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有了这十大尖端技术,我们将变身超人!

希望咱们有生之年,能看到其中几项技术发明成功。

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1950年代的人工起搏器发明在当时看来简直是科幻小说成真了;而如今的创新发明则是在逐渐地恢复聋人的听觉和盲人的视觉,如果心脏起搏器不能满足需要的话,我们可以把心脏换掉,就像你的老福特汽车里的水泵一样。

这些技术几十年前还处于襁褓之中,但是现在已经发展完备,看起来可以进入寻常人的生活了。如果说我们从历史中学到了什么,那就是我们很可能即将看到这些技术被投入使用(如果尚未应用的话)。有一些医学上的应用是要去替换身体有缺陷的部分,其他更多则是以史无前例的方式改进了人体健全的部位。

以下这十大尖端技术将会把我们变成超人。

10 大脑与电脑的界面

即“BCI(Brain/Computer Interface)”,正如名称所描述的那样——这是一种在大脑和外部设备之间的连接技术。几十年来BCI一直都是科幻小说里场景,但是无论你是否相信,这项技术已经成功实现了一段时间了。

1920年代科学发现大脑会产生脑电波,自从那时起就有观点宣称这种脑电波信号或许可以用于控制电子设备(或者类似的用途)。针对BCI的研究正式开始是在60年代时(通常用猴子作为测试对象),根据生产出来的不同设备,进行许多不同模式和不同程度的“侵入(invasiveness)”测试,最近15年,研究结果的进展尤其迅速。

大部分应用项目要么为了恢复视觉或听觉,要么是为了恢复麻痹肢体的运动功能。2013年初曾有一个完全不会侵入脑部(non-invasive)的应用其原型设计能够帮助患中风的病人操作电脑。简单来说,该设备可以捕捉位于使用者头后部的眼动信号,通过分析不同频率来判断病人在看什么,佩戴头盔设备,让用户可以用眼球运动来指挥屏幕上的光标。

9 强化体外骨骼(Powered Exoskeletons)

公众对于体外骨骼概念的理解更像是“强化战甲(powered battle armor)”,就像罗伯特・海因莱因小说作品《星河舰队》(Starship Troopers)里面描述的一样,还有就是现在非常流行的钢铁侠。这项尚处于研发阶段的科技更多的是帮助残疾人士恢复移动官能,或者增强搬运能力上面。

比如有一种叫Ekso“盔甲”,由铝、钛材料制成,重达50磅,在美国的几十家医院都可以见到。这种产品能够帮助脊椎受伤的患者行走,而该产品曾经看上去是非常不切实际的,因为其体积和重量实在太庞大了。

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类似技术还有洛克希德马丁(Lockheed Martin)公司的HULC(Human Universal Load Carrier,人体通用装运负载器)。该技术已经经过充分的测试,将会在一年内部署于军事用途。该设备能够让一位普通身材的人以每小时10英里的速度搬运200英镑重量的货物,几乎可以一致持续下去,使用者一滴汗也不会出。Ekso能够让用户采用预先编程好的步伐姿态行走,HULC使用加速器和压力感应器来为使用者肢体的自然运动提供机械辅助支持。

8 神经植入(Neural Implants)

神经植入指的是将任何一种设备嵌入大脑灰质层的技术。植入的可以是前文所述的BCI系统或者其他设备,但是这两个概念是截然不同的。“体外骨骼”之于人体、“神经植入”之于大脑——大多还是为了修复受损器官的功能或者回复认知能力,也有一些是为了给脑力提供辅助、或着是连接外部设备的通路。

神经植入的“深度大脑模拟(deep brain stimulation)”应用——对脑部特定区域周期性电子脉冲信号进行传输——已经得到FDA(食品药品监管局)的批准,用来治疗多种疾病,该项目首次通过审批是在1997年。临床证实,对于治疗帕金森综合症有很好的效果,也曾经用于治疗慢性疼痛和抑郁症,有不同程度的疗效。

目前,该技术最普遍的用途是“耳蜗植入(cochlear implants)”(1984年获得FDA批准)和“视网膜植入(retinal implants)”,在1960年代这两个都是非常先进的技术,能够在一定程度上分别恢复患者的听觉和视觉。一个有趣的事实是:耳蜗植入的发明者是豪斯医生(Dr. House)——也就是威廉・豪斯,2012年去世。

7 数码假肢(Cyberware)

假肢替换的修复手术有几十年历史了,但是最新的成果——数码假肢——的出现并不仅仅是出于人们审美的原因,而是有功能上的考虑。使用前述的大脑界面来操控机械假肢已经成为现实,该领域的其他发明探索希望突破该装置的限制。

目前使用的许多设备使用非侵入式(non-invasive)的界面,通过捕获细微的肢体运动(比如胸部或者手臂肌肉)来控制机械假肢。也是在同样的领域,正在进行双向界面(two-way interface)的研究——机械假肢可以让患者有触控的感受。

在哈佛大学,组织工程(tissue engineering)和纳米技术的新兴领域相交叉,制造出了“机械生命组织(cyborg tissue)”——一种用工程技术形成的人类组织,嵌入了某种特定功能与生物组织并存的电子材料。研究团队负责人查尔斯・利伯(Charles Lieber)表示,“有了这种技术,我们首次能够在生物系统单元同等级的程度下进行工作,同时可以不打扰生物系统的状态。这意味着将电子设备与生物组织结合,而两者的接合之处几乎无从分辨。”

6 外部脑皮层(Exocortex)

基于前文几个案例中的概念去推演未来,外部脑皮层(Exocortex)即是一例。这是一种理论上的信息处理系统,能够与大脑交互,并且提升脑部功能——可谓是思维和计算机的真正结合。

这不仅仅意味着你的大脑将能够更好地储存信息(虽然这是其中之一),而且将会有更好的处理能力——体外脑皮层会在高阶思考和认知层面进行辅助,如果这听起来有点难懂,只需要想一下我们已经将计算机作为人体扩展出的一部分来使用了。互联网本身就可以看作这类技术的某种原始形态,因为互联网赋予了我们调用海量数据存储的能力;而我们用来获取数据的设备——我们的计算机——让我们有了能够让大脑处理并吸收这些数据的手段,而人脑不过是一个更强大的处理设备而已。将这两个处理器整合在一起,从理论上讲能够让人类智慧真正获得施展的空间,让我们人类去发挥最复杂的高级的心智能力,好像你现在阅读这篇文章一样简单。

5 人类基因工程(Human Genetic Engineering)

人类基因疗法和基因工程技术因为广阔且复杂的用途正在成为最有前景和发展空间的领域,可能要胜过史上任何其他的科学发展成果。对于革命技术的理解,以及修改基因单元的技术能力,这一切对于科学界来说是如此之新,保守的大致说法是对于这项技术究竟意味着什么,人们知之甚少。在所有已知可实现的用途(已经有许多了)当中,很大一部分还处于“太过危险以至于不能用于人类”的研究状态。

最为人所知的一项用途是根除基因疾病。某些基因病症可以通过对成年人进行基因疗法获得治愈,但是该技术真正强大的地方在于可以对人类胚胎进行测试——不过,道德方面的担忧一直困扰着我们。测试的对象可能不仅只是基因疾病或者异常,而是其他的“状态”,比如眼球颜色或者性别——甚至可以从一开始就去“设计”你的婴儿,这些都是可以预见的。当然,我们都知道昂贵的技术在自由市场是如何发挥作用的,不难遇见,未来只有那些有钱人能够“强化”他们的子孙后代。考虑一下,人类在融合不同种族、性别和性取向的同类方面表现出的能力实在有限,可以肯定这项技术将很可能导致人类历史上最复杂社会问题的出现。

的确,科研人员很容易就把小白鼠变得更强壮更有耐力,而且该技术还覆盖干细胞研究,有希望最终治愈任何疾病。考虑到这项技术有潜力增加人体的耐久性和寿命,许多其他科研领域就没那么诱人了——可能这样一个领域除外……

4 纳米医疗(Nanomedicine)

纳米技术在公众的想象里更多是作为世界末日诱因的概念来传播的,但其实这是一项有着光明前途的技术——特别是在医疗方面,从逻辑推断的终点来看,用于医疗意味着所有人类疾病和缺陷将被根除——甚至包括死亡在内。

纳米医疗目前的用途在于,向人体某一部位以新式且高度精确的形式输送药物,以及其他一些针对微型粒子的医疗手段——微小到分子水平——在全身范围内都是。例如,某项试验中的肺癌治疗技术将纳米颗粒吸入患者体内,停滞在肺部有炎症的部位,接着用热量杀死癌症细胞。人体本身的机能将会排除死掉的细胞和纳米颗粒。这种技术在小白鼠上的试验已经成功,可能不会杀死感染区域100%的炎症细胞,但是效果也很接近——何况该技术尚处于早期阶段。

可以推测出的许多用途之一是纳米机器人——自我复制的微观机器,能够通过编程使之对细胞进行摧毁、药物医疗或者重构的操作。当然,理论上讲不仅仅只是针对疾病细胞,也包括受损细胞——可能用于加速伤后恢复甚至重新焕发青春。按逻辑发展下去,最终效果是一个有着惊人耐久力且完全抗衰老的人体——就算这一点永远无法实现,该技术也并不是人类用科学挑战死亡的唯一尝试……

3 大脑保存(Brain Preservation)

这里我们要涉及到被认为是“超人类主义”(transhumanism)的领域——即人类某天将会超越物理的限制,甚至放弃我们的肉体或者超越肉体而活。这一观点最先由罗伯特・艾丁格(Robert Ettinger)作为一种现实想法提出,1962年他发表了作品“永生的期望(The Prospect Of Immortality)”,被认为是“超人类主义”的先驱和人体冷冻法(Cryonics)之父。

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从本质上讲这是一项人体(或者器官,比如大脑)保存方面的研究,使用极低的温度(低于150摄氏度),在艾丁格写这本书的时候,这种方式是能够实现的最好方式。今天,大脑保存研究更多专注在化学保存的手段上,已经用于大脑组织(但并不是整个大脑)的保存,这种方法不需要人体冷冻法所需要的特别夸张的温度条件。

当然,这还是一项不那么准确的科学技术——该领域的科研人员非常明白(目前)不可能分析出一个人的思维是否能够和大脑一同保存、或者有多少意识能够保存下来。无论在物理上保存得多么完美,该领域仍旧依靠未来新兴的发展学科和交叉学科,比如……

2 人造人(Synthetic Bodies)

随着人类能够替换越来越多经过工程处理或是在试验室培养的身体器官,不难想象我们迎来这样一天——所有的人体器官都可以复制,包括大脑在内。就在目前,有15家科研机构在协作进行一项研究,试图设计能够模拟大脑不同部分活动的硬件设备——首个设备原型是一片8英寸的晶圆芯片,包含了5100万个人工神经元突触。

当然,“软件部分”也被复制完成——瑞士的“蓝色大脑计划(Blue Brain Project)”目前就使用超级电脑对人脑信息处理活动进行反向工程研究,小白鼠脑部活动的许多元素已经成功被模拟出来。该项目的负责人亨利・马克拉姆(Henry Markram)在接受BBC采访时标识,他们将在十年内设计出人工大脑。

我们的肌肉、血液和器官——所有这些的人工版本都在不同程度的开发当中,可以预见,在未来某一时刻将有希望组合成为一个功能健全的人造人。但是就算我们开发出相应的软件来运作这样一台华丽的机器——装安卓就最酷了——配合相应技术的发展,为人类设计的应用程序才至关重要,有一种看上去并不是那么遥远的……

1 意识上传(Mind Uploading)

之前我们曾经提到未来学家雷・库兹威尔(Ray Kurzweil)和他对新技术预测惊人般的准确。库兹威尔的一个观点是,到2040年至2045年时,我们将可以上传自己的意识内容到电脑里面——他甚至不是唯一一个这样认为的。

当然,许多人辩称脑部功能无法用简单的计算表现——它们并不是“可计算的”,这是意识所固有的一个科学永远无法解决的问题。还有一个问题,无论是上传的或其他“备份出来的”意识,实际是一个与复制源不同的实体,是一个完全不同的意识。希望这些问题都是神经科学领域能够很快给出答案的。

但如果我们终于能够将自己的意识注入到数字空间会怎样,显然我们的意识永远不会终结——我们永远不会死亡,我们可以无限地在幻想的数码空间里游荡;将人类载入一搜机械生化的思维容器(Cyberdyne X-2000 Mind Vessel);在不同的空间里传送意识,或许还可以在不同的时间维度进行传输;在全人类的范围内即时分享知识。

那些比我们聪明的科研人员预期在我们有生之年将会目睹这些科技进步。即便他们并不完全正确,我们还是可以放言,我们不会什么都看不到。(来源



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