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人体增强 打造“超级士兵”

2016-03-23吴勤赵天

奥秘 2016年3期
关键词:外骨骼士兵人体

吴勤+赵天

陆军步兵在执行作战任务时出生入死,除了面临敌军枪弹的威胁外,还得 经受住体力不支、疾病、饥饿等重重考验。在高度文明的今天,任何一个人的生命都弥足珍贵,包括战场上的士兵。于是乎,如何最大限度降低军人在战斗时 的伤亡风险,成为很多国家亟待解决的高精尖技术问题,其中,“人体增强打造超级士兵”便是一种听上去玄之又玄,却又真实存在的计划!

所谓人体增强,是指综合利用生物、化学、信息、机械等领域的技术,作用于人类的身体,使人的体力与脑力得到改进与提升的前沿技术。如果将自然给予人类的人体机能看做是最基本的1.0系统,那么通过人体增强技术,人体的综合机能将得到大幅度提升,进入人体系统2.0时代。

走过一座三层高塔楼的底层通道,迎面是囚犯们每天早晚两次集合的大操场。不论是狂风暴雨还是烈日严寒,囚犯们在每天做工前和收工后都必须在这里一动不动地站立几个小时等候清点或安排劳动。

而且这类看似光怪陆离的军事科研项目,最早可以追溯到战火连天的年代……

纳粹打造机器人式士兵

二战时期,为了独霸地球,纳粹德国曾开展过许多秘密实验,这些实验的具体内容已经被陆续曝光。然而,有一项机密工程直到最近才被揭开其神秘面纱,它就是被希特勒寄予厚望的“D-IX试验”——机器人式战士计划。

德国汉堡市刑事犯罪学家沃尔夫·坎普指出,二战时期,纳粹一直梦想研制一种药物,士兵服用它之后,会变得跟机器人一样,不知劳累,作战勇猛无比,毫无条件地执行上级的命令。

希特勒希望依靠这些“机器人”一样的士兵,征服全世界。

这项名为“D-IX试验”的秘密工程始于1944年,试验地点是臭名昭著的萨克森豪森集中营。当时,集中营的工作人员看到18名囚犯每天都沿着一个半圆形的广场跑步,每个人都身负重达20公斤的背包。然而即使在集中营里面,估计也没有几个人知道这些跑步者到底在干什么,除了化学家奥德·南森,他受纳粹委派,负责研制一种药物,士兵们一旦服用了它,就会变得像机器人一样不知劳累,而且绝对服从命令。而这些跑步者,便是药物的受试者。

一开始,这些可怜的囚犯情绪很高,他们边跑边唱歌,有的人甚至在跑步的过程中吹起了口哨。然而,连续跑了24小时后,他们一个接一个地栽倒在地,当即毙命,18个受试者中只有少数存活。

随后,纳粹化学家们又开始在另外一批囚犯身上试验另一种新药,他们把这种药称为“D-IX”,这也是整个试验的代码。当时,第三帝国的领导人相信,假如这种药试验成功,德国士兵将变成不知劳累、无所畏惧的战士,打遍天下无敌手。

当时的医疗记录显示,几名参加试验的跑步者每天即使只是短暂地休息两三次,依然能够坚持到最后。有一份记录这样写到:服用“D-IX”后,士兵的睡眠时间大大减少,这对提高战斗力非常重要。这种药足以使人丧失自主行为能力,换句话说,“D-IX”把常人变成了“机器人”。

这些试验的结果让纳粹高层很兴奋,他们计划让全体德军士兵都服用“D-IX”药物。然而,这种药物并没有来得及批量分发下去,因为盟军在1944年冬季和1945年春季发动的攻势一浪高过一浪,纳粹政府迅速垮台,神奇药物的美梦也以破灭而告终。

挖掘人体增强技术的巨大潜力

纳粹德国的“机器人”士兵计划固然疯狂且违背人道主义,然而超越自身条件的机体限制,成为接近“超人”的完美个体,却一直是人类长久以来的梦想!当然,正确的方式,并非像法西斯德国那样摧残人体。

美国国家科学基金会对“人体机能增强”这个词的解释是——“任何暂时性或永久性突破人类目前身体极限的尝试”,使用的手段可以是自然的也可以是人工的;美国科学院、英国皇家学会等重要的科学机构与情报机构相继发表一系列报告,对人体效能改造,特别是人体增强给予高度关注,并预言人类即将迎来人体增强的新时代;美国国防高级研究计划局(DARPA)于2014年4月成立了生物技术办公室,旨在研究使士兵保持最佳战斗力以及迅速、全面恢复战斗力的新技术。近期,各方重点关注的人体增强技术包括:视网膜植入、人工耳蜗等视听增强技术,药物、大脑植入、脑机接口等脑力增强技术,以及外骨骼等体力增强技术。

视听增强——更有效的感知

视觉增强技术包括两类:一是指能够修补视力的眼内植入物,可以接收视觉影像,并转化为电子信号刺激神经,将信息传入大脑;二是指利用伸缩式隐形眼镜、夜视隐形眼镜、智能眼镜等新型可穿戴设备,实现对环境更好的感知,利用先进的视觉增强可穿戴技术,及时感知和了解原来无法直接观察的战场环境,可让人变成“千里眼”,士兵将告别对繁杂笨重的侦察、通信设备的依赖,实时接收来自数百千米以外指挥部传输的指令、地图等信息,查询、获取和感知来自其他侦察系统的动态情报。2014年,美国密歇根大学的科学家将可感应光子的石墨烯薄层嵌入到镜片之中,发明了一种比指甲壳还小的夜视隐形眼镜原型,使昏暗的图像看起来更加明亮,该技术的应用将使未来军人取下头盔上笨重的夜视镜,代之以轻便的夜视隐形眼镜。此外,DARPA目前正在资助一个新型隐形眼镜项目,该隐形眼镜能够让人眼具备2.8倍光学变焦能力。

除了视觉能力的增强,听觉也是人体增强的重要内容之一。人工耳蜗是一种电子装置,由体外言语处理器将声音转换为一定编码形式的电信号,通过植入体内的电极系统直接兴奋听觉神经,恢复或重建失聪人员的听觉功能。2013年5月,普林斯顿大学工程师利用3D打印技术制造出世界第一个仿生耳,该装置可以接收声波与超声波信号。

SarcosXOS2军用外骨骼测试者正拉起200磅的负重

脑力增强——更智慧的决策

通过对人的脑力增强,可以提高士兵的学习效率与记忆力,减少其疲劳感并提高其警觉性,甚至可以实现大脑对外部机器的意念控制,最终使人具有更好的认知与决策能力。

2013年,DARPA启动了“恢复主动记忆”和“基于神经技术的新兴治疗系统”两个项目。前者目的在于开发神经信号分析与解码新方法,应用神经刺激促进脑损伤后记忆编码的恢复,开发植入式神经设备帮助患者恢复记忆,以及了解如何对人类大脑的右半区进行刺激和锻炼,以提高士兵的反应速度和瞬间记忆能力;后者目的在于开发能够为患有创伤后应激障碍和其他神经疾病的患者提供帮助的大脑植入物。DARPA于2015年新启动了一个被称为“恢复活动记忆与回放”的项目,旨在研究确定大脑哪些部分决定着记忆和回忆的形成,从而帮助人脑更好地记住具体的偶发事件,更快地学会技能。

意念控制技术当前致力于辅助伤残军人重新获得行动能力,未来则有可能实现对武器装备的意识操控。

在意念控制义肢方面,美国匹兹堡大学的研究项目在一位颈部以下瘫痪的女患者脑运动皮层植入了传感器,使其单凭意念即可操作机械手臂将一块巧克力送入口中,比以往的研究更接近于一个正常人的肢体;2015年,美国约翰·霍普金斯大学的研究团队开发出新一代智能义肢,其拥有26个关节,能像正常的手臂一样由人的大脑控制,可以抓举20千克的重物。

在意念控制机器方面,2012年,DARPA启动了“阿凡达”项目,目标是研制可通过意念控制的机器人,有望在未来代替士兵征战沙场。美陆军研究实验室正在研究一项技术,使得士兵仅通过意识就可以实现对军用系统的直接控制。在该研究方向下,陆军实验室正在资助研究两个项目:一是通过实时记录大脑活动,研制一种可探测潜在表达和监控使用人员关注点、意图的原型系统;二是寻求理解大脑信号的生理性生物标记,用于探测潜在表述和特征状态。2014年,德国慕尼黑工业大学的研究人员首次成功展示了脑控飞行;2015年6月,俄罗斯“未来研究基金会”表示,以思维控制机械的脑机接口研发成功。

体力增强——更强大的行动

外骨骼是一种人员可穿戴的机电一体化设备,主要用于增强穿戴者的力量、速度、耐力等,一般由感知系统、控制系统、动力系统、仿生机械系统和能源系统组成。

在不久的将来,随着技术的发展,外骨骼埋植技术将可以实现把外骨骼埋植在人的肌体内,使之成为一种替代骨骼,大大增强人类先天的行动能力,修复丧失的肌体功能。近年来,美国、俄罗斯等国军队陆续启动了多个军用外骨骼项目,以增强士兵的作战能力,同时保障士兵的身体健康。

美国DARPA的“增强人体机能外骨骼”项目旨在研制可帮助地面士兵携带更多武器、更好护甲和更多补给的外骨骼系统。在该项目资助下,美国加州大学伯克利分校开发出了BLEEX下肢外骨骼系统,该系统由1个用于负重的背包式外架、2条机械腿及相关的液压驱动装置组成,自重45千克,可负重35千克,这样的话,使用该系统的人员背负35千克的重物感觉就跟背2千克的物件差不多。

洛克希德·马丁公司联合加州大学伯克利分校在BLEEX的基础上,共同推出了被称为“人体负重外骨骼”的外穿型机械骨骼,其既能够使士兵完成爬行、深蹲、提举重物等一系列动作,又可减少士兵因提举较重战斗载荷而引发的肌肉骨骼损伤。

2010年初,雷神公司推出改进型XOS2外骨骼系统,《时代》杂志将这一装备评选为2010年“最具震慑力”的发明。XOS2由一系列结构、传感器、执行机构和控制器组成,主要利用高压液压驱动,堪称真实版的“钢铁侠战衣”。穿上这件“战衣”的人,可将重约90千克的重物反复举起几百次,且不会感到疲劳,同时还可重复击穿厚度为3英寸的木板。

此外,美国早在十多年前就开始研究以纳米技术打造的轻便作战服,用来装备陆军士兵。以全新纳米技术武装起来的士兵,行装轻便、身手灵活、机动性强,杀伤力和生存能力大大提高,容易广泛部署,且由此产生的军费负担还可相对减轻。

美军正在试验的外骨骼机械服

感知能力、脑力、体力,这三大人体综合能力的极大提高,再加上全新纳米技术作战服作为“护甲”,很可能使训练有素的陆军战士们成为不败的传奇武将!更重要的是,这并非类似于纳粹德国摧残人体的疯狂举动,而是货真价实的、能够让使用者更健康、更强壮的科学技术,它不但不会让士兵们变成行尸走肉般的“活死人”,反而会让他们更加聪明呢!

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