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仿生人

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发表于 2006-10-16 04:54:00 | 显示全部楼层 |阅读模式

作者: 撰文/玛莎.布兰特(华盛顿)

The Bionic Man

仿生人
来自五角大楼的高科技假臂将会改变那些需要义肢者的生活。



杰斯?沙利文的医生们喜欢夸耀说,59 岁的沙利文是世界上第一个“仿生人”。但是,他肯定不是好莱坞记得的、1970 年代的电视剧集《无敌金刚》中的主人公。该剧集开场旁白以低沉的声调说:“我们能重造他,我们有技术。”不过由李?梅杰斯饰演的主角史蒂夫?奥斯汀的故事是科幻小说。沙利文是田纳西州代顿市的一名工人,在一次电力事故中失去了双臂。今天,他是现实生活中的高科技奇迹。医生将他被切断的臂神经植于他的胸肌中,从而为他“重新连线”。现在,他的大脑可以“感知”缺失的双手,而且他可以通过收缩肌肉来移动机械手臂。《无敌金刚》剧中的主角号称价值 600 万美元,沙利文开玩笑说:“我不值。”

不过,沙利文正在测试的技术却值钱得多。今后四年,政府将投入大约 5,000 万美元来开发更为先进的仿生臂。国防部下属的国防高级研究计划局(DARPA)── 曾经将互联网带入我们的生活 ── 集中了 30 个科学和工业的领先机构,开展私营企业绝不可能自行完成的这项工作。机械臂市场真的是太小了。美国 100 多万一肢缺失者中有大约 80% 失去的是一条腿 ── 绝大多数是糖尿病所致。但被截肢者的人数由于战争发生了一些改变。优良的防护设备使大约 400 名军人尽管失去了一肢,但仍然保住了性命。DARPA 的首要合作伙伴约翰斯霍普金斯大学应用物理实验室一位生物医学工程师斯图尔特?哈什巴杰说:“还有 60 年的生活摆在这些被截肢者面前,我们想给他们一个机会,让他们做以前喜欢做的事情。”

在政府提供资金前,DARPA 团队成员之一芝加哥康复中心(RIC)已经在密切指导沙利文的手术和给他试用的各种实验手臂。(他在启动割草机时弄坏了一只)。在 DARPA 的推动下,科技界和商界可以为沙利文和其他患者开发更为先进的由思想控制的手臂。

沙利文希望能够自己系鞋带。五年前失去双臂时,他绝不相信自己能够做到这一步。当时,医生为他装一只老式的“勾子”,他惊呆了,问道:“你的意思是我们还没有更先进的?”但是比起腿和脚来说,换胳膊和手要困难得多。腕部和手大约有 24 个“自由度”即独立的动作,而脚和踝只有六个左右。现在,市场上最先进的机械臂活动速度很慢而且只能做三个动作 ── 一次做一个。DARPA 的杰弗里?凌上校说:“在需要用这些东西的人当中,有半数人甚至根本不戴上它们,因为它们太难看而且功能不够多。”凌是军医,曾在伊拉克和阿富汗服役,他在该项目上的灵感就是在那里获得的。

凌把军队的纪律带到了他由学者、工程师、医生和商人组成、来自五湖四海的团队中。他希望造出一只不比普通人的手臂(3.6 公斤)重、并且能支持 22 个独立动作的仿生手臂原型,这意味着被截肢者可以弹钢琴或穿针线。凌说:“人们说这是一项不可能完成的任务。”他每周都要与团队开电话会议,而且定期向美国食品及药物管理局通报情况以期在 2009 年开始临床试验。

沙利文现在的假臂可以做出三个动作,而另一侧仍然在使用老式勾子。他渴望把他在 RIC 试用的、可做六个动作的实验手臂带回家用。用它,他能拿起瓶子喝东西。这全靠练习,因为他必须学会如何“告诉”胸部的臂神经来动假肢。不过现在他说:“我可以像你一样举起我的仿真臂。”

比较好的假臂当然不会便宜。世界上最大的假肢制造商 Otto Bock HealthCare 估计一只新型假肢原型将价值 10 万美元左右。尽管老兵可以免费获得,但是,大多数民间保险公司将不会把它列入保险范围之内。该公司认为,即使有如此高的价格和渴求,一旦 DARPA 假肢原型研制成功,公司在其商业型号产销上最多也只能够做到收支平衡。

作为该项新技术的第一位试验者,沙利文深知自己是位幸运儿。但是他真正想要的是下一代仿生手臂。凌希望到 2010 年市场上将会出现带有传感器的假肢,使用者可以感觉到冷、热和压力。沙利文希望有朝一日他的仿生指尖能真切感觉到孙辈(他已有了 13 个第三代)在握他的手。剧中人物奥斯汀的假肢价值 600 万美元,而沙利文的假肢却是无价之宝。■

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