人类与机器的结合体 谁是第一个真正的半机械人

• 2021-11-12 10:23:38 来源：IT之家

北京时间 11月12日消息，半机械人有时又称为“生化人”，或者音译为“赛博格”（cyborg）。事实上，“cyborg”的含义并不止于人类，而是控制论有机体（cybernetic organism）的简称，指的是有机体与生物机电一体化的生物。

从电影、漫画到小说，半机械人在虚构的文化作品中无处不在。不过，谁是第一个真正的半机械人呢？

借助一个与神经系统相连的手臂植入物，凯文・沃威克可以通过网络控制远在地球另一端的机械手。这是第一个以科学名义进行的半机械人实验。

对于这个问题，英国工程师、雷丁大学和考文垂大学的荣誉教授凯文・沃威克或许能为我们提供答案。在他的左前臂上，医生们划开了一道口子，然后钉入了 100 颗硅钉，直接与他的神经系统相连。这些硅钉的末端装有铂电极，可以让他的身体接收到外界 —— 比如一台计算机 —— 的信号，然后再把这些信号传递出去。

正是因为这个手术，沃威克在 2002 年成为了世界上第一个半机械人。通过将身体与机电技术融合，他的常规人类能力得到扩展，就像科幻小说里所描述的那样。有了这种植入物，他可以与计算机连接，通过互联网控制世界另一端的机器人；此外，他还能像蝙蝠一样感知超声波。“这就好比，你的大脑突然之间就有了一种超能力，”沃威克说道。

根据相关资料，“cyborg”一词最早是由美国纽约州罗克兰州立医院动态模拟研究室的神经生理学家和工程师曼菲德・克莱恩斯在 1960 年创造的，他与一个生理仪器和电子资料系统的设计师内森・克莱恩提出，未来有可能出现一种人类，在经过强化后，这种人类可以在地球以外的环境中生存；当人类开始进入深空探索的新领域时，人类与高科技机械的融合将成为必要条件。不过，自 20 世纪 20 年代以来，类似半机械人的生物就已经出现在科幻小说中，“cyborg”一词的含义也相当广泛，会根据来源的不同而变化。

韦氏词典将“cyborg”定义为“仿生人”，其中“仿生”的含义便是通过电子或机电设备增强生物的能力或表现。据美国华盛顿大学医学院伯纳德・贝克尔医学图书馆的资料介绍，第一个佩戴式电子助听器是在 20 世纪初发明的。但是，电子助听器虽然可以帮助那些听力受损的人，却无法给予他们额外的、超乎常人的能力。因此，将助听器佩戴者称为“仿生人”是否准确还存在争议。其他医疗技术奇迹也是如此，比如植入体内辅助心脏跳动的心脏起搏器。

沃威克在 1998 年接受了第一个植入物：一个简单的射频识别（RFID）芯片被植入他的手臂皮肤下。在他位于雷丁大学的实验室里，与电脑连接的天线可以探测到射频识别芯片传输的无线电波；当沃威克靠近时，接收到信号的电脑就可以开始执行任务，比如打开电子门。不过，在沃威克看来，2002 年的植入手术才真正为他赢得了“半机械人”的称号，因为植入物与他体内的神经系统整合在一起，扩展了人体的生物学能力。

随着纤维组织在植入物的周围生长，将其固定在手臂内部，这也意味着人体已经接受了这些外来的电子设备。植入物的硅钉可以检测到经由神经系统传递的信号，而连接到植入物的计算机可以实时破译这些信号。计算机还可以通过硅钉将信号传递给沃威克的神经系统。这种连结意味着植入到沃威克手臂的技术已经成为他的一部分。“但与此同时，它也给了我作为人类所没有的能力，”沃威克说道。

例如，他可以在英国移动一只远在美国纽约的机械手，就仿佛这是他自己的手。具体来说，他的大脑发出了指挥手指握成拳头的指令，经过连接植入物的计算机解读后，通过互联网传送到世界的另一端，由另一台计算机接收，并指挥机械手握成拳头。这只金属机械手装有传感器，可以通过互联网将信号发回沃威克的神经系统，使他的大脑接收到脉冲形式的信号。脉冲频率越高，机械手就握得越紧。“我能感受到手的感觉，”沃威克说，“这种感觉非常强烈。”

在使用植入物的三个月时间里，沃威克进行了多项实验，控制机械手便是其中之一。在另一项实验中，他将植入物与一顶装有超声波传感器的改装棒球帽连接，由此获得了类似蝙蝠的感知能力。传感器将信号以脉冲的形式发送到他的神经系统，当不同的物体靠近他时，脉冲的频率就会不同程度地升高。

沃威克最重大的“顿悟时刻”发生在他将自己的神经系统与妻子伊蕾娜・沃威克的神经系统连接起来的时候。当时，他的妻子也在手臂的神经上植入了电极。他看不见她在做什么，但当她张开和握紧手指时，他能感觉到。与机械手类似，沃威克的神经系统接收到了脉冲信号，使他感觉到了伊蕾娜在做什么。

沃威克夫妇并不是唯一在半机械人历史上占有重要地位的人物。早在 2004 年，内尔・哈维森就成为世界上第一个获得政府法律认可的半机械人。他是世界上第一位在头骨上植入天线的人，而这种“赛博格天线”实际上是一种用来扩展色彩感知的传感系统，使他能够“听到”颜色。从 2004 年起，该天线就永久固定在哈维森的头上。当时，哈维森的英国护照在续签时被拒绝，因为英国护照署不允许他带着电子设备出现在护照照片中。经过数周的沟通，他的照片终于被接受。

作为一位艺术家和半机械人活动家，哈维森生来就是色盲；赛博格天线使他能够感知到颜色，并将它们转换成他能听到的声音，每一种颜色都有独特的音符。这项技术甚至能让他听到一些人类看不见的颜色，比如红外线和紫外线。与沃威克在 2002 年植入手臂的设备不同，哈维森的天线是一个永久性的固定装置。

然而，半机械人的定义可能意味着更多的植入物。根据《牛津参考资料库》（Oxford Reference）的定义，半机械人是一种杂合体：一半是人，一半是机器。科学家彼得・斯科特-摩根通过人工智能和机器人技术来治疗他的运动神经元疾病，比如将气管与外部呼吸机连接，从而帮助呼吸并使用合成声音说话，就像已故的理论物理学家斯蒂芬・霍金。2020 年的纪录片《彼得：人类赛博格》（Peter： The Human Cyborg）记录了他的研发进展，但与霍金不同的是，斯科特-摩根计划通过与大脑相连的植入物来控制他的技术，并研发一种比他的身体更强壮的自动驾驶机器人外骨骼。

沃威克没有需要克服的肢体残疾，他也已经退休，不再进行利用技术手段来提升自己身体的实验。不过，他并不排除再进行一次植入手术的可能性。对于近年来人类在半机械人领域取得的缓慢进展，沃威克感到十分失望。他表示，他的半机械人实验在学术上并没有引起多大轰动，这项工作也从未被他的同行完全接受。

在沃威克的预想中，今天的很多人大脑里都应该有植入物，仅仅通过思考就能够相互交流。然而，“没有任何人在做这些，这真的很令人失望，”沃威克说道。

标签： 机械人 沃威克 天线 机械手 手臂 计算机 脉冲 cyborg 信号

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