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发表于 2018-12-25 04:13 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式






假肢仅仅是一种帮助身体完整的发明吗?
在智能时代,假肢有可能变成什么?










电影《王牌特工之特工学院》中有位刀锋女杀手,Gazelle,是大反派范伦坦的得力助手,一个杀人不眨眼的女魔鬼,拥有“无敌霹雳腿”,一双残缺的腿用特技处理过,有如尖刀,是她的致命武器。





这简直酷炫的要命。而第一个用工具代替肢体的艺术形象应该是《彼得·潘》中的虎克船长,单眼戴眼罩,手上戴铁钩。这也在后来成为了海盗的经典形象。




历史上确实有很多的海盗在战争中失去手臂,这样的海盗都想寻找一个有用的替代品。铁钩在船上到处都是,所以它成为替代品的可能性很高。铁钩做起来很容易:用一个烂木桩做成碗一样的托盘,再在上面插上一根锻造好的铁钩,最后用皮革捆在一起即可。



事实上,假肢的初始阶段也正是这样,用绳子和棉垫辅助的简易假肢,功能上十分简单,而且也没有关节的概念




有一段轶闻:生活在15世纪的丹麦天文学家、占星学家第谷·布拉赫生性暴躁,20岁的时候和一位贵族同学争执数学定理,互相都不能说服对方,于是以决斗解决问题,结果被对方用剑削去了鼻梁。其后,第谷用金属做了一个假鼻子,并极其巧妙地安在了自己脸上


据说这个假鼻子的色泽像极了皮肤,简直天衣无缝。1901年,当第谷的坟墓被打开时,人们在他的颅骨中央发现了一大摊绿色,说明他的鼻子里显然含有铜。至于具体是什么成分,也许只有第谷自己才知道了。




无论是出于美观的考虑,还是实用的考虑,人类都在寻找某种途径来保持身体的完整性,这就是假肢出现的原因。德国哲学家亚瑟·叔本华曾说:“一种纯粹靠读书学来的真理,与我们的关系,就像假肢、假牙、蜡鼻子甚或人工植皮。而由独立思考获得的真理就如我们天生的四肢:只有它们才属于我们。”





叔本华本人生活的十六、十七世纪,正是欧洲的大航海时代,风里来浪里去的海盗是当时最容易缺胳膊少腿的群体,如今影视作品中出现的海盗往往都以铁钩假手、假腿的形象出现,这些海盗形象,跟《金银岛》等海盗冒险小说成功流行密不可分,但这并不意味铁钩假手、假腿的事情纯属杜撰。




文艺复兴时期画家彼得·勃鲁盖尔1568年所绘《乞丐》,现藏卢浮宫。画面上失去双腿的乞丐,用木棍和绳子做成高跷式的假肢拄着行走,用扮演国王、主教、士兵、商人或农民的方式卖艺乞讨——高跷和拐杖,是那个时代最常见的肢体替代品


16世纪,随着工业的发展,和审美的更多要求,人们也渐渐对假肢有了更多要求。更精美的假肢开始出现,带有简易的机械结构及更精美的外形,不过功能性稍差。




▲ 帕雷和他设计的假肢草图

而这种有一定活动性,有机械概念的价值的出现,要感谢一位外科医生,法国宫廷医生安布鲁瓦兹·帕雷,被称为“现代外科与病理学之父”。他也是一位解剖学家,发明了多种医疗器械,此时最大的进步就是,假肢可以弯曲了。帕雷设计了可弯曲的机械手指或膝盖,可以调节出一些动作,有点接近真实的肢体。



▲ 19世纪的高级假肢,可以靠手套来掩饰自己



▲ 1888年,夹板型假肢,辅助步行器


到了19世纪,假肢越来越真实,也具有了更多的功能性。


1800年,英国伦敦的詹姆斯·普特斯设计出的假肢第一次采用了控制机构,从踝关节用一根羊肠线控制膝关节的屈伸,是第一个外形上最接近现代假肢,从内部控制上已基本具备现代功能的假肢。该它后来的改进版因为装在安格尔西侯爵的腿上,成为世界上第一条铰接式假腿,它因之被称为“安格尔西假腿”(Anglesey Leg)。





侯爵是在滑铁卢战役前一年的对法战争中失去了大腿,装上这款假肢后,他能不用拐杖站立起来,并返回部队。这款假肢的缺点是关节伸直时有撞击声,木制脚板着地时也会发出声音,当时被称为“响腿”或“科克腿”(其使用的木材料是来自爱尔兰科克郡),1839年侯爵穿着这个假腿访问美国,引起世界医学界强烈反响





战争推动了假肢的迅速发展。同时期,假肢有了另一个发展方向。1866年曾诞生过一款轻量化假肢,假肢主体使用皮革制成。





1900年前后,皮革假肢成为主流。由于修复容易,外形漂亮,皮革假肢受到了大力的推广。但价格昂贵是它的缺点。使用假肢的人会把假肢露在外面,证明自己的财力




20世纪,为了让大批战伤截肢者能够回归社会,至少不至于太过累赘,成了欧洲各国亟待解决的问题。

在一些慈善家的支持下,伦敦的玛丽医院开始研究退伍军人的肢体残疾问题,英国很快成为当时世界的假肢设计和维护中心,到1918年已经出现了几百项专利申请,假肢生产的重点从数量转移到质量上。



▲ 1911年,轻量化假肢



▲ 1920年,打牌专用假肢



▲ 1920年,用假肢吃饭的人



▲ 1920年,用假肢工作的木工



▲ 1946年,高仿真轻量化假肢



▲ “Dorrance-Style”钩形假肢,上世纪20年代推出



这套钩子手假肢,早已不是海盗船长们原始的钩子手。这套1912年设计完成的钩子上劈有缝隙,足以完成许多日常工作,比如图上这位先生就在用钩子手整理香烟,他还能将其点燃并且稳定的钳住。




1941年8月9日,英国人道格拉斯·巴德带领他的机群飞越法国上空时,他的战机被德军的地面炮火击中后坠落起火。巴德从飞机残骸里挣扎了出来,却把右侧假肢掉在了飞机里。随后他被德军俘虏。德国人震惊地发现,这个令他们畏惧的英军王牌飞行员竟是一位“无腿飞将军”,于是,二战中出现史无前例的一幕:德国人专门开辟一条安全通道,通知英国空军,让后者将巴德急需的假肢空降过来



▲ 可以固定焊枪的金属钳口替代了这位退伍兵失去的右手

德国更注重解决伤残军人的工作问题。工业巨头西门子制造了很多外表并不美观,但能胜任简单工业劳动的假肢。假肢材料也由笨重的木头、金属改为轻便的塑料。


二战后,西方世界迎来了第三次技术革命,集成电路、合成材料、生物医学等相关领域的飞速进展让假肢技术产生了质的飞跃,假肢的功能开始拓展了,提升人体机能的假肢和假肢式助力机械开始出现。



▲ 1967年,通用电气制造的机械外骨骼





二战结束后,由于许多受伤的士兵和普通人试图重新参加滑雪活动,残疾人冬季体育运动逐渐发展起来。早期的残疾人冬季体育运动先驱有奥地利失去双腿的塞普·茨维克纳格,他用假肢从事滑雪运动。不同残疾类别的运动员分别参加各自级别的比赛,比如膝盖以上截肢的运动员使用单滑雪板加拐杖滑雪板。膝盖以下截肢的运动员使用假肢,然后以同健全人一样的方式参加滑雪比赛。




1976年,迪克·特拉姆戴着皮带捆绑的假肢,以7小时24分的成绩完成了纽约马拉松,成为第一个完成全程马拉松的截肢人士。特拉姆后来创立了“国际阿基里斯协会”,帮助残疾人参加体育运动。





1980年,膝盖以上截肢的癌症患者,21岁加拿大人特里·福克斯用143天,跑完了5374公里的“希望马拉松”,为癌症研究募集资金。福克斯的跑姿很笨拙,好腿每跑两步、玻璃钢纤维的假腿才能跟上一步。后来癌症扩散,他不得不在安大略停止脚步,22岁英年早逝。



到2000年时,假肢科技出现了重大突破,不再局限于人体形态,各种各样的创意都被应用在了假肢上。假肢的发展计入了一个极速阶段。





最著名的例子是2013年因枪杀女友而闻名的南非短跑运动员——“刀锋战士”奥斯卡·皮斯托利斯。他的小腿先天没有腓骨,11个月大就从膝盖以下截肢。然而凭着一双碳纤维假肢,他不但能正常运动,甚至能以惊人的速度奔跑,是残奥会百米、二百米与四百米的纪录保持者,以至于当他想申请2008年夏季奥运会时,国际田联认为他的假肢比健全者的双腿更有优势,取消了他的资格。我们曾经同情截肢者,但现在要对他们下达禁令——因为他们太强壮。

日常使用的假肢也越来越酷。通过3D打印技术,残障人士可以使用更轻便,更美观,更舒适的假肢。





设计师Tomas Vacek是一个奇才,他让假肢变得和自己的真腿,不,比自己的真腿还要炫酷,更符合现代人对于酷炫的定义。3D扫描的技术扫描的是他健全腿的数据,所以打印出的成品也就是自然的肌肉组织形态,所以看起来就和健全的腿是一模一样,没有什么差别!



打印出来之后,配合高强度磁铁,可以轻松并且随意的更换自己喜欢的假肢,搭配他们每天不同的行程、着装来选择“适合的小腿”。






刀锋女战士原形艾米·穆林斯(Aimee Mullins),更是走在假肢事业最前端的先锋者。艾米·穆林斯出生时小腿就没有长腓骨,和南非刀锋战士一样,用J型假肢,但在生活中会带着20副用于不同场所的假腿,甚至还有穿高跟鞋用的。穆林斯认为,漂亮更多取决于一个人的内心,腿没了,精神的翅膀不能没有。




随着技术的发展,智能和假肢的结合让假肢宛如真肢。2017年底,美国佐治亚理工学院研发了一种超凡的新型人工智能(AI)假肢,这种仿生假肢设计灵感来源于电影《星球大战》中卢克·天行者(Luke Skywalker),可以让截肢音乐人重新弹起钢琴。







因为意外截肢的拉脱维亚艺术家 Sophiede Oliveira Barata,更是将假肢的设计与时尚结合起来。她发起了一个替代义肢项目(The Alternative Limb Project),将各种智能技术与设计结合,设计让人惊叹的仿生手臂。






项目Phantom Limb由27岁的詹姆斯·扬(James Young),一个双腿截肢的电影制片人参与,与 Sophiede Oliveira Barata一起设计仿生假肢。自从五年前发生事故以来,他一直与日本游戏巨头Konami合作,亲自设计和开发他自己的先进仿生手臂——这为他赢得了“金属齿轮人”的绰号。







项目VINE为凯利·诺克斯(Kelly Knox)设计了一种酷似外星生物的假肢。动植物的混合充满植物的生长感。独立的椎骨允许手臂在弯曲和弯曲物体时进行细微的、有机的运动。手臂有四种自由度,由凯利的大脚趾控制。她的鞋子里嵌入了四个力传感器,可以创建实时反应的动态曲线,精确地控制动作。




未来的假肢会是什么样子呢?在赛博朋克世界观的游戏《杀出重围3:人类革命》所构建的未来世界中,甚至出现了人人装配假肢的可能性。当然,这已经不是假肢了,游戏中将之称为人体改造技术,所装配的被称为人体强化配件。人类的强化改造本身可以是一个改进生命形态的路线,而主角将决定是否选择这条路线。

当这一天出现:假肢的功能和方便程度超过了你自身的肢体。你会去换上假肢,改造身体吗?






[ 感谢今日作者 ]
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撰文_修斯hora









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