麻省理工學院教授Hugh Herr的故事就是很好的例子。雖然以目前的演式來說,要真正與常人無異的生活畢竟仍有些落差,但,當他秀出他的義肢告訴大家:「歡迎來到仿生時代」,你可以清楚知道,也許不是現時現刻,但科技即將替身障者帶來更革命性的改變。
需求 刺激科技進展
![《圖一 Hugh Herr再度應邀出席FTF2011講述自己的故事。》](/art/2011/11/161412434160/p1.jpg)
《圖一 Hugh Herr再度應邀出席FTF2011講述自己的故事。》 |
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三十多年前, 還是個青少年的Hugh Herr,在攀岩途中受困於暴風雪,雖然獲救,但膝蓋以下卻必須截肢。雖然這是一個不幸的意外,但是卻是一項科技興革的開始。
在《國家地理頻道》的專訪中,他的哥哥說:「意外發生後,Hugh Herr想要繼續攀岩,我們也覺得,那麼就設法繼續攀岩吧」。Hugh Herr秀出過去最初的木製義肢,但這顯然是有些勉強的方法;然後他明白,如果他的生命已經注定要有殘缺,唯一能夠讓夢想維持不墜的途徑,就是「科技」。一心想成為運動員的他,最後成了麻省理工學院媒體實驗室主持人,他的實驗室研發了許多將生物醫學與科技互相結合的技術,最為遠近馳名的例子,就是他腳上的這對仿生義肢。
嵌入式處理器+感測裝置
![《圖二 Hugh Herr年輕時透過傳統義肢攀岩的不順利經驗促使他投入仿生義肢研究。》](/art/2011/11/161412434160/p2.jpg)
《圖二 Hugh Herr年輕時透過傳統義肢攀岩的不順利經驗促使他投入仿生義肢研究。》 |
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這些年來,他與他的發明獲得《時代雜誌》連續N年的最佳科技發明獎;也曾登上《Wired》雜誌封面。筆者在Freescale所舉辦的論壇中聽了他的故事(仿生義肢中的感測晶片正是Freescale出品);在舞台上,他的言談充滿自信、並不時四處走動以與觀眾互動,在演講的最後,他捲起了西裝褲的褲腳、露出銀色的仿生義肢。即使在網路上看過他的演說,但現場親睹,卻是帶來了更大的衝擊力道。
Hugh Herr的左右腿義肢上,各有五個微電腦以及十二個感測裝置;這些零組件的作用是模擬並取代肌肉、肌腱以及反射神經系統。仿生義肢從感測器取得資訊,並傳送至微電腦處理器,由微電腦來判斷「正常的肌肉組織將會如何運作」,並給予仿生義肢各式的作用力矩…等動作資訊;因此,與傳統義肢相較,仿生義肢因為可以模擬正常的肌肉、肌腱與反射神經,所以無論是行走甚至是跑跳的動作,都像是真實血肉之軀一般。
同時展示,可用手機應用程式監測義肢的狀況;如肢體的僵硬度以及消耗能量等,抓緊雲端運算趨勢,他並打趣說道,也許未來也可以上網「Google」自己的仿生義肢狀況。
![《圖三 仿生義肢讓身障者得以運動、感知環境變化。》](/art/2011/11/161412434160/p3.jpg)
《圖三 仿生義肢讓身障者得以運動、感知環境變化。》 |
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十年內 大腦直接控制義肢
未來的發展方向,Hugh Herr希望十年後可以在斷肢的末梢神經置入晶片,如此一來,就可以透過腦神經直接控制義肢;更可以透過觸覺模擬,讓義肢的觸感傳回腦部。舉例來說,走在沙灘上,沙子的顆粒感、陽光的灼熱感,這些自截肢那天起就消失在身障者人生中的感受,可以透過高科技再度失而復得。目前,教授的實驗室也正針對「以腦力控制機器」的技術進行人體實驗;根據其演講資訊表示,這項實驗是在身障者的腦部植入晶片,身障者透過訓練,可用念力控制電腦上的游標以啟動冷氣機裝置等簡單的機械開關動作。
身體健全的我們,可能很難想像身障者對於真實感受的渴求。赤腳感受指縫與泥土間的親吻,或是感受水的潮濕與冰涼,柏油路的炎熱與粗糙。這些日常生活中我們習以為常的感受,對於身障者來說卻可能是終其一生都無法再度享有的觸感。從對攀岩的堅持與熱情走來,筆者於網路上搜尋資訊時,看到一段對於Hugh Herr的側寫,其中一句話相當觸動人心:「If you follow your passion, then you will get the money.」
「需求」永遠牽引、刺激著科技的創新發展。嵌入式處理器、感測器的技術精進,意味著並不只是科技工藝的突破,暫且撇開法令限制、商用時程等繁複問題,「科技」對生活的改變可能再度超越我們所能想像,甚至,能夠予人新生。