臂的運動。經過訓練后,仿生手指甚至可以彈鋼琴。
仿生腿 能扛90公斤
美國加州大學伯克利分校的霍馬允·卡澤魯尼博士設計的是一雙強有力的機器腿,附加的機械動力可以讓這雙機器腿搬運90公斤的重物。
老年人、殘疾人能借助仿生腿靈活地行動;軍隊可以借助它幫士兵攜帶更多裝備,進行長距離行軍。“我們準備創造一副外部骨骼,它將兼具人體控制系統與機械肌肉。”卡澤魯尼說。
仿生眼 目光如炬
斯坦福大學教授丹尼爾·帕蘭卡爾領導的實驗小組則設計了一只仿生眼,仿生眼的“人工視網膜”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。
感光芯片從護目鏡上的攝像頭處接收信號,在光線波長低于可見光的情況下也能看見東西,能夠進行夜視。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印刷品。”
仿生耳 能復制腦活動
德國薩爾大學的沃納·納赫迪加爾和峰利聽覺中心的史蒂芬·勞納教授已經開發出一種新的助聽器。這種助聽器被植入一種微型晶片,它能復制腦部和耳朵互相作用,通過刺激聽覺神經接收聲音。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。”
終極目標:改善體能
1959年,科學家們提出一個大膽的設想,要制造出類似人類有智慧、有記憶、能做繁復工作的仿生機器人,并把這種將生物結構的組成和電腦、電子等結合的技術稱為仿生學。
仿生人在許多功能上都優于人類。比如,視訊系統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限擴大,肌肉體也超越常人。
仿生機器人技術的最終目標,是創造由活體器官和人造元件組成的仿生體。如今,一些實驗室已經完成了把大腦神經元和電子元件結合在一起的研究工作。殘疾人將是這種技術的首批受益者。改善人體能力,將是這類技術進步的必然結果。
(王煒薦自《世界新聞報》原標題為《美國花60億打造仿生人》)