科幻电影中哪些黑科技已经实现了？

上次跟大家聊起最爱的科幻片，《异形》、《星球大战》、《人工智能》……许多经典影片都榜上有名。科幻电影给了我们无限可能，让每一个不可思议的想法都变得可行，让我们能够在故事中延续自己的幻想。小编就经常幻想电影中的黑科技早日成为现实，比如早上睡过头时，通过时空穿越一秒钟就出现在公司打卡机前。

《2001漫游太空》中出现的智能语音识别、人机对弈已经成为了现实。如今有多款软件能够实现将语音实时转变成文字,并能标注重点、边写边进行文字编辑。AlphaGo战胜围棋世界冠军的故事也已经人尽皆知。

《星球大战》中，天行者家族最令人羡慕的能力不是原力，而是灵活自如的机械手。在现实生活中，让残疾人士有机会装上一个像卢克·天行者那样自然灵活的机械义肢，是工程师们一直在努力的目标。如今这种只在电影里出现过的神奇义肢也能够帮助普通人的生活了。

在今天的视频《The New Bionics that Let us Run, Climb and Dance》演讲中，麻省理工学院教授Hugh Herr将讲述他的义肢是如何与腿部相连并运作的。

“仿生学承担的是高端接口工程。 在我的仿生腿上这儿有三个极端接口：机械接口，即我的腿是如何连接到我自己的身体上；动态接口，即它们如何像血肉骨骼一样运动；以及电子接口，即它们如何与我的神经系统取得联系。”

“我将先从机械接口开始讲起。 在设计领域中，我们仍然不知道如何将装置器件机械的连接到人体上，即使是人类历程中最为成熟和老成的技术，就像鞋子仍能给我们磨出水泡。因为我们没办法将器件连接到我们的身体上。

“我的仿生腿通过人造皮肤和刚度变化连接到我的身体上，这是反射到基础组织生物力学。为了达到这个反应，我们首先针对我真正的腿建立了一个数学模型。在那之后，我们应用了例如核磁共振的成像工具来观察我的身体，以判定出几何图形和各种组织的位置。 我们也应用了机械人工具。 这是一个围绕着我的身体的14制动循环装置。驱动装置贴近来查找这个身体表面，测量它的形状， 然后向前推进到表面组织来测量符合于每一个解剖点的组织。 我们结合这些图像和机器数据来建立针对我的身体的数据。如左图所示。你们看到了一群的结点。在每一个结点，有一个颜色代表组织合规。 然后我们做了一个数学转换到人造皮肤设计。如右图所示，我们所发现的最佳表现是：当身体是拘谨僵硬时人造皮肤应是软柔的，当身体软柔时，人造皮肤是紧硬的。用这个构架，我们研制了仿生肢体，这也是我佩戴过的最舒适的假肢了。很明确的是，在未来我们的衣服、鞋子、支撑工具、人体修复假体、设计及生产时不再使用工匠式的方法，而是通过以数据驱动的定量框架结构。在那样的未来，鞋子不会再让我们磨出水泡。

动态接口

“接下来是动态接口。 我的这个仿生腿是如何像真正的肌肉和骨骼一样的运动呢？ 在我的MIT实验室，我们研究正常人类身体的站、走以及跑时肌肉是如何运动，以及脊髓是如何控制它们的。这个基础科学刺激了我们的研发。我们正在研发踝关节，膝盖以及髋关节。我们正彻底研发人体的各个部位。我所佩戴的仿生腿是生物仿生腿。它们已适用于1000个患者，其中400个病人是美国的受伤军人。 ”

“它们是怎样运行的呢？在电脑的控制下，足跟抬起，系统控制硬度以减弱仿生腿碰击地面。到中间时，仿生腿参照小腿肌肉运动输出高扭力以提升人体来向前走。这种仿生推进力对于临床患者非常重要。

我们正在应用同样的原理研制外部骨骼结构，它环绕于生物肢体周围。这位先生没有任何腿部的问题和任何残疾。 他有一个正常的生理机能， 所以这个外部骨骼是在获取肌肉样本的扭矩和扭力，以使他自己的肌肉不需要获取这些扭矩和扭力。这是有史以来的第一个外部骨骼，实际上也增大了人类的脚步。 它明显的降低了代谢值。当一个正常健康的人佩戴40分钟这种装置后再把它摘下，就会对于他们自己的腿感到出奇的重和笨拙。我们已经处于这样的时期，当机械连接到我们自己的身体上，会使我们更强壮、更快捷并且更加有效。 ”

“现在说到电子接口， 我的这个仿生腿是如何与我的神经系统相联系的呢？我的假肢的剩余部分是电极，它可以测量到肌肉的电脉冲。这也是与生物肢体交流， 因此当我想要移动我的仿生腿时，这个机器装置便追踪这些移动的欲望。 ”

“我们模拟了缺失的腿，也发现了脊椎是如何的控制肌肉的，这种性能已经被植入仿生腿的芯片中。 我们继续调节反应的敏感性，模仿脊髓反应，同时是带有应用的神经信号，这使得我能够在神经指令下的跑步，感觉太棒了。我们还想更进一步，达到一个真正的闭环，是人和外置仿生臂间的闭环。通过网引或微通道射线来模拟真正的神经反应。当这被完全研发出来，像我一样的人们使用人造假肢时将感觉到如同真正肌肉和骨头。 ”

视频中还展示了一位名为丽莎的女性在佩戴仿生腿后首次站立的情景，她激动不已，仿生学正在深刻的改变着人们的生活。