他才是高技術含量的網紅,而且無人敢拷貝
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不幸每天都在發生,每一副殘缺的肢體背后,都隱藏著一個悲慘的故事。萬幸的是,有這樣一位網紅科學家,他創造了一項偉大的技術,使無數不幸的殘疾人士能跑、能跳、能攀巖......這天,他來到TED講臺,展示了這個希望征服絕望,美好磨滅悲傷的奇跡。
然而,當你讀完這篇文章便會發現,真正使他紅遍全球,并令所有人為之動容的東西,卻絕不僅僅是這項驚人的技術本身......
奇
跡
的
締
造
者
▼
Hugh Herr
MIT媒體實驗室生物機械組帶頭人
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當笨重麻木的假肢幸會了生動活潑的仿生科技
就誕生了一件:
“美麗并附有詩意的設計作品”
▼
即便是在這個科技純熟的時代,鞋子尚且會將我們的腳磨出水泡,那么更不必說將機械連接到肉體了。Hugh面臨的第一個問題(也是一直以來都令人頭疼的問題)就是:如何將機械最為舒適地連接到肉體?
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制動循環裝置
為得到佩戴最為舒適的仿生肢體,Hugh與他的MIT實驗組決定將人造皮膚作為假肢與肉體間的聯結。他們首先建立了一個數學模型,通過制動循環裝置來測量傷者肢體的表面形狀,并利用諸如核磁共振的成像工具來觀察患者的身體。
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精確的測量可以最為準確地判斷出肢體各組織的位置(如左圖所示),進而通過數學轉換,得到與患者本身適配度最高的人造皮膚設計模型(如右圖所示)。
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Hugh稱,他們所發現的最佳性是:當身體拘謹僵硬時,人造皮膚是柔軟的;當身體柔軟時,人造皮膚是僵硬的。于是,他們將智能傳感材料植入到人造皮膚中。電壓為零時,這塊材料順應柔軟;加載電壓后, 就變得筆挺堅硬。
利用這個構架,他們最終研制出了成型的仿生肢體,這也是可操縱性最高,且佩戴舒適度最高的假肢了。
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接下來,仿生假肢的核心問題:它如何能像真正的肌肉和骨骼一般運動呢?
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在MIT實驗室,他們研究了人類在正常站立、行走、奔跑時肌肉與骨骼的運動狀態,以及脊椎對行為的控制作用。
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同時,他們還研發了諸如踝關節,膝蓋以及髖關節等各個人體關節。可以看到,在系統的控制下,仿生肢體可以良好的模仿小腿肌肉的運動,完成正常的行為動作。
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最后一個問題,也是最有挑戰性的一點:仿生肢體如何探測人體的運動意愿?
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最令人驕傲的是,這具仿生肢體中含有電極,它可以捕捉到人體肌肉的電脈沖,與生物體實現交流。而能夠模仿脊椎反應的芯片,則可以通過捕捉神經信號,追蹤你的移動欲望!
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你將感覺擁有了真正的肉和骨頭,你甚至可以在巖石道路上奔跑了!
這種感覺太棒了!
?
當了解了這項尖端的仿生技術,我們意識到,殘疾人士能夠依靠該技術恢復運動能力幾乎是無懸念的。但我們沒有想到的是,這項技術誕生后的第一位試用對象,正是:
他
本
人
▼
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1982年,愛好攀巖的Hugh遭遇了登山事故,他的雙腿組織被凍傷,因而不得不進行截肢。而Hugh的第一反應是:作為一個人,是永遠不可殘缺的。相反,殘缺的是技術。這個簡單而強有力的想法召喚了他去提升科技、去消除人體殘疾的行動。
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他的目的不僅是行走,更是要重返巖壁攀登的那個縱向的世界。于是他為自己設計了一系列特殊的肢臂,不斷改良創新,設計出適用于不同壁面攀爬的假肢。
他很快意識到,自己的雙腿可以被隨意塑造,這甚至可以使他擁有超于常人的運動能力。
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這個想法使他得以跳出造福殘障人士的狹義角度,繼而創造了能有效保護人體關節的體外骨骼,可適用于任何人群:
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(上圖中的試用者無任何腿部問題,佩戴體外骨骼后可大大降低代謝值,使行動更加強健有效力。)
作為自己作品的完美鑒定者,他具有獨特的視角與感官,并善于將劣勢扭轉。在TED講臺上他就不失幽默地,甚至有些得意地聲稱:“我可以變得只有5英尺矮,或像我想要的那樣高。當我感覺很糟或是沒有安全感的時候,我就加長我的身高......”
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一切不幸在他的樂觀下黯然失色,他卓越的科技能力以及強大的精神力量將他拉回巖壁,同時也正努力將更多人拉回他們的人生舞臺,比如Adrianne Haslet-Davis:
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Adrianne是一位美麗的職業社交舞者,視舞蹈如生命的她卻不幸在波士頓恐怖襲擊中喪失了她的左腿。
Hugh回憶稱:“見完她后,我開車回家,腦子里就想:我是一個麻省理工學院的教授,我有資源,那就讓我們為她研制一條仿生腿,讓她能夠重返她的舞蹈生涯!”于是,他將電子機械、生物醫學等各個領域的專家引入自己的MIT實驗室中,為舞者加裝了仿生臂,研究他們的動作,并將這些運動數據植入仿生臂中。
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“3.5秒的爆炸,將Adrianne拽下了舞臺,但200天后,我們將她重新拉了上來!”
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美麗的舞姿宣告著這項偉大技術的成功,也綻放著生命的奇跡。畢竟,與絕境共存的,除了一種情緒叫做“絕望”,還有一種魄力,叫做“絕地逢生”。
最后,讓我們引用這位奇跡科學家的一句話作為結尾,共同體會這份“絕地逢生”的魄力:
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“很清楚:在未來,鞋子不會再將人磨出水泡;本世紀,我們將結束殘疾!”
——Hugh Herr(財富中文網)