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影响２１世纪人类生活的五大发明

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发表于 2004-12-24 15:06:00 |只看该作者 |倒序浏览

修复手套　　澳大利亚悉尼：普亚·阿伯尔法特希在北海岸皇家医院机械手研究实验室工作，28岁的米克正在这里接受治疗。2个月前，米克不幸遇到车祸，双手和胸部以下完全丧失知觉。他可以移动手臂，但无法握紧手中的物体。如今，米克戴上了阿伯尔法特希发明的“修复手套”。“修复手套”是一种植入了能模仿人手生物力学的特殊致动器和传感器的装置。这也是米克第一次试用这种手套，实验室所有人全都盯着他的手。　　阿伯尔法特希紧张地按下与米克身体连接在一起的电脑界面的控制杆，忽然间，米克的手自车祸以来第一次合拢了一下。他将在未来满怀希望利用自己的身体，因为他知道这仅仅是个开始。机械手研究实验室设计“修复手套”的目的是为了制造一种具有人工肌肉的“外衣”。这种“外衣”能够帮助人体重新运动。机械手研究实验室并不是世界上唯一一家从事人体功能研究的机构，全世界的科学家、程序设计员、发明者都在开发复制、替代人体结构或者帮助人体的创新技术。　　仿生心脏　　狗在人工心脏开发过程中发挥了重要作用。南美洲乌拉圭：1957年，科学家首次用外部半退化心脏替换了狗的心脏，而那时，现为蒙得维的亚著名心脏病专家的胡安·吉亚姆布卢诺博士还是个小孩。　　心脏在被替换后，那条狗存活了90分钟，此事也被看作是人工心脏开发工作的第一个里程碑事件。大约20年前，当第一颗全人工心脏（TAH）被移植到病人身上时，吉亚姆布卢诺博士还只是一位心脏病专家。在看到这些粗糙的移植装置不断遭受失败后，吉亚姆布卢诺博士当时发誓将来一定要设计出真正可靠的人工心脏，移植者不仅能存活，而且还能维持相对正常的生活。　　经过多年不知疲倦的工作后，吉亚姆布卢诺的发明差不多完成了。令人奇怪的是，他的发明与此前科学家的发明完全不同，看上去与真正的心脏无异。吉亚姆布卢诺说：“这是个秘密！”同位移植人工心脏（CATO）是一种能全面模仿人类心脏的装置，由血液室（心室）、阀（瓣膜）以及能把血液吸入肺动脉和主动脉的特殊致动装置组成。　　吉亚姆布卢诺面临的最大挑战是要把包括电源在内的人工心脏装置移植到心脏通常所处位置的有限空间内。吉亚姆布卢诺曾经拿母牛做实验，并获得巨大成功，这也为他成功给同位移植人工心脏申请专利创造了有利条件。吉亚姆布卢诺将成功归结为“医学发明”的人工心脏装置，而他并不认同自己的发明是“工程发明”。　　神经转化　　神经转换技术将可以帮助像斯蒂芬·霍金这样的残疾人用神经信号同别人交流。英国剑桥大学卢卡斯数学教授、《时间简史》的作者斯蒂芬·霍金21岁时被诊断患有肌萎缩性侧索硬化（ALS），从那以后，除了几根手指外，霍金全身大部分活动功能都丧失了。霍金写有大量著作，并发表了多篇科学论文。多年来，他一直通过操作手中与电脑联网的拟声器键盘来发出声音。而现在他连这种能力都丧失了。尽管如此，他并没有丧失对未来的希望。　　一位叫彼得·沙恩·福特的澳大利亚程序设计员开发出一套系统。福特目前居住在美国的华盛顿。根据这套系统，像霍金这样的人今后可以不再受到自身残疾的限制，只要通过神经信号的提示便能与别人沟通。在听说霍金遭受肌萎缩性侧索硬化疾病折磨的事情后，福特花多年时间开发出一种新型的人机联结界面：一个人可以利用皮肤表面电极接收神经信号，然后在经过人工智能分析后，便能够达到交流的目的。　　2002年，福特开始与霍金合作改善这套系统。经过改善后，这套系统被称为神经转化技术。2004年初，美国华盛顿特区一个四肢瘫痪、不能说话的男子利用神经信号旋转电视，这也一举创造了历史。最近，福特还利用神经信号控制的声音合成电脑程序邀请客人参加他的21世纪生日派对。　　耳朵看世界　　大多数人都能想象看不见东西是什么样子。然而，只有少数人能想象出像蝙蝠一样通过声音感知方向。上世纪50年代，莱斯利·凯博士为英国海军开发探测潜水艇、鱼雷和地雷等水下物体的水下声纳技术时，就开始想象这个看似不可能的概念。当时在许多人看来，凯的想法简直就像天方夜谭。　　1993年，他设计出一种声纳装置，这种装置能释放出超声波，还能发现其它物体和障碍物发出的反射。数据接着被转化成一连串能够听到的声音，这些声音在频率上与远处物体发出的声音相对应。可以想象，这有可能导致出现令人难以理解的噪音。但令人难以置信的是，经过少许的培训，人类大脑似乎能下意识地将这些声音转化为空间想象。　　如果要更好理解什么是空间想象，请按以下提示做练习：仔细看看你周围的物体，然后闭上眼睛，想象各种物体（比如身体一侧的桌子，背后的墙和地板上的球）出现在你身边的情况。这种感觉是空间想象或者意识的一部分。这项技术为凯赢得了1998年度世界通信创新奖，如今全世界的盲人将在利用这项技术自信地行走在他们不熟悉的区域。在安装上这种设备后，一些盲人甚至还能骑自行车，击打像棒球一样的抛射物。这种值得关注的“本领”正是大脑适应新感官信息的复杂能力的明证。　　人造肌肉　　2005年3月7日，世界将会首次看到人与“人造肌肉”驱动的仿生胳膊进行的摔跤比赛。研究人造肌肉的工作始于上个世纪40年代，但只是在最近的10年里才取得了较大发展，因为世界范围内的研究中心研制出了特种聚合体和智能材料。　　明年的比赛将有三家研究中心参加，它们分别是加利福尼亚州的“SRIInternational”、新墨西哥州“环境遥控设备公司”和瑞士的“瑞士材料试验与研究联合实验”公司，代表人类参赛的是帕纳·费尔森。费尔森是圣迭戈学区成绩最优秀的高中学生。　　确定在2005年3月进行的这场比赛不论是帕纳获胜还是仿生胳膊获胜，加上人造肌肉研究的继续发展，未来我们很有可能看到世界上最强壮的人和最强大的仿生胳膊进行较量。　　其实，让残疾人恢复原来的能力只是仿生科技的开始，现在谁也无法预测未来50年科技将如何影响人类的生活：我们能够用意识控制互联网吗？我们能否用我们的眼光操纵录像机？我们能够花钱买个好梦吗？这些设想听起来象天方夜谭，但谁敢说将来他们不会变成现实呢。·任秋凌· 　　据澳大利亚广播公司（ABC）报道，有些科幻小说曾预言，在21世纪，许多令人惊讶的技术创新将对人类的日常生活产生重大影响。凭借“修复手套”获得2004年度“尤利卡令人鼓舞科学奖”的普亚·阿伯尔法特希宣称，科幻小说的预言距离变成现实已经不远了。在一个科技正日益渗透进人们日常生活方方面面的世界，一旦意识到并非所有的技术创新都是为了设计奢侈品的时候，这无疑让人精神振奋。目前，全世界许多低调的研究组织和个人正积极通过改进人体让我们拥有一个更加美好的未来。