“仿生人”马修通过电板芯片操作计算机

2001年，25岁的马修·纳戈尔在5年前的一次事故中，脊髓严重受损，身体从颈部以下全部瘫痪。2004年，美国罗得岛州医院往他的脑袋中植入了一个电极芯片，将他打造成世界上首个可以用思想来控制物体的“仿生人”。这一仿生系统名叫“大脑门神经界面系统”，它包含一组植入大脑的电极，可以记录下大脑皮层运动区的神经活动信号，这些大脑信号可以通过电线发送到一台算机上，并解码分析成具体的运动指令。

美国科学家在他的大脑内植入一块电子芯片后，他只需通过意念，便可自主完成收发电邮、玩电脑游戏、更换电视频道等一系列动作，成为世界上第一个“仿生人”。

仿生人，简单说就是仿真度极高的人体模型。专业解释为：以人体体型和脏器参数为依据，用与活体组织对x、r射线吸收、散射相似的多种复合高分子材料制成的具有骨骼、肌肉、内部脏器及皮肤的人体模型。仿生人的外部形态与人体相似，材料组织辐射与人体等效，内部结构与人体仿真。

4毫米芯片植入大脑

据最新一期《自然》报道，来自美国罗得岛上布朗大学的神经动力学专家约翰·多诺古教授开发出了一套名为“大脑之门”的仿生系统。他首先将一块4毫米见方的电子芯片植入瘫痪患者大脑运动皮层的中央脑回处，因为这里的大脑皮层为控制全身肢体的运动中枢。接着，他开始训练患者借助意念一一完成各项动作。

据悉，植入大脑的硅芯片只有一颗药片般大小，在它4毫米长宽的表面布满了100根小电极，每根电极都比头发丝还细，这些电极要插进大脑控制运动的皮层运动区一毫米深，从而可以收集附近神经细胞发出的电子信号。这些信号先是被一些细金线传输到固定在患者头皮上一个1英寸高的钛基座上，然后信号再从那里通过电线传输到计算机里。“仿生人”只需通过大脑想像一下就可以控制物体。

“大脑之门”工作原理

以意念完成各种动作从2004年起，多诺古教授领导的科研小组陆续针对4名瘫痪患者进行了“大脑之门”系统植入试验。第一名试验对象是现年25岁的美国马萨诸塞州小伙马休·纳格尔。

一开始，马修通过这一“大脑门”系统，成功地学会了用思想移动电脑屏幕上的鼠标指针；后来，马修在新英格兰西奈山医院和马萨诸塞州康复中心接受了57次训练实验，更强大地锻炼了他的思想控制功能。在经过长达9个月的刻苦训练之后，纳格尔可以通过意念控制，从事一系列以前“望而兴叹”的动作，包括移动电脑屏幕上的一个光标、在屏幕中央画出一个圆形轮廓、模拟打开电子邮件、玩简单的电脑游戏、调节电视音量、切换电视频道等。纳格尔还可以一边和别人聊着天，一边借助意念完成上述各种活动。在注意力不是完全集中的条件下，他移动电脑屏幕光标的准确率也可以达到75%至85%。

现在，马修不仅可以通过思想打开电子邮件，在计算机屏幕上画圆形图案，玩简单的电子游戏，甚至还能用“脑波”打开电视机，自由地更换电视频道。此外，医生还为他装了一个机械臂，马修现在已经能用思想控制机械手掌的张开和合上，同时还能移动机械臂抓取物体。

仿生学里程碑式胜利

最新公布的《自然》杂志报告称，纳格尔的成功案例预示着人类仿生学研究史上的一个里程碑式的胜利。多诺古教授表示：“这一实验结果的成功预示着一个光明的前景：即未来某一天，患者可以借助一套物理神经系统，利用脑电波信号刺激肢体肌肉，恢复大脑对于肌肉的控制。”科学家们相信，假以时日，纳格尔终将学会灵活自如地操纵轮椅和假肢等更会复杂高级的动作。到了那时，他的生活质量将大为改观。

既是福音也是危险

美国科学家的研究成果发表在了最新一期《自然》杂志上，负责这项科学研究的美国罗得岛布朗大学教授约翰·多诺格胡说：“这项技术可以让我们将来通过大脑信号激活瘫痪患者的四肢肌肉，允许我们通过身体神经系统重新恢复大脑对肌肉的控制。”多诺格胡教授是马萨诸塞州福克斯堡“电脑动力学神经科技系统公司”的首席科学官，这个植入大脑的电极芯片正是由该公司发明的。科学家称，这一科技将为无数失去四肢的患者和瘫痪患者带来福音。

然而，也一些专家警告称，美国“大脑门”科技的快速发展，可能有着更险恶的用途。美国目前有至少12个实验室都在发展大脑和计算机交互界面科技，许多实验室的研究都受到了美国军方的资助，获得了超过2500万美元的研究资助。美国军方显然希望能发展出一种可由士兵大脑控制的“杀手机器人”，打造出一种所向无敌的“超级机器人战士”。