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MIT教授休·赫尔:仿生技术的发展会让残奥会更有看点

当仿生学遇上AI,能赋予“义肢”怎样的生命力?在2017腾讯全球合作伙伴大会上,穿着义肢上台的MIT媒体实验室(Media Lab)生物机械工程研究所主任,智行(iwalk)公司的联合创始人、首席科技官休·赫尔(Hugh herr)分享的人工智能在仿生生物学中的应用,引发了外界的广泛关注。

近日,清华-青腾未来科技学堂首期班学员走进休·赫尔教授所在的MIT媒体实验室,深入探秘与AI相结合的仿生技术、产品的发展和应用情况。休·赫尔教授表示,现在的技术不仅能让失去双腿的残疾人依旧可以像正常人一样走路,甚至可以让肌体的功能比之前还要更强大。

MIT媒体实验室生物机械工程研究所主任休·赫尔

“因为科技,我不再是一个真正的残疾人”

休·赫尔教授在1982年攀岩期间意外坠崖,导致截肢。但如今的他可以跑步、可以打网球,可以做他任何想做的事情。而这一切都源于他的“双腿”里有六个计算机处理器,同时还有24个传感器,“因为科技,我不再是一个真正的残疾人”。

休·赫尔教授介绍,其义肢的工作方式是通过其中的传感器来接受大脑发出的动作信号,然后作出相应反应,“大脑想动,义肢就能动”,但他的双腿义肢还算是机械的产品,只是单向反馈,无法逆向反馈信息给大脑,因此他无法感受到义肢的感觉。

如何让大脑和义肢形成双向反馈,打造一个闭合的神经回路是当前休·赫尔教授的团队正在研究的课题。他们将神经设计移植到义肢设计当中,让肌肉、骨骼和机器之间形成一个很好的结合。

“在这些设计师眼里,未来人造的机械体和生物体两者定义是非常模糊的。什么是生物体、什么是机械体,什么是自然体,所有的边界都会变得非常模糊,因为技术让彼此融合。”休·赫尔教授说。

双向反馈机制的义肢 让大脑中的“幻觉”成真

据休·赫尔教授介绍,医学术语里有个概念叫“幻觉”,比如虽然腿没了,但是自己感觉好像还在,但是想动脚的时候才发现腿已经没了。而要让这种幻觉成真,让患者感受到自己“腿”的存在就需要肌肉神经元的连接。

休·赫尔教授指出,人体肌肉组织是设计人体及其机能中最重要的部分,过去一百多年的截肢技术是直接把肌肉组织切掉,而现在他们想做的是连接大脑神经和义肢中的机电系统。

“当大脑还想尝试去移动‘幻想’中的腿的时候,神经讯号会传递到大腿中的两段生物肌肉当中,这两段肌肉发出指令带动义肢,同时会传递一个神经的反馈信号给大脑,让大脑感觉到腿脚的存在。”

休·赫尔教授用自己的朋友山姆的例子来进一步解释这种技术的神奇之处。与休·赫尔相似,山姆也是因为攀岩坠崖而被迫截肢,但是他进行了具有双向反馈机制的义肢手术,现在很多人体微小的动作都能自动表达出来,比如下楼梯时,他的脚趾会自然地探索下一层楼梯在哪儿,“他说这一小块机器部件已经变成了他身体当中的一部分了”。

未来每个人都可以选择去重塑身体

在休·赫尔教授看来,神经生物的这种植入技术意味着,下个世纪我们每个人都可以选择去重塑个人的身体,比如可以选择有多少个手、多少个脚,甚至是自己的翅膀。

除了增加肢体部位,相关技术还可能增强本身的肌体机能。“我们的团队已经在做体外骨骼的研究,且已经作出了一些相关的体外骨骼产品,可大幅度增强人类的相关技能,但是要把人体的神经系统和体外骨骼的相关产品建立一个神经方面的连接,可能还需要20年的时间。” 休·赫尔教授表示。

有学员开玩笑说,随着体外骨骼的增强,是否以后就没有必要再举办奥运会了。休·赫尔教授认为“未来奥运会本身没有什么看点,好看的是残奥会”,到时残奥会就是人机结合,残疾人再加一个机器义肢,通过这样的方式来比拼。


(网络编辑:张伟)
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