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身體也能像衣服,說換就換嗎?

假肢僅僅是一種幫助身體完整的發明嗎?

在智能時代,假肢有可能變成什麼?

電影《王牌特工之特工學院》中有位刀鋒女殺手,Gazelle,是大反派范倫坦的得力助手,一個殺人不眨眼的女魔鬼,擁有「無敵霹靂腿」,一雙殘缺的腿用特技處理過,有如尖刀,是她的致命武器。

這簡直酷炫的要命。而第一個用工具代替肢體的藝術形象應該是《彼得·潘》中的虎克船長,單眼戴眼罩,手上戴鐵鉤。這也在後來成為了海盜的經典形象。

歷史上確實有很多的海盜在戰爭中失去手臂,這樣的海盜都想尋找一個有用的替代品。鐵鉤在船上到處都是,所以它成為替代品的可能性很高。鐵鉤做起來很容易:用一個爛木樁做成碗一樣的托盤,再在上面插上一根鍛造好的鐵鉤,最後用皮革捆在一起即可。

事實上,假肢的初始階段也正是這樣,用繩子和棉墊輔助的簡易假肢,功能上十分簡單,而且也沒有關節的概念

有一段軼聞:生活在15世紀的丹麥天文學家、占星學家第谷·布拉赫生性暴躁,20歲的時候和一位貴族同學爭執數學定理,互相都不能說服對方,於是以決鬥解決問題,結果被對方用劍削去了鼻樑。其後,第谷用金屬做了一個假鼻子,並極其巧妙地安在了自己臉上

據說這個假鼻子的色澤像極了皮膚,簡直天衣無縫。1901年,當第谷的墳墓被打開時,人們在他的顱骨中央發現了一大攤綠色,說明他的鼻子里顯然含有銅。至於具體是什麼成分,也許只有第谷自己才知道了。

無論是出於美觀的考慮,還是實用的考慮,人類都在尋找某種途徑來保持身體的完整性,這就是假肢出現的原因。德國哲學家亞瑟·叔本華曾說:「一種純粹靠讀書學來的真理,與我們的關係,就像假肢、假牙、蠟鼻子甚或人工植皮。而由獨立思考獲得的真理就如我們天生的四肢:只有它們才屬於我們。」

叔本華本人生活的十六、十七世紀,正是歐洲的大航海時代,風裡來浪里去的海盜是當時最容易缺胳膊少腿的群體,如今影視作品中出現的海盜往往都以鐵鉤假手、假腿的形象出現,這些海盜形象,跟《金銀島》等海盜冒險小說成功流行密不可分,但這並不意味鐵鉤假手、假腿的事情純屬杜撰。

文藝復興時期畫家彼得·勃魯蓋爾1568年所繪《乞丐》,現藏盧浮宮。畫面上失去雙腿的乞丐,用木棍和繩子做成高蹺式的假肢拄著行走,用扮演國王、主教、士兵、商人或農民的方式賣藝乞討——高蹺和拐杖,是那個時代最常見的肢體替代品

16世紀,隨著工業的發展,和審美的更多要求,人們也漸漸對假肢有了更多要求。更精美的假肢開始出現,帶有簡易的機械結構及更精美的外形,不過功能性稍差。

帕雷和他設計的假肢草圖

而這種有一定活動性,有機械概念的價值的出現,要感謝一位外科醫生,法國宮廷醫生安布魯瓦茲·帕雷,被稱為「現代外科與病理學之父」。他也是一位解剖學家,發明了多種醫療器械,此時最大的進步就是,假肢可以彎曲了。帕雷設計了可彎曲的機械手指或膝蓋,可以調節出一些動作,有點接近真實的肢體。

19世紀的高級假肢,可以靠手套來掩飾自己

1888年,夾板型假肢,輔助步行器

到了19世紀,假肢越來越真實,也具有了更多的功能性。

1800年,英國倫敦的詹姆斯·普特斯設計出的假肢第一次採用了控制機構,從踝關節用一根羊腸線控制膝關節的屈伸,是第一個外形上最接近現代假肢,從內部控制上已基本具備現代功能的假肢。該它後來的改進版因為裝在安格爾西侯爵的腿上,成為世界上第一條鉸接式假腿,它因之被稱為「安格爾西假腿」(Anglesey Leg)。

侯爵是在滑鐵盧戰役前一年的對法戰爭中失去了大腿,裝上這款假肢後,他能不用拐杖站立起來,並返回部隊。這款假肢的缺點是關節伸直時有撞擊聲,木製腳板著地時也會發出聲音,當時被稱為「響腿」或「科克腿」(其使用的木材料是來自愛爾蘭科克郡),1839年侯爵穿著這個假腿訪問美國,引起世界醫學界強烈反響

戰爭推動了假肢的迅速發展。同時期,假肢有了另一個發展方向。1866年曾誕生過一款輕量化假肢,假肢主體使用皮革製成。

1900年前後,皮革假肢成為主流。由於修復容易,外形漂亮,皮革假肢受到了大力的推廣。但價格昂貴是它的缺點。使用假肢的人會把假肢露在外面,證明自己的財力

20世紀,為了讓大批戰傷截肢者能夠回歸社會,至少不至於太過累贅,成了歐洲各國亟待解決的問題。

在一些慈善家的支持下,倫敦的瑪麗醫院開始研究退伍軍人的肢體殘疾問題,英國很快成為當時世界的假肢設計和維護中心,到1918年已經出現了幾百項專利申請,假肢生產的重點從數量轉移到質量上。

1911年,輕量化假肢

1920年,打牌專用假肢

1920年,用假肢吃飯的人

1920年,用假肢工作的木工

1946年,高模擬輕量化假肢

「Dorrance-Style」鉤形假肢,上世紀20年代推出

這套鉤子手假肢,早已不是海盜船長們原始的鉤子手。這套1912年設計完成的鉤子上劈有縫隙,足以完成許多日常工作,比如圖上這位先生就在用鉤子手整理香煙,他還能將其點燃並且穩定的鉗住。

1941年8月9日,英國人道格拉斯·巴德帶領他的機群飛越法國上空時,他的戰機被德軍的地面炮火擊中後墜落起火。巴德從飛機殘骸里掙扎了出來,卻把右側假肢掉在了飛機里。隨後他被德軍俘虜。德國人震驚地發現,這個令他們畏懼的英軍王牌飛行員竟是一位「無腿飛將軍」,於是,二戰中出現史無前例的一幕:德國人專門開闢一條安全通道,通知英國空軍,讓後者將巴德急需的假肢空降過來

可以固定焊槍的金屬鉗口替代了這位退伍兵失去的右手

德國更注重解決傷殘軍人的工作問題。工業巨頭西門子製造了很多外表並不美觀,但能勝任簡單工業勞動的假肢。假肢材料也由笨重的木頭、金屬改為輕便的塑料。

二戰後,西方世界迎來了第三次技術革命,集成電路、合成材料、生物醫學等相關領域的飛速進展讓假肢技術產生了質的飛躍,假肢的功能開始拓展了,提升人體機能的假肢和假肢式助力機械開始出現。

1967年,通用電氣製造的機械外骨骼

二戰結束後,由於許多受傷的士兵和普通人試圖重新參加滑雪活動,殘疾人冬季體育運動逐漸發展起來。早期的殘疾人冬季體育運動先驅有奧地利失去雙腿的塞普·茨維克納格,他用假肢從事滑雪運動。不同殘疾類別的運動員分別參加各自級別的比賽,比如膝蓋以上截肢的運動員使用單滑雪板加拐杖滑雪板。膝蓋以下截肢的運動員使用假肢,然後以同健全人一樣的方式參加滑雪比賽。

1976年,迪克·特拉姆戴著皮帶捆綁的假肢,以7小時24分的成績完成了紐約馬拉松,成為第一個完成全程馬拉松的截肢人士。特拉姆後來創立了「國際阿基里斯協會」,幫助殘疾人參加體育運動。

1980年,膝蓋以上截肢的癌症患者,21歲加拿大人特里·福克斯用143天,跑完了5374公里的「希望馬拉松」,為癌症研究募集資金。福克斯的跑姿很笨拙,好腿每跑兩步、玻璃鋼纖維的假腿才能跟上一步。後來癌症擴散,他不得不在安大略停止腳步,22歲英年早逝。

到2000年時,假肢科技出現了重大突破,不再局限於人體形態,各種各樣的創意都被應用在了假肢上。假肢的發展計入了一個極速階段。

最著名的例子是2013年因槍殺女友而聞名的南非短跑運動員——「刀鋒戰士」奧斯卡·皮斯托利斯。他的小腿先天沒有腓骨,11個月大就從膝蓋以下截肢。然而憑著一雙碳纖維假肢,他不但能正常運動,甚至能以驚人的速度奔跑,是殘奧會百米、二百米與四百米的紀錄保持者,以至於當他想申請2008年夏季奧運會時,國際田聯認為他的假肢比健全者的雙腿更有優勢,取消了他的資格。我們曾經同情截肢者,但現在要對他們下達禁令——因為他們太強壯。

日常使用的假肢也越來越酷。通過3D列印技術,殘障人士可以使用更輕便,更美觀,更舒適的假肢。

設計師Tomas Vacek是一個奇才,他讓假肢變得和自己的真腿,不,比自己的真腿還要炫酷,更符合現代人對於酷炫的定義。3D掃描的技術掃描的是他健全腿的數據,所以列印出的成品也就是自然的肌肉組織形態,所以看起來就和健全的腿是一模一樣,沒有什麼差別!

列印出來之後,配合高強度磁鐵,可以輕鬆並且隨意的更換自己喜歡的假肢,搭配他們每天不同的行程、著裝來選擇「適合的小腿」。

刀鋒女戰士原形艾米·穆林斯(Aimee Mullins),更是走在假肢事業最前端的先鋒者。艾米·穆林斯出生時小腿就沒有長腓骨,和南非刀鋒戰士一樣,用J型假肢,但在生活中會帶著20副用於不同場所的假腿,甚至還有穿高跟鞋用的。穆林斯認為,漂亮更多取決於一個人的內心,腿沒了,精神的翅膀不能沒有。

隨著技術的發展,智能和假肢的結合讓假肢宛如真肢。2017年底,美國喬治亞理工學院研發了一種超凡的新型人工智慧(AI)假肢,這種仿生假肢設計靈感來源於電影《星球大戰》中盧克·天行者(Luke Skywalker),可以讓截肢音樂人重新彈起鋼琴。

因為意外截肢的拉脫維亞藝術家 Sophiede Oliveira Barata,更是將假肢的設計與時尚結合起來。她發起了一個替代義肢項目(The Alternative Limb Project),將各種智能技術與設計結合,設計讓人驚嘆的仿生手臂。

項目Phantom Limb由27歲的詹姆斯·揚(James Young),一個雙腿截肢的電影製片人參與,與Sophiede Oliveira Barata一起設計仿生假肢。自從五年前發生事故以來,他一直與日本遊戲巨頭Konami合作,親自設計和開發他自己的先進仿生手臂——這為他贏得了「金屬齒輪人」的綽號。

項目VINE為凱利·諾克斯(Kelly Knox)設計了一種酷似外星生物的假肢。動植物的混合充滿植物的生長感。獨立的椎骨允許手臂在彎曲和彎曲物體時進行細微的、有機的運動。手臂有四種自由度,由凱利的大腳趾控制。她的鞋子里嵌入了四個力感測器,可以創建實時反應的動態曲線,精確地控制動作。

未來的假肢會是什麼樣子呢?在賽博朋克世界觀的遊戲《殺出重圍3:人類革命》所構建的未來世界中,甚至出現了人人裝配假肢的可能性。當然,這已經不是假肢了,遊戲中將之稱為人體改造技術,所裝配的被稱為人體強化配件。人類的強化改造本身可以是一個改進生命形態的路線,而主角將決定是否選擇這條路線。

當這一天出現:假肢的功能和方便程度超過了你自身的肢體。你會去換上假肢,改造身體嗎?

[ 感謝今日作者 ]

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撰文_修斯hora


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