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半機(ji)(ji)(ji)(ji)械人(ren)(ren)(ren)（Cyborg，也(ye)做半機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)）是(shi)(shi)一(yi)(yi)種“電子控制(zhi)的(de)(de)有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)體”，也(ye)就是(shi)(shi)說，一(yi)(yi)種一(yi)(yi)半是(shi)(shi)人(ren)(ren)(ren)，一(yi)(yi)半是(shi)(shi)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)的(de)(de)生物。人(ren)(ren)(ren)類和(he)智能機(ji)(ji)(ji)(ji)械結合(he)在一(yi)(yi)起，兼備兩者的(de)(de)優點(dian)，成為半機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)（Cyborg），這已經是(shi)(shi)現代(dai)科(ke)技發展(zhan)的(de)(de)目標之一(yi)(yi)。

在某種意義上來說(shuo)，半(ban)(ban)機器(qi)(qi)人不是新概念(nian)，因為(wei)人類在一(yi)直在通過工程性產品來改善自身。例如，一(yi)個(ge)裝(zhuang)有木腿的退(tui)伍(wu)軍人，或(huo)者一(yi)個(ge)由于心臟衰竭(jie)而裝(zhuang)有起搏器(qi)(qi)的現(xian)代病(bing)人都可以稱為(wei)半(ban)(ban)機器(qi)(qi)人。

簡介

半機(ji)(ji)械(xie)人指(zhi)在人體內植入(ru)機(ji)(ji)械(xie)組(zu)織(zhi)或用機(ji)(ji)械(xie)替(ti)換部分原有組(zu)織(zhi)，包括替(ti)換損壞的組(zu)織(zhi)（如假(jia)肢）、將(jiang)肉體替(ti)換為(wei)機(ji)(ji)械(xie)、植入(ru)電子(zi)系以(yi)強(qiang)化(hua)大腦等(deng)行為(wei)的產(chan)物被稱為(wei)半機(ji)(ji)械(xie)人

原理

神經控制假肢

在2000年(nian)后的不到10年(nian)時間里，美國國防部高(gao)級研(yan)究計劃署“革命(ming)性假肢”計劃改造了多款世界上最先進的假肢，比如(ru)DEKA公司研(yan)制的機(ji)械手(shou)臂。

心靈控制

利用(yong)計(ji)(ji)算機(ji)作為一種(zhong)中間(jian)感(gan)應媒介，未來部隊之間(jian)的遠距離交流根本不需要說(shuo)話。2009年，美國國防部高級研(yan)究計(ji)(ji)劃(hua)署啟動了一項“無聲通話”計(ji)(ji)劃(hua)。該計(ji)(ji)劃(hua)首先利用(yong)腦(nao)電圖(tu)掃描器(qi)讀取大腦(nao)信(xin)號，然后再對這些信(xin)號進(jin)行解碼(ma)，從而建(jian)立(li)起(qi)一個(ge)腦(nao)電波字典(dian)。

老鼠警犬

由于擁(yong)有超級(ji)敏(min)感的(de)鼻子和極(ji)小(xiao)的(de)體形，老鼠(shu)可能(neng)取代警(jing)犬，被用來嗅(xiu)探炸彈和生化(hua)威脅(xie)以及探尋災難幸存者(zhe)。它(ta)們(men)的(de)大腦(nao)中需要恰當(dang)地植(zhi)入一些電極(ji)。

機器人外骨骼

可穿戴(dai)的(de)機器(qi)人服(fu)裝將能(neng)夠幫助部隊提高(gao)(gao)戰斗力(li)和忍耐(nai)力(li)。美國(guo)雷神(shen)公司研(yan)制的(de)“Raytheon Sarcos”模(mo)型擁(yong)有(you)爪狀手部。美國(guo)士兵穿戴(dai)這種裝備后，他(ta)們的(de)力(li)氣和忍耐(nai)力(li)將比(bi)正常情況下提高(gao)(gao)20倍。

自組裝隱形眼鏡

由(you)傳感(gan)器、天線、半導體電(dian)路(lu)以及發光二極管等部件(jian)組成，可以將任何重(zhong)要(yao)的(de)可視數(shu)據(ju)，如槍(qiang)支(zhi)瞄(miao)準鏡(jing)的(de)范(fan)圍，甚至還有文字(zi)信息，立即顯示到使用者(zhe)的(de)眼睛里。

猴子機器人心靈感應

未(wei)來，士兵之間可以(yi)通(tong)過(guo)(guo)心靈感應(ying)進(jin)行(xing)交(jiao)流。他(ta)們(men)還可以(yi)通(tong)過(guo)(guo)一種大腦(nao)-計算(suan)機(ji)交(jiao)互界面控(kong)制武(wu)器，而不(bu)是通(tong)過(guo)(guo)按鈕或(huo)板(ban)機(ji)。

實驗室人造血液

大(da)量的人造萬能(neng)血液將(jiang)能(neng)夠應用于(yu)外傷治療(liao)中，以解(jie)決血庫不足(zu)的問題(ti)。在美(mei)(mei)國國防部高級研究計劃署(shu)的資助下，美(mei)(mei)國生物技(ji)術公司Arteriocyte公司利(li)用臍帶的造血細胞制造出首批人造血液。

大腦植入器

事實(shi)上，并不是只(zhi)有現役部隊(dui)才使用電子人(ren)技(ji)術。從(cong)伊拉(la)克和阿富汗戰(zhan)場上下來(lai)的(de)部隊(dui)中，有10%到20%的(de)人(ren)大(da)腦都(dou)曾受(shou)過外傷。將來(lai)，他們將有可能會接受(shou)腦植入(ru)手術，以修(xiu)復他們受(shou)損的(de)大(da)腦。

遠程控制飛蟲

遠程(cheng)控(kong)制的甲蟲、蜜(mi)蜂等(deng)正在被計劃應(ying)用(yong)于軍事用(yong)途。在美國國防(fang)部的支持下，一些科學家們正在利(li)用(yong)飛蛾(e)進(jin)行試驗。此(ci)前，佐(zuo)治亞理工學院(yuan)的科學家已經弄清楚(chu)如何使它們活更(geng)長時間。

人造皮膚

人(ren)造皮膚的(de)敏感度足以(yi)探(tan)測到蝴蝶的(de)輕微碰觸，它們均使用(yong)了柔韌、細膩的(de)橡膠(jiao)、納米線以(yi)及電極等。這種(zhong)人(ren)造皮膚應用(yong)于電子人(ren)上，可以(yi)有兩種(zhong)用(yong)途：即超敏感人(ren)類假肢，或是機器人(ren)手臂(bei)等。這種(zhong)敏感性可以(yi)幫助假肢完(wan)成(cheng)(cheng)一些只有輕微碰觸才可完(wan)成(cheng)(cheng)的(de)任務。

實例

首例成品

2002年3月14日，英國雷丁大學(xue)控(kong)制(zhi)論(lun)教授(shou)沃里克(ke)，在牛津的(de)拉(la)德克(ke)利夫醫院接受(shou)了(le)(le)一(yi)(yi)次手術。外科(ke)醫生用了(le)(le)兩小時的(de)時間(jian)，將(jiang)一(yi)(yi)枚邊長為3毫米的(de)硅制(zhi)芯片植入了(le)(le)沃里克(ke)左肘的(de)皮膚下(xia)，芯片上100個頭發絲粗(cu)細(xi)的(de)電極與他(ta)手臂(bei)主神(shen)經(jing)相連，以接收神(shen)經(jing)沖動(dong)信號。他(ta)拿(na)自己做實(shi)驗有一(yi)(yi)個嚴肅的(de)目標，那(nei)就(jiu)是幫(bang)助因脊(ji)髓受(shou)傷等原(yuan)因而癱(tan)瘓(huan)的(de)病人。他(ta)希望能通過對神(shen)經(jing)信號的(de)研(yan)究，最終(zhong)讓這(zhe)些(xie)病人通過遠程控(kong)制(zhi)恢復部(bu)分(fen)自身行動(dong)能力。

沃里克說(shuo)，手(shou)術(shu)非常成功，除了(le)偶爾有(you)(you)些(xie)許刺痛感外沒有(you)(you)什么其(qi)他不(bu)適。25日起(qi)，他的(de)(de)(de)試(shi)驗進入了(le)下(xia)一個(ge)重要階段：將體(ti)內(nei)的(de)(de)(de)芯(xin)片與體(ti)外的(de)(de)(de)一個(ge)信號(hao)收(shou)(shou)發(fa)裝置相(xiang)連，由這(zhe)個(ge)裝置將收(shou)(shou)集到的(de)(de)(de)神(shen)經(jing)信號(hao)以無線電(dian)波的(de)(de)(de)形式發(fa)送給異地的(de)(de)(de)計算機。

沃(wo)里克(ke)(ke)解(jie)釋(shi)說(shuo)，例(li)如，當(dang)他想移(yi)動一(yi)個(ge)手指(zhi)時，芯片(pian)就會(hui)接收到神(shen)經(jing)(jing)信號，并把它們傳給電腦(nao)。然后，電腦(nao)再將信號傳回(hui)他的(de)(de)(de)手臂神(shen)經(jing)(jing)，看是(shi)否也能(neng)(neng)讓(rang)(rang)手指(zhi)移(yi)動。據悉(xi)，類似的(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)(yan)以前只有美國科學家在貓和猴子(zi)的(de)(de)(de)身上進(jin)行(xing)過，用于(yu)人體還是(shi)首次。按計劃，這次試(shi)驗(yan)(yan)將進(jin)行(xing)3個(ge)月。在接下來(lai)的(de)(de)(de)過程中，研究人員將芯片(pian)、信號收發(fa)裝置和計算(suan)機把沃(wo)里克(ke)(ke)的(de)(de)(de)神(shen)經(jing)(jing)系統與他妻子(zi)伊雷(lei)娜的(de)(de)(de)神(shen)經(jing)(jing)系統相連，看沃(wo)里克(ke)(ke)移(yi)動手指(zhi)所(suo)發(fa)出的(de)(de)(de)神(shen)經(jing)(jing)信號能(neng)(neng)否讓(rang)(rang)伊雷(lei)娜的(de)(de)(de)手指(zhi)也動起(qi)來(lai)。他們甚至打算(suan)給沃(wo)里克(ke)(ke)體內芯片(pian)安上一(yi)個(ge)超(chao)聲波感應器(qi)，希(xi)望以此讓(rang)(rang)沃(wo)里克(ke)(ke)得到類似蝙蝠的(de)(de)(de)超(chao)聲波探物能(neng)(neng)力。

政府承認

英國色(se)(se)盲男子(zi)尼爾(er)·哈(ha)爾(er)比(bi)森(sen)是(shi)世(shi)界(jie)上(shang)首(shou)個(ge)政府承認(ren)(ren)的(de)(de)(de)半機械人(ren)，他(ta)(ta)能利用(yong)一(yi)個(ge)與頭部(bu)結合的(de)(de)(de)攝像頭裝置(zhi)“聽顏(yan)色(se)(se)”。哈(ha)爾(er)比(bi)森(sen)是(shi)一(yi)個(ge)全色(se)(se)盲，只能看到(dao)黑(hei)與白的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)(se)，他(ta)(ta)腦部(bu)安裝的(de)(de)(de)這個(ge)裝置(zhi)能把顏(yan)色(se)(se)轉(zhuan)化為(wei)(wei)不同(tong)的(de)(de)(de)音(yin)符，通過辨別不同(tong)音(yin)階(jie)的(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)音(yin)他(ta)(ta)就(jiu)能“看到(dao)”不同(tong)的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)(se)。上(shang)大學二年級的(de)(de)(de)時候(hou)，哈(ha)爾(er)比(bi)森(sen)上(shang)了一(yi)門關(guan)于感官延伸的(de)(de)(de)人(ren)工智能課程。他(ta)(ta)說服(fu)老(lao)師為(wei)(wei)他(ta)(ta)制(zhi)作了一(yi)個(ge)人(ren)工智能感官裝置(zhi)。為(wei)(wei)了能正確聽懂各(ge)種顏(yan)色(se)(se)，哈(ha)爾(er)比(bi)森(sen)必(bi)須記下不同(tong)頻率的(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)音(yin)所(suo)代表的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)(se)，譬如說紅(hong)色(se)(se)是(shi)最低(di)頻的(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)音(yin)。哈(ha)爾(er)比(bi)森(sen)表示，這個(ge)裝置(zhi)完全改變了他(ta)(ta)對藝(yi)術的(de)(de)(de)理(li)解，因為(wei)(wei)在他(ta)(ta)的(de)(de)(de)世(shi)界(jie)里，顏(yan)色(se)(se)和聲(sheng)(sheng)音(yin)是(shi)同(tong)樣的(de)(de)(de)東西。2004年，哈(ha)爾(er)比(bi)森(sen)得(de)到(dao)英國身份(fen)管理(li)部(bu)門的(de)(de)(de)正式(shi)承認(ren)(ren)，認(ren)(ren)定該裝置(zhi)是(shi)他(ta)(ta)身體的(de)(de)(de)一(yi)部(bu)分。

發展歷史

產業(ye)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)時代始于(yu)20世(shi)紀70年(nian)代，自那時起，日(ri)本的(de)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)開(kai)發(fa)(fa)(fa)技(ji)術一直(zhi)處在世(shi)界(jie)領先地位，今天，這一技(ji)術已經達到(dao)了(le)世(shi)界(jie)最高水平。本田(tian)技(ji)研(yan)工業(ye)株式會社(she)于(yu)1996年(nian)開(kai)發(fa)(fa)(fa)成功的(de)人(ren)型機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)（即雙足直(zhi)立行(xing)走機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)）P2機(ji)(ji)及其后續(xu)機(ji)(ji)阿莫西機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)（2000年(nian)），引(yin)起了(le)社(she)會對機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)開(kai)發(fa)(fa)(fa)的(de)普遍(bian)關(guan)注。1999年(nian)，由索(suo)尼(ni)公(gong)司開(kai)發(fa)(fa)(fa)的(de)寵(chong)物(wu)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)AIBO進入消(xiao)費市場，從而在事實上開(kai)始形成了(le)一個機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)市場。在2005年(nian)舉辦的(de)愛知萬國博覽(lan)會上，有達70種機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)在會場上登臺(tai)亮相并進行(xing)各種操作(zuo)。

發展前景

所(suo)(suo)謂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)化(hua)電(dian)子人(ren)技(ji)術(shu)，不外是(shi)生(sheng)物(wu)(wu)體(ti)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)器人(ren)技(ji)術(shu)之一(yi)(yi)(yi)。利用(yong)生(sheng)物(wu)(wu)體(ti)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)器人(ren)技(ji)術(shu)開發(fa)成(cheng)功(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)HAL，是(shi)一(yi)(yi)(yi)種可穿在(zai)身上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)器人(ren)，故被稱(cheng)為機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)器人(ren)服裝(zhuang)，它是(shi)世(shi)界(jie)上首創的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)人(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)一(yi)(yi)(yi)體(ti)型系統。HAL具(ju)有能按照人(ren)（即穿著(zhu)者）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)志而動(dong)(dong)(dong)作(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)隨意(yi)制御功(gong)能，同時(shi)(shi)還具(ju)有機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)自律制御功(gong)能，它使(shi)人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)腦神經和筋(jin)骨(gu)系統與機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)器人(ren)成(cheng)為一(yi)(yi)(yi)個整體(ti)結構，并作(zuo)為人(ren)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)部分發(fa)揮相應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)能。的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)身體(ti)是(shi)根(gen)據(ju)大腦向筋(jin)骨(gu)系統發(fa)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運動(dong)(dong)(dong)指令(ling)而動(dong)(dong)(dong)作(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，身體(ti)在(zai)動(dong)(dong)(dong)作(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)候，會有微弱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)(wu)電(dian)位信號(hao)溢出(chu)到皮膚的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面，HAL就是(shi)在(zai)測得(de)皮膚表面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)(wu)電(dian)位信號(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)同時(shi)(shi)，通(tong)過安(an)在(zai)關節部位的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)(dong)(dong)力(li)裝(zhuang)置來發(fa)揮作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。也就是(shi)說(shuo)，人(ren)（即穿著(zhu)者）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)(dong)(dong)作(zuo)，如站立(li)、坐下、行走(zou)、提(ti)重物(wu)(wu)等，都是(shi)由HAL所(suo)(suo)支持(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。HAL形(xing)成(cheng)一(yi)(yi)(yi)個外骨(gu)骼結構，承載著(zhu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械體(ti)以(yi)及攜帶物(wu)(wu)等負荷，因(yin)此，穿著(zhu)者幾乎感(gan)覺不到重量，還能夠提(ti)起平時(shi)(shi)所(suo)(suo)提(ti)不動(dong)(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)重物(wu)(wu)。

技(ji)術(shu)的(de)(de)進(jin)(jin)(jin)(jin)步擴展(zhan)了(le)人(ren)體功能(neng)(neng)，然(ran)而，人(ren)類(lei)是(shi)否會因技(ji)術(shu)的(de)(de)進(jin)(jin)(jin)(jin)步而舍(she)棄自身進(jin)(jin)(jin)(jin)化(hua)呢(ni)？這(zhe)是(shi)筆者常在深思(si)的(de)(de)一個(ge)問題。但我們也可(ke)以這(zhe)樣說，以先進(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)技(ji)術(shu)來(lai)補充(chong)人(ren)體功能(neng)(neng)，這(zhe)正(zheng)是(shi)HAL的(de)(de)開發(fa)意圖，正(zheng)例如人(ren)類(lei)因為有(you)了(le)手機，便具(ju)有(you)了(le)隨時獲取(qu)遠方信(xin)息的(de)(de)能(neng)(neng)力。人(ren)類(lei)選(xuan)擇了(le)與(yu)技(ji)術(shu)共(gong)生存的(de)(de)道路，試(shi)圖以另一種形式(shi)來(lai)實現人(ren)類(lei)的(de)(de)自身進(jin)(jin)(jin)(jin)化(hua)。

那么，人類如(ru)何(he)與(yu)技術共同生存和進化(hua)呢？這(zhe)里，有一個如(ru)何(he)建立人類與(yu)技術的和諧、互依關系(xi)的課(ke)題，可以(yi)說，HAL的開發就(jiu)是(shi)對(dui)這(zhe)一課(ke)題的探(tan)討(tao)。

無論技術(shu)的(de)(de)(de)利用如何具有人(ren)(ren)(ren)性意(yi)識，但如果不(bu)能建立人(ren)(ren)(ren)類與(yu)(yu)技術(shu)兩者之間的(de)(de)(de)協調關(guan)系，很多(duo)技術(shu)是會遭(zao)到人(ren)(ren)(ren)類在心理上(shang)或(huo)生理上(shang)的(de)(de)(de)拒絕和排(pai)斥的(de)(de)(de)。科(ke)幻小說中出現的(de)(de)(de)生化(hua)電子人(ren)(ren)(ren)，也(ye)許可稱(cheng)其為是人(ren)(ren)(ren)與(yu)(yu)機器的(de)(de)(de)結(jie)合體(ti)，在這個意(yi)義上(shang)，HAL可以(yi)說也(ye)是對生化(hua)電子人(ren)(ren)(ren)技術(shu)的(de)(de)(de)一個挑戰，它試圖通過人(ren)(ren)(ren)與(yu)(yu)技術(shu)的(de)(de)(de)一體(ti)化(hua)以(yi)及互依共存來擴展人(ren)(ren)(ren)體(ti)功能。