人類在未來會開啟「人類2.0」的機械時代嗎

全球技術研究和諮詢公司Gartner在其發布的《技術曲線成熟度報告》中預測，除了信息技術的多項前沿科技將突飛猛進的發展外，另一項將在市場形成規模的技術就是人體機能增進裝置，它將提高人類的感知能力與體能。

進入人體系統2.0時代，要選擇怎樣的系統配置、安全與否就需要我們理性的判斷了。

體能配置：機械外骨骼更快更強

機械外骨骼，非常類似於昆蟲的外骨骼，能穿在人身上，給人提供保護以及額外的動力或能力，增強人體機能。也被稱為可穿戴型機器人。

關於機械外骨骼裝置的報道有很多，包括日本、美國等國家都有新研究成果不斷出現。日本東京理科大學的小林寬司在2012年發布了他們的最新裝置，重達9.2千克的機械外骨骼裝置，可以讓人輕而易舉地舉起40千克的大米。

幾十年來，美國軍方一直在考慮利用有動力推動的外骨骼套件，讓士兵在隨身背負沉重的裝備以及更大的武器裝備的同時，還能靈活運動。同時，這種套件還可以運用在救援方面：為受傷後的重建、康復提供幫助。

最早進行外骨骼機械裝置研究的是美國的洛克希德·馬丁公司，它是全球最大的國防工業承包商。他們在2009年就推出了一套可以大幅度增加士兵負重能力的金屬骨架HULC，它的最大負重可以達到90.7千克，其內部配備的液壓傳動裝置和可像關節一樣彎曲的結構設計，不但能夠直立行進，還可以完成下蹲、匍匐等很多複雜動作。士兵穿戴這套外骨骼可以背負36.7千克重的物資以每小時3.2千米的速度行進。

在洛克希德公司之後，美國雷聲公司也為軍方研製出了更加先進的外骨骼裝置，並不斷改進。穿戴該裝置的士兵，一個人可以承擔兩三名士兵的工作量。

從各國不斷成功的案例來看，這種外機械骨骼的普及似乎確實離我們不遠了。對於機械外骨骼研究來說，最終要研究的不是外骨骼裝置，而是人機和諧的問題。也就是說如何讓機器判斷人的運動意圖，避免機器拖著人走或是人拖著機器走的運動方式，這還需要時間來解決。

目前，這個方面還有很多未能解決的問題。在美國，目前的機械外骨骼主要應用在軍人身上，這種機器裝置還處在比較簡單的階段。

對於人體運動意圖的判斷有多種方式，比如腦電、機電等。中國科學院合肥智能機械研究所研究的外骨骼裝置，主要是通過機電的方式判斷人體的運動意圖。這是一種類似心電圖測量的儀器，機電片要貼在人體的肌肉上，以獲得人體運動的信息。

美國國家情報委員會發布的《2030全球趨勢：多元化世界》報告中，對機械外骨骼裝置的未來發展做了這樣的描述：埋植技術將可以實現把外骨骼埋植在機體內，實際上成為一種替代骨骼，從而提高人體的機能，比如行動速度、負重能力等等。

大腦配置：實現意念控制

作為大腦埋植技術之一的腦機交互技術已經證明大腦可以直接控制機器。對於這種技術，人們更喜歡稱之為意念控制，因為聽起來更加誘人。意念控制裝置涵蓋的層面很廣，包括智慧型義肢、機器人甚至車輛和武器。目前，這種技術更多還是致力於幫助殘障人士重新獲得行動能力。

英國醫學雜誌《柳葉刀》2012年12月17日刊發了美國匹茲堡大學研究人員的研究成果。他們在一位頸部以下癱瘓的女患者的腦運動皮層植入感測器，使其單憑意念即可操作機械手臂。這名女患者控制機械手臂將一塊巧克力送入口中，其靈敏度比以往的研究更接近一個正常人的肢體。

匹茲堡大學醫學中心的研究人員在她腦部左邊的運動皮層上植入兩個微電極裝置，這部分的運動層對控制人的四肢起著關鍵作用。研究人員將這些電極通過電腦與機械臂實現互聯，電腦將腦部發出的電波通過複雜的演算法轉化為數字信號來控制機械臂。經過幾周的訓練，她可以用自己的意念控制機械臂執行簡單的任務。

研究人員稱，準確地翻譯大腦信號是思維控制假肢的最大挑戰之一。目前，研究人員正嘗試引入無線通信技術，以便去除連接癱瘓病人腦部和機械臂之間的線路，讓這些輔助裝置變得更輕便。

腦機介面是腦與外部設備之間建立的一條直接通信與控制的特殊通道。通常情況下，腦與外部機體的交互是藉助神經肌肉通道進行的，比如大腦發出指令傳導到外周神經，驅動肌肉肢體實現操作。而腦機介面則繞開了常規的神經肌肉通道，採集的大腦神經信息經過計算機解碼轉化為指令，來控制外部設備；同樣道理，外部信息也可以經腦機介面直接傳入到大腦。

美國匹茲堡大學的研究人員也希望補充一個感官迴路到他們研製的智慧假肢上，將信號反饋到大腦，從而讓使用者感受到所觸碰物體的冷和熱，或表面光滑和粗糙之間的差異，讓假肢更接近真實的手臂。

腦機介面技術其實已經有成功的應用，比如大家熟知的人工耳蝸、腦起搏器等就是成熟的腦機介面技術，近年

來國外還用腦機介面技術開發了治療癲癇的產品。

「腦機介面的信息傳遞有兩個方向，包括從腦到機、從機到腦。當前國際實現的腦機介面系統絕大部分是單向的腦到機，也就是所謂的意念控制。」浙江大學求是高等研究院副教授陳衛東說，「還有部分是從機到腦，用於實現對動物行為的控制或誘導，即動物機器人。實現雙向腦機介面是當下國際科學界的研究熱點之一，不過難度相當大。」

陳衛東認為，利用腦機介面實現人類機能增進，給人們繪製了一個誘人的前景，通過科學家、工程師、企業家的共同努力，人類一定能享受到這一成果。「不敢說這是終極目標，也許是，也許不是，但最起碼這將是一個重要里程碑。」

記憶配置：提高學習記憶能力

美國好萊塢對於科技發展的嗅覺總是顯得比科學界還要靈敏，電影《永無止境》就探討了能提高人類大腦能力的藥物。

當然，更早的出處是2001年出版的阿蘭·格里恩的科幻小說《黑暗領域》。小說中描述的一種神經性藥物，將男主角從一個平庸的人變成了一個智商超常的人，記憶力增強、學習速度增加、分析能力提高，一躍成為商界寵兒。

在《2030全球趨勢：多元化世界》報告中，也對神經性藥物的發展進行了預測：到2030年，人們就可以使用這種藥物提高人的記憶力和思考速度。報告認為，神經性藥物能讓人更長時間地集中注意力，並且提高學習能力。

雖然聰明不聰明有很多決定因素，但是多數人都把記憶力放在首位，如果記憶力提高了，學習效率也就隨之提高。因此，很多科學家也在為提高人類的記憶力、增強一些大腦功能而努力。

早在2000年，神經生物學家埃里克·坎德爾由於在研究記憶形成的分子機制上取得的成就，獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。很多人認為，他的這些成果是發明記憶加強藥物的關鍵。12年之後，德國研究人員發現多巴胺有助提高記憶，這可能有助於有關藥物的研發。

中科院心理所研究員羅非說，藥物本身是用來糾正問題的，通常當問題糾正了，就不應該再繼續使用，使用太多就可能出現副作用。在電影中，也描述了神經性藥物的巨大副作用：使用者必須按時按量服用，否則就會出現頭暈目眩、嘔吐、視力衰退、神志不清，甚至可能因服藥而死亡。羅非指出，美國科學協會網站也曾討論這種藥物的合理性。「我們不排除它出現的可能性，但是通過藥物提升獲得的能力，與經過訓練產生的能力相比是不夠穩定的，需要不斷地訓練去穩固效果。如果完全通過藥物，這種能力還可能退縮。」

視聽增進裝置：獲得「千里眼」「順風耳」

視覺增進裝置，主要是指能夠修補視力的植入物。國外一些企業都在研究的植入物，主要是一種晶片，可以植入視網膜。

晶片可以接收視覺影像，並轉化為電子信號刺激視神經，將圖片信息傳入大腦。

這種類型的手術已經在一些地方有成功案例。德國在2009年就進行了一例成功的手術，英國也通過這種技術幫助一名失明患者重見光明。香港大學李嘉誠醫學院眼科研究所進行了亞洲首例人工視網膜植入手術，接受手術的是一位因遺傳性病變導致失明的華裔病人。術後，這位病人的視覺功能獲得了改善，可以感受光影並可閱讀投影屏幕上的字母。

當然，如果將視網膜植入技術列為人體機能增進裝置，那麼它就不會僅僅局限於幫助失去視力的人重新看到世界。今後，通過視網膜植入技術，人類不僅僅能恢復視力，甚至可能獲得夜視能力。如果這種技術普遍應用于軍隊，那麼士兵在夜晚執行任務時，就不必再佩戴笨重的夜視鏡了。

除了視力的增進，聽覺也是人體機能增進的目標之一。目前，電子人工耳蝸的植入已經在臨床上讓很多有聽力問題的患者獲益。這種電子植入設備，由體外語言處理器將聲音轉換為一定編碼形式的電信號，通過植入體內的電極系統直接刺激聽覺神經，來恢復或重建聾人的聽覺功能。

對於那些對科學極度狂熱的人來說，通過這些裝置，讓人類變成「千里眼」和「順風耳」似乎很誘人。而在現實中，我們是否真的想擁有這些超能力，就是個人的理性選擇了。很多生物倫理學家認為，非治療目的人體機能增進技術必須受到限制。

這些為人體系統2.0時代準備的系統配置，恐怕在15年～20年後依然成本很高，因此，能夠選擇它們的還只限於那些能夠支付起高額費用的人。在這樣的形勢下，可能導致社會分出兩個階層。一個是使用了人體機能增進裝置的人群，而另一個則是沒有選擇機能增進的人群。因此，這也要求有更多相應的規則維持社會秩序的正常。

就像我們使用電腦時希望它的功能更強大，從而不斷地升級系統一樣，人類一直盼望自己能夠更快、更高、更強。也許以上這些人體系統的新配置能夠在我們的生活中普及，但是也一定需要長期的科學驗證，以確保它們的可靠性和安全性。

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