全球技术研究和咨询公司Gartner在其发布的《技术曲线成熟度报告》中预测，除了信息技术的多项前沿科技将突飞猛进的发展外，另一项将在市场形成规模的技术就是人体机能增进装置，它将提高人类的感知能力与体能。

进入人体系统2.0时代，要选择怎样的系统配置、安全与否就需要我们理性的判断了。

体能配置：机械外骨骼更快更强

机械外骨骼，非常类似于昆虫的外骨骼，能穿在人身上，给人提供保护以及额外的动力或能力，增强人体机能。也被称为可穿戴型机器人。

关于机械外骨骼装置的报道有很多，包括日本、美国等国家都有新研究成果不断出现。日本东京理科大学的小林宽司在2012年发布了他们的最新装置，重达9.2千克的机械外骨骼装置，可以让人轻而易举地举起40千克的大米。

几十年来，美国军方一直在考虑利用有动力推动的外骨骼套件，让士兵在随身背负沉重的装备以及更大的武器装备的同时，还能灵活运动。同时，这种套件还可以运用在救援方面：为受伤后的重建、康复提供帮助。

最早进行外骨骼机械装置研究的是美国的洛克希德·马丁公司，它是全球最大的国防工业承包商。他们在2009年就推出了一套可以大幅度增加士兵负重能力的金属骨架HULC，它的最大负重可以达到90.7千克，其内部配备的液压传动装置和可像关节一样弯曲的结构设计，不但能够直立行进，还可以完成下蹲、匍匐等很多复杂动作。士兵穿戴这套外骨骼可以背负36.7千克重的物资以每小时3.2千米的速度行进。

在洛克希德公司之后，美国雷声公司也为军方研制出了更加先进的外骨骼装置，并不断改进。穿戴该装置的士兵，一个人可以承担两三名士兵的工作量。

从各国不断成功的案例来看，这种外机械骨骼的普及似乎确实离我们不远了。对于机械外骨骼研究来说，最终要研究的不是外骨骼装置，而是人机和谐的问题。也就是说如何让机器判断人的运动意图，避免机器拖着人走或是人拖着机器走的运动方式，这还需要时间来解决。

目前，这个方面还有很多未能解决的问题。在美国，目前的机械外骨骼主要应用在军人身上，这种机器装置还处在比较简单的阶段。

对于人体运动意图的判断有多种方式，比如脑电、机电等。中国科学院合肥智能机械研究所研究的外骨骼装置，主要是通过机电的方式判断人体的运动意图。这是一种类似心电图测量的仪器，机电片要贴在人体的肌肉上，以获得人体运动的信息。

美国国家情报委员会发布的《2030全球趋势：多元化世界》报告中，对机械外骨骼装置的未来发展做了这样的描述：埋植技术将可以实现把外骨骼埋植在机体内，实际上成为一种替代骨骼，从而提高人体的机能，比如行动速度、负重能力等等。

大脑配置：实现意念控制

作为大脑埋植技术之一的脑机交互技术已经证明大脑可以直接控制机器。对于这种技术，人们更喜欢称之为意念控制，因为听起来更加诱人。意念控制装置涵盖的层面很广，包括智慧型义肢、机器人甚至车辆和武器。目前，这种技术更多还是致力于帮助残障人士重新获得行动能力。

英国医学杂志《柳叶刀》2012年12月17日刊发了美国匹兹堡大学研究人员的研究成果。他们在一位颈部以下瘫痪的女患者的脑运动皮层植入传感器，使其单凭意念即可操作机械手臂。这名女患者控制机械手臂将一块巧克力送入口中，其灵敏度比以往的研究更接近一个正常人的肢体。

匹兹堡大学医学中心的研究人员在她脑部左边的运动皮层上植入两个微电极装置，这部分的运动层对控制人的四肢起着关键作用。研究人员将这些电极通过电脑与机械臂实现互联，电脑将脑部发出的电波通过复杂的算法转化为数字信号来控制机械臂。经过几周的训练，她可以用自己的意念控制机械臂执行简单的任务。

研究人员称，准确地翻译大脑信号是思维控制假肢的最大挑战之一。目前，研究人员正尝试引入无线通信技术，以便去除连接瘫痪病人脑部和机械臂之间的线路，让这些辅助装置变得更轻便。

脑机接口是脑与外部设备之间建立的一条直接通信与控制的特殊通道。通常情况下，脑与外部机体的交互是借助神经肌肉通道进行的，比如大脑发出指令传导到外周神经，驱动肌肉肢体实现操作。而脑机接口则绕开了常规的神经肌肉通道，采集的大脑神经信息经过计算机解码转化为指令，来控制外部设备；同样道理，外部信息也可以经脑机接口直接传入到大脑。

文章来源：《电脑与电信》 网址: http://www.dnydxzz.cn/zonghexinwen/2020/0709/368.html