高科技仿生假肢可以让运动选手更快更强-科教台-中国网络电视台

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　　网易探索8月6日报道 在伦敦的尤斯顿路上，有一间名为韦尔科姆的收藏馆，这里离奥斯卡·皮斯托瑞斯参加比赛的奥运场馆仅有七英里远。这个收藏馆里时常展出一些以科技为基础的展品，反映艺术、历史和其它人文精神的影响。目前，这个收藏馆的展出主题为"超人"。

　　此次展出向观众展示各种增强人体功能的物品，探讨生物仿真和功能增强技术的未来。这些文艺的展品中，偶尔会出现极具前瞻性的产品----关乎皮斯托瑞斯在奥运会上的表现，以及奥运会的未来是如何被改变的。

　　皮斯托瑞斯对大家来说已经是耳熟能详了。他是一位南非短跑运动员，出生时小腿就没有腓骨，一直装着一种名为"Flex-Foot Cheetahs"的假肢。他不仅可以跑过同辈的残疾选手，甚至可以和地球上身体最好的短跑选手一比高下。

　　他此次出现在奥运会的赛场上，已经引起了人们大量的讨论。装上假肢是否给予他不公平的优势？或者，这些假肢本身的劣势（更不用说他的下身本来就不完整）迫使他的身体在其它地方生长得更强大，这是否使提高了他在其它方面的竞争能力？意见的分歧一直很大，其中的一个案例是，南非田径队帮助他推翻2007年国际田径联合会对他设立的奥运会禁令。

　　一篇发表在《应用生理学杂志》上的论文指出，在心理层面上，皮斯托瑞斯和其它运动员无异，即使身体上有所不同。国际体育仲裁法庭认同这一看法，国际田径联合会也接受这个观点。2008年，国际田联对他的奥运比赛禁令被推翻，但他本人并不能达到奥运会参赛标准，不过后来他参加了残运会。

　　但该篇论文的几位作者却是意见不一。

　　"皮斯托瑞斯的四肢更为轻盈，这使他比健全的自己跑得更快，速度上可以多出15-20%。"该论文的主要作者彼得*韦安德称。彼得*韦安德是南卫理公会大学的应用生理学和生物力学副教授，他对《连线》杂志说："他可以重新调整自己的脚步。"这意味着，步伐更快。"他的步伐比肢体健全的运动员的步伐快20-25%......甚至比100米短跑世界记录保持者的快上16%。"

　　然而，该论文的另一个作者罗杰*克莱姆却声称，假肢不能很好地将力量传播到地面上，这个缺陷抵消了假脚的轻盈度带来的优势。（皮斯托瑞斯的假肢来自奥苏公司，该公司称，假肢的垫部在每个步伐中可以得到90%的力量回馈，但一个正常的腿部可以得到249%的力量回馈。）

　　"彼得认为，装上假肢的皮斯托瑞斯可以让自己的步伐更快，但这种看法是错误的。"该篇论文的第三位作者休·赫尔是麻省理工学院媒体实验室的生物集团的董事。他告诉《连线》杂志："如果皮斯托瑞斯希望参加奥运会，那相关组织应该允许他参加。我们可以用科技来实现公平竞争，而他自己也应该有比赛的自由。"

　　休·赫尔是对的。我们有技术令残运会的运动员参加正常奥运会----但目前我们不承认，也不能承认这个事实。

　　简而言之，这个问题太复杂，很难得出唯一的答案。让我们暂时不要谈论皮斯托瑞斯：无论他在星期六的400米预赛中取得什么样的成绩，我们需要重新审视技术所扮演的角色。皮斯托瑞斯目前使用的假肢与1997年时所使用的几乎一样，这些假肢背后的技术发展似乎已经停滞，但技术在将来肯定会更好。

　　现阶段，假肢的目的是仿真，特别是要在功能上与人体实现衔接。科学家们正在探索力量上的衔接（比如将膝盖的动作同步反应到脚踝上），和实现更好的融合，以便假肢可以直接与人体连接在一起，而不是"装"在残肢上，以及实现神经控制。

　　目前，休·赫尔所在的iWalk公司向市场提供一种小脚假肢，上面有仿生脚踝，可以感应人体的动作，并对地形作出相应的动作调整。这段假肢里面包含有肌腱和肌肉的仿生机器部件。这里面的一个显著观点是：这样的装置不是用来给运动员提供竞争优势，而是让残疾人可以实现像我们一样拥有"平等"的步伐。

　　然而，如果科技进一步发展呢？未来的残奥会的运动员会如何超越肢体健全的运动员的？如果人类生长激素和兴奋剂上可以让运动员更有优势，那仿生学呢？

　　这些问题和假设并没有牵强附会。Esco Bionics和Argo Medical

　　Industries这两个组织已经正在研发外力支持的外骨胳，以帮助坐在轮椅上的人们重新步行起来。

　　因此，我们不难想象，科技将不再仅仅是提供辅助性的，而是功能增强型的装置。这些更高更强更快的装置将向人们提供正常人所不拥有的超强功能。我们可以从现有的发明中窥见未来的冰山一角，比如Raytheon公司生产的用于提高士兵力量的XOS2外骨胳装置。

　　当这些装置被完美地运用到运动中去的时候，我们会看到一个概念完全不同的体育比赛。奥运会或许不会让装置辅助设施的跑步和举重运动员参加比赛，但如果有专门的给此类运动员开辟的比赛呢？

　　"一旦科技超越了人体功能的时候，一个全新的舞台将会被开设出来，让这些增强型的体育比赛一比高下。"加州大学旧金山分校骨科部矫正和假肢中心马修·加里波第说。

　　这给下一代的人们提出了这样的疑问：我们想要一种什么样的体育比赛？

　　"一方面，体育比赛应该是人体的和纯粹的。"彼得*韦安德说。"另一方面，我们是否可以平淡对待机械怪物秀？"

　　换言之，未来的体育竞赛里的运动员可能会像《机械战警》一样。"人们从来都认为人类的身体是理想的。"休·赫尔自己也是一位双脚截肢的人。他对ESPN电视台说："人类的身体并不是理想完美的。"

　　即便我们会面临这样的一个未来，然而，如果要禁止通过假肢去与肢体健全的人竞争，这将会遇到很多挑战，正如皮斯托瑞斯的故事给大家的启发一样：我们要决定怎样才是公平的，怎样才是合法的。

　　皮斯托瑞斯的假肢会引发许多问题和思考。假肢比正常的肢体更轻，但这个优势是否会被不充分的地面力量反馈给抵消？如果不计算这个力量损失，那又有多少力量在假肢与截肢的接触点上损耗掉？通过大腿和躯干的肌肉力量去弥补被截掉的小腿的力量，这个过程会产生什么样的效果？目前，业界并没有办法给这些问题找到确切的答案，而且，毫无疑问，将来我们会遇到更多更深刻的问题。

　　即使科技可以给我们提供完全等同于真身的仿生假肢，但是也很难判断假肢功能的范围是否是为比赛而设计。无论如何，每位被截肢者都会独特的方式去与他们的假肢磨合，通过微调，让假肢与正常的小腿一样。全美汽车比赛协会要求汽车安装上汽化器限位板，把汽车的速度限定在一定的范围之内。而国际田联是否也可以考虑一下同样的做法？

　　当然，这些考虑都是只是事关未来。今天，离奥林匹克体育馆不远的地方，韦尔科姆收藏馆向人们展示许多超前的创意，而这些创意和理念最受体育界人士的关注，而普通人只是来看看新奇。

责任编辑：王巍