人機融合———未來世界的宏偉藍圖

文　蘇童輯

人機融合———未來世界的宏偉藍圖

文蘇童輯

人類的明天將是什么樣?這是我們一直都很關(guān)注的話題。結(jié)合現(xiàn)代機器人的一些發(fā)展趨勢,未來學(xué)家和機器人專家紛紛表示,人機融合是未來人類發(fā)展的一大趨勢。

2002年,英國里丁大學(xué)工程系統(tǒng)學(xué)院凱文·沃維克教授撰寫了一本學(xué)術(shù)著作《我,生化機器人》。沃維克在這本書中指出,人們身上的一些器官可以更換成由電子設(shè)備控制的機器。其實,早在1998年,沃維克就把自己“變”成了一個生化機器人,他在自己手臂中植入了一塊芯片,從那以后便可以用意念直接控制機械手臂,甚至能通過互聯(lián)網(wǎng)遙控使千里之外的機械手抓握一顆葡萄。

目前,全球共有6.5億殘疾人,約占世界總?cè)丝诘?0%。其實不只是殘疾人,老年人也希望自己有一個健康的身體,因為老年人的部分身體器官也因衰老而漸漸失去正常機能。在許多科幻故事中,殘疾和年邁在未來不再是一種難以逾越的困境,因為智能機械可以為人們解決這個難題。就像修復(fù)現(xiàn)今的各種機器一樣,未來人們也可以完美地修復(fù)自己的身體,腿壞了換腿,心臟功能衰竭了換個心臟,甚至連大腦都可以換,只要能夠復(fù)制記憶。

仿生人體器官

如果想要抵御疾病和延緩衰老,一種重要的方法就是開發(fā)性能更好的人造器官。現(xiàn)在的人造器官主要有3種：機械性人造器官、半機械性半生物性人造器官、生物性人造器官。機械性人造器官是用完全沒有生物活性的高分子材料和電子元件仿造一個器官,并借助電池作為器官的動力。

近年來,日本政府推行一項被稱為“人體建筑”的、用納米技術(shù)開發(fā)人造器官計劃。研究人員首先要研制能和人類感覺器官相媲美的傳感器,把這些傳感器制成薄膜狀或纖維狀植入人體并通過神經(jīng)與腦相連,就能處理大量信息。目前,研究人員已經(jīng)利用納米技術(shù)研制出人造皮膚和血管。

半機械性半生物性人造器官將電子技術(shù)與生物技術(shù)結(jié)合起來。在德國,已經(jīng)有8位肝功能衰竭的患者接受了人造肝臟的移植。這種由匹茲堡大學(xué)開發(fā)出的復(fù)雜人造肝臟是電子技術(shù)在醫(yī)學(xué)前沿的一次開拓。它將人體活組織、人造組織、芯片和微型馬達奇妙地組合在一起,既非傳統(tǒng)的人體器官,亦非純粹的機器器官。預(yù)計在今后10年內(nèi),這種仿生器官就能得到廣泛應(yīng)用。

目前,人們用的所有人造器官都不如自己的原有器官,更多的是像一種掩飾殘疾的“裝飾品”。為什么會出現(xiàn)這種情況?因為人造器官不能和身體完美地融合在一起,大腦也不能自如地指揮人造器官。

盡管如此,科學(xué)家在人造器官領(lǐng)域所做的努力還是讓人們看到了希望。比如,智能仿生人體器官有望改變現(xiàn)有人造器官的不足。雖然仿生人體器官也只是一種機器,但它是一種盡可能模仿人體原有器官結(jié)構(gòu)和功能的機器,機器中的精密電子裝置甚至能夠把接收到的外界信號傳遞給大腦,并對大腦發(fā)出的指令做出反應(yīng)。

未來還可能有一些微型機器人進入人體,為人們的健康服務(wù)。這些機器人在人體內(nèi)忙忙碌碌,幫助人們消化食物,疏通血管中的淤積物,清理腸道中的垃圾,把藥物輸送到指定部位,甚至直接殺死各種病原體。也就是說,未來人體內(nèi)不但有不少有益菌幫助我們維護健康,還有數(shù)以億計的微型機器人。它們和細菌差不多大,按照功能分成數(shù)百種。每種微型機器人可以像細菌一樣利用人體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)進行自我繁殖,并按照電腦設(shè)計的程序維持在一定數(shù)量范圍內(nèi)。

科學(xué)家進行人機融合的終極目標(biāo)之一可能是想通過把人完全變成機器人而讓人類實現(xiàn)永生。

提升行動能力

機械人造器官不僅可以抵御疾病和衰老,還可以讓人變得更強大。在科幻影片《鋼鐵俠》中,托尼雖然沒有影片《超人》中的肯特那樣有外星人的血統(tǒng),他卻依靠先進的動力鐵甲讓自己有了超人般的能力。鐵甲裝賦予托尼強大的飛行能力,裝甲中的噴射推進器足以讓他拖著一整列火車前進。

除此之外,鐵甲裝可以完全與外界隔離,讓托尼能在真空或海底行動。它還具備內(nèi)建的維生系統(tǒng),可隔絕放射線。如果有導(dǎo)彈來襲,它可以射出紅外線干擾球,將導(dǎo)彈提前引爆。鐵甲裝的操控系統(tǒng)相當(dāng)智能,可以直接讀取主人公的腦電波。

目前,一些可以為人們助力的動力裝甲已經(jīng)出現(xiàn),更高級的動力裝甲還在開發(fā)之中。

你能想象未來眨眼就能上網(wǎng)嗎?在不少科幻影片中,劇中角色隨時隨地都可用超薄電腦上網(wǎng)。美國華盛頓大學(xué)西雅圖分校的帕爾維茲教授試圖讓這種設(shè)想變成可能,他正在研究一款可以上網(wǎng)的隱形眼鏡。這種眼鏡上排列著多個透明的LED顯示屏,不會妨礙正常的視覺需求。

當(dāng)人們需要上網(wǎng)時,只需要按照預(yù)定的模式眨一下眼睛,上網(wǎng)功能就會啟動,多個顯示屏組合成一個大的顯示屏,讓用戶可以看到網(wǎng)絡(luò)上的文字和圖像,搜索功能可以由聲控完成,更先進的設(shè)計則是由腦電波直接指揮。

帕爾維茲教授相信,具有實用功能的上網(wǎng)隱形眼鏡將在20年后出現(xiàn)。

讓機器讀懂人們的心思是未來人機融合研究的一個重點,也是限制人機融合發(fā)展的瓶頸之一。目前有兩種方法可以讓機器讀懂人們的心思：一種方法是把電子設(shè)備和神經(jīng)系統(tǒng)末梢連接起來,直接接收來自神經(jīng)系統(tǒng)的電子信號,這是大多數(shù)智能人造器官研究所采用的方法;另一種方法是讀取腦電波,這是不少科幻影片中的“讀心儀器”所采用的方法。

研究表明,人腦某個部位興奮,那里的供血量就會提高,腦電波強度和波段也會變得不同。讀懂心思的電極帽就是在這個原理上開發(fā)出來的,這種裝置不但可以用于神經(jīng)學(xué)和心理學(xué)的研究,也可以幫助開發(fā)意念遙控裝置,比如發(fā)布微博。

未來的人類將會是什么樣?或許正如一些美國科學(xué)家所預(yù)測的,隨著人機融合的升級,最終將在地球上產(chǎn)生一種人機高度融合、高智慧、能自行繁殖的“新智體”。