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120808 Cyborg Forschung Mensch Maschine

Wagner, Ingo2008年11月2日

賽博格:又叫做機械化人、生化人,它們可以用大腦控制一切,是一種有機體和機械體的混合,在幾年之前,賽博格還只能在科幻作品中出現,但是德國於利希和亞琛兩地進行的科學研究可跟那些科幻片裡的怪物和超人沒有任何關係,這項研究有可能幫助癱瘓病人用他們思想的力量操作電腦、電視機或是假肢。目前,於利希和亞琛兩地的科學家已經降低一批晶片直接植入病人的大腦中, 他們將共同致力於加強生物學和電子學在這方面的聯繫。

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生化人在人類未來生活中將扮演怎樣的角色圖片來源: AP

兩名科學家在實驗室裡工作,他們每人都戴著白口罩和手套。其中一位從一枝圓珠筆大小的玻璃試管裡取出液體,滴到一個很小的晶片上。在進行這個操作的時候必須小心翼翼,因為液體裡的細胞必須精確地滴到晶片上。工程師安德雷-范-奧耶說:「這裡的細胞直徑只有大概50微米,相當於人的頭髮直徑的一半。晶片當然要大一些,因為我們需要不止一個細胞,而是很多個。」

這些細胞來自螞蚱、蟋蟀等昆蟲,也有的來自老鼠。研究工作使用了很多細胞作為材料。因為亞琛科技大學和於利希研究中心在這個共同項目上傾注了很大的希望:他們要把電子世界和生物世界連接起來。

這個項目從微觀做起:神經細胞被植入電腦晶片中,為了保證一切正常運行,科學家必須特別注意這些細胞在晶片上的發展變化情況。安德烈斯-奧芬霍伊澤教授認為,這樣他們就等於邁出了成功的第一步:「我們在一段時間之前就掌握了讓神經細胞在晶片表面生長的技術。最近,我們又成功控制神經細胞在晶片上的生長方式,讓它們能夠有目的地處理訊息。」

這種訊息處理能力正是科學家需要的,因為神經細胞在晶片上能像在人的大腦上一樣工作:它們接收並傳遞訊號。科學家希望能控制這種訊息交流過程。安德雷-范-奧耶說:「我們目前的研究目標是,把至少兩個神經細胞從生物學的方法連接起來,這樣這兩個細胞就可以互相交流訊息。我們將介入這個過程,刺激細胞,並同時傾聽兩個細胞之間的對話。」

假如科學家們能夠掌握兩個細胞之間的交流情況的話,這將是一個突破。他們的遠大目標是:將多個細胞聯結在一起,做成一個類似電腦上的轉換電路。安德雷-范-奧伊恩說:「我們的目標就是將微電子技術和一個生物計算機結合起來。」

這樣的一部由微電子和生物體組成的電腦,將具有很多優勢。因為現有的電腦雖然計算速度要比人腦快得多,但是在有些領域人腦還是比電腦聰明的。奧芬霍伊澤教授解釋道:「在識別圖形,認出大街上遇到的人,或是識別語言和含混不清的訊號等方面,電腦就比人腦差得多。我們希望通過研究,能在電腦上實現人腦的優勢。」

不過,從目前情況來看,具有人腦特質的電腦恐怕要在遙遠的未來才能實現。在這方面,醫學領域已經有所發展,人和機器可以部分結合起來。

2004年,美國就成功在一位半身不遂的男性患者大腦中植入了一個電腦晶片,患者僅憑大腦裡的意志力就可以操作電腦,能發送電子郵件,甚至還可以玩電腦游戲。於利希研究中心的奧芬霍伊澤教授認為,也許有朝一日,在晶片的幫助下,人們甚至可以直接用大腦控制手臂和腿的假肢。其實現在就已經出現了可以部分控制的假肢,不過問題還是很多。奧芬霍伊澤教授說:「現在這方面已經開始起步了,但是這種對假肢的控制並不能長時間保持穩定。這是因為,我們的大腦和所有的生物組織一樣,對機械物質具有排異反應。」

正是出於這個原因,亞琛和於利希兩地的科學家進行的這項基礎研究才至關重要。只有深入瞭解生物和電子之間的微觀聯結,並掌握控制兩者的互動關係,才能使生物體對機械體的排斥這個問題在有朝一日得到解決。