《机器崛起》赛博格： 是带来光明的技术，还是不可容忍的人体改造？
2016年5月，美国国防部发布意向通知书，宣布美国国家制造创新网络(National Network for ManufacturingInnovation)的第12家制造创新机构——“先进组织生物制备制造创新机构(Advanced Tissue BiofabricationManufacturing Innovation Institute，ATB-MII)”即将开启竞标。6月，白宫办公室发表题为“Obama Administration Announces KeyActions to Reduce the Organ Waiting List”的情况说明书，正式提出投资1.6亿美元建设ATB-MII以研发那些可被用于修理或替换人体细胞或组织的下一代制造技术，从而在未来的某天可以实现器官替换，延长甚至扩展人体机能。近两年来，3D打印、细胞培植以及机器芯片等新技术逐步应用于新器官的制造、培育甚至功能替代上，也为这一目标提供了潜在的实现途径，人工地改善或替换人类器官或将指日可待。
实际上，关于替换人体老旧或破损器官以修复或扩展人类体能的想法，早在20世纪40年代末时已有讨论。当时的场景是，第二次世界大战不仅带来了许多新式的武器，更多的是前所未见的机器。人们开始探讨，有机体与机器会以怎么样的方式进行交互？机器能否和有机体构成有机机器？如果能，以怎样的方式？这样的话，机器是否能够扩展人类的体能？如果能，又是以怎样的方式扩展？60年代美苏之间的军备竞争，极大地推进了科学界以及军事领域专家对于这些问题的探讨，目的是：借助控制论的手段，扩展甚至改造人类身体，使其适应太空、深海、高温等等特殊环境。随着对这些问题的深入探讨，控制论的又一产物—赛博格（Cyborg）—诞生了。这是一个在今天依然具有强大生命力的概念。本期德先生《机器崛起》专题将向您介绍赛博格的前世今生。
01
“赛博格”之崛起
当思考如何使用机器和有机体共同组成有机机器时，当时的科学家提出了两种设想。第一种是用螺栓把机器部件连接到现存的生物有机体上(例如假肢)，这一改造产生的是半机械人；另一种方式是创造没有有机碱的活体机器。这是一种独立的装置，完全没有生物组织，却可以被赋予生物的特性。但是当把一种非常重要的属性—生命赋予机器时，却引发了更多可怕的问题：机器何时能够以及是否活过来，机器何时能够超越人类？这两个问题，引发了今天我们所仰望的一众人工智能大神的思考，在这个名单中我们能看到：冯诺依曼（在此基础上，提出了“自复制自动机”的理论）、维纳、麦卡锡（1956年麦卡锡提出的人工智能的概念，即是“制造智能机器的科学与工程(the science and engineering of makingintelligent machines)）以及摩尔等人。
60年代，随着飞行机器的飞行高度和速度越来越高，飞行员开始需要面对许多新的未知的生理和心理问题。人类身体能承受多大的重力加速度？低座舱压力会对大脑活动产生什么样的影响？特别是1957年，苏联发射了人造地球卫星1号，这也是世界上的一颗人造卫星，在美国引发了极大的震惊和恐慌。要进行太空旅行，首先要解决的最为基本和核心的问题，就是“如何改造人体以适应外太空环境”了。这成为了驱动赛博格诞生的最重要的一个因素。
在这样一种背景下，Cyborg正式被提了出来，其全称是Cybernetic Organisms，生控体系统。由克罗兰州立医院的两位医生克莱因斯和克莱恩所创造，他们的文章《Cyborg and Space》后来发表在了1960年9月份的《宇航学》杂志上。在该篇文章中，他们提供了史上第一个赛博格的照片：一只在尾部皮肤下植入了渗透泵的220克重的实验白鼠。随后，《生活》杂志对两位医生进行了采访，并使用了一张内容为两个密封着嘴巴、背着废料罐在月球上工作的赛博格作为配图。
赛博格不仅在太空中有显著的作用，地球上也是如此。军方，对这一概念尤其感兴趣。GE的一位工程师，拉尔夫莫舍尔由此开启了他拉军方项目建造空军、海军、陆军用赛博格的非凡之路。
首先是为解决新型超远程轰炸机B-72核动力飞机的机载核反应堆的地面维护工作，GE研发了所谓的机械手(Manipulator)。但这一项目中，由于没有考虑机器的“触觉”，导致了闭环反馈的丢失。随后，莫舍尔同时融合机器的触觉和反馈属性，研发了“多面手(Handy Man)”。这是一种跟随式控制，人们需要穿上“甲胄”(一个穿戴式的外骨骼主控台)才能实施控制。
1961年，时任美国总统的约翰肯尼迪终止了空军的核动力轰炸机项目，但是他也升级了越南战争。此时，美军陆军正在越南的森林、沼泽和稻田中经历着新的意想不到战术问题。这使得陆军急于寻找一种适用于在丛林中作战的大型行走机器。
GE承诺要为这一难题寻找一个出路：适用于丛林作战的大型行走机器，创造一种“人与机器互利共生”的局面。结果是在1964年研制了一台步行机(Pedipulator)。这看上去就像是《星球大战》中双足机器人的原型。
GE在1964年研制了一台步行机(Pedipulator)
然而美国国防部门却担心，在森林环境中战斗时，使用非常简单的方式就能把双足机器人击倒，但是要机器人依靠自己的力量站起来，却很麻烦。因此，陆军决定，资助研发一台重心低、负重多的四足行走机器——行走卡车(Walking Truck)。
而当时的主要想法是联合机器与人类，充分发挥两者的最优性能。但此次的研发，仍然没有打动美国陆军。
后来，在研发和设备的过程中为了服务拟建的远程轰炸机上的飞行核反应堆，GE为空军制造了“Beetle”，大甲虫。再后来，GE雄心壮志地试图把所有最先进的技术和功能融合到一台外骨骼机器上，然而，最终却只制造出了一只有着9个关节的“拳头”。
GE为空军制造了“Beetle”，大甲虫
尽管莫舍尔和GE公司一而再再而三的失败了，但莫舍尔并未放弃。当把人嵌入在机器内部时，不可避免的会导致密切的人-机交互问题，两者即是相互辅助的，又是相互限制的。但是，“没有理由要求操作员必须在机器内部”，两者是可以分离，无人系统，即将登上历史舞台。
美国飞歌公司(Philco Corporation)研制的双目头盔显示器。
1960年，莫顿提交了一款VR设备的专利申请文件，这是第一款便携式的头戴设备，专利文件上的描述是“用于个人使用的立体电视设备”。尽管这款设计来自于50多年前，但可以看出与Oculus Rift、Google Cardboard之间有着很多相似之处。
在当时技术的快速发展之中，赛博格已经让整个社会为之“心驰神往”。1960年，D.S.哈拉斯出版了第一本关于赛博格主题的完整著作《赛博格》。他提出，经过数百万年的演化，人类的进化终于可以掌握在自己手中了，人类可以被自身改造，不管是器官的缺失还是基因的缺陷，都能被修复。每个人，都可以成为一个赛博格。
既然控制论可以扩展人的体能，那么人的智能呢？机器智能是否能够超过人类智能？机器与人无异，那么人是否就是一台机器？而在这些问题的思考的驱动下，产生了全球联网的计算机网络的愿景，以及超级智能机的构想。
02
“赛博格”之电影作品
在这个时期的美国，存在着两种极端的情绪，一种是核战、越战所带来的恐惧，这种恐惧不仅仅是害怕战争，还害怕诞生毁灭人类的力量的军工联合体机制，以及背后的技术官僚主义思想；另一种是登月、计算机等新发明的出现，各种各样的新技术、新发明以及新思想相互碰撞，进步与向前的情绪。这些情绪也导致了该时期特殊的文化发展。许多关于机器、关于赛博格、关于机器智能的电影亦深刻反映了这一现实。
《黑客帝国》
“每当有人说他撞到鬼，或者天使，你所听到的每一个关于吸血鬼、狼人、外星人之类的故事，这些全是电脑主机在处理出了问题的程序。”
《黑客帝国》以夸张的想象力，将对人工智能的塑造提高到了一个新的水平。人工智能无处不在，它设计出一个虚幻的“矩阵”，构造成人们头脑中的世界，大多数人在虚幻的世界中度过一生，为机器提供生物电力，却从来不曾张开眼睛。人工智能不仅拥有超越人类的智力，还有能力实现对整个星球的统治。电影在暗色调中不动声色地渲染出人与机器的矛盾，也质疑了世界的真实性。
影片提供了真实与虚幻的新可能。“如果你一直不醒来，你怎么知道这是梦？”那么细思恐极的是，我们怎么知道自己现在身处现实中？
《终结者》
自1984年以来，《终结者》系列就如同一颗响雷炸响在科幻电影乃至整个电影界上空，整整几代人为了其中的各种型号的机器人、时空穿越、末日审判而着迷。
《终结者》将人工智能截然放在了人类的对立面上。伴随着科技的进步，人类在自动化和智能机器上取得突破，并研发出以计算机为基础的人工智能防御系统“天网”，“天网”在不断的自我学习中产生自我意识，视全人类为威胁，发动了审判日，人类与机器的战争就此打响。电影对人类与机器关系的思考、对人类前途的反思颇具前瞻性，如果人类过于依赖机器，可能会酿成巨大的恶果。
《2001太空漫游》
“因为太空漫游，我们仰望星空的意义从此不同。”
《2001太空漫游》被誉为“现代科幻电影技术的里程碑”。电影将人类的想象力抽离出来，以宇宙、生命、时空等概念阐释了一部精神哲学般的太空史诗，以其深刻的思想内涵与鸿篇巨制的匠心成为世界科幻史上永恒的经典。
它不仅阐述了对太空的幻想，片中许多科技预言也在日后成为现实，如电脑大量普及、平板显示器、声控电脑、电脑在人机大战中胜利等。而电影里的一个重要角色，正是一台超级智能计算机HAL。
HAL不仅有智能，甚至还产生了自己的情感，最终精神错乱。当飞行员要将它关闭时，HAL发出了科幻史上人工智能的第一声哀鸣，“我能感觉到，我很害怕。”
不过从以上例子中可以看出，科幻作品中探讨的“赛博格”技术成果，以现有的科技水平还无法实现，影片中“赛博格”技术可能引发的问题，在近未来的人类社会恐怕也暂时不用担心。
但这为我们提供了另一种视角：科幻作品与科技成果实际上相互影响又相互补充。科幻作品对于“赛博格”技术在宏观层面对可能出现的技术危机进行阐释，而现实技术则在中微观层面可控制的范围内逐步予以改造和实现，二者在弥合想象与现实的鸿沟过程中，为人类构筑更加真实的“后人类”社会。
03
“赛博格”之当今技术
“赛博格”概念不仅出现在科幻作品中，随着科学技术的发展，这一概念也逐渐渗透到前沿科技中。
在不伤害人体的前提下，研发可穿戴的设备，增强和放大人体的功能，这就是如今相对热门的研究领域——“穿戴式仿生设备”。
美国Eks·Bionics公司致力于研发人体机械外骨骼，可以看作一种特殊的“赛博格”，通过电池驱动电机进而为外骨骼提供动力，帮助残疾病人行走。这种仿生外骨骼一般在康复中心应用广泛，可以帮助那些因中风、外伤或因脑瘫等疾病而行动困难的患者。
日本羽田机场为了提高工人的工作效率，尤其是帮助岁数大的工人获得像年轻人一样的力量，专门为每位职工配备了一套机器吊带，帮助他们搬运沉重的物体，称之为“混合辅助假肢”，自重6磅，可以穿在腰间，加强腰部支撑，提高使用者的腿部力量。这套设备通过读取使用者大脑发给假肢的信号，启动自备的马达，在使用中可成倍地提高工人的效率。
除了在工作中提高效率之外，这种可穿戴的人体外骨骼还可以在军事上应用，不但可以增加行军速度，还会成倍提高军队的战斗力。在2010年，美国的三家公司就启动了军用全身外骨骼的研究。但是，三家公司都遇见了同一个无法逾越的障碍，那就是无法解决外骨骼的动力源问题，使得这类装置笨拙无比，中看不中用，最后被军方抛弃。可见，要打造像超级英雄钢铁侠那身亮瞎眼的高科技装备，如果没有可靠、稳定、源源不断的超级能源，一切都是空谈。
可穿戴的人体外骨骼的应用是以不伤害人体为前提的，严格而言这还不算真正意义上的“赛博格”，最多可称之为“拟赛博格”。真正的“赛博格”技术，必须将机械设备与人的肉体真正结合，通过人的大脑控制身体中的机械装置才可以。这就意味着“赛博格”技术的另一个研发方向，即通过外科手术，将人体与机械设备相连接，打造真正意义的半机械人。这种尝试和应用是以伤害人体为前提的，充满了巨大风险，可称之为“刀尖上的舞蹈”。
在病人身体里植入人工心脏、人工角膜、人工耳蜗等器官，属于被动植入，因为这些器官的运行，不受大脑的控制。那么在残疾人身体里植入电极，通过病人大脑控制安装的假肢等设备，恢复正常人的功能，则属于主动植入。想想看，当那些“渐冻人”在完全失去行动能力的情况下，如果通过“赛博格”技术让其重新站立起来，那是多么震撼人心的成功！类似的场景已经在2014年巴西世界杯上出现了，一个叫平托的残疾青年，通过大脑控制的假肢，为世界杯开出首球，引起了全球轰动。
而全世界第一个被官方承认的“赛博格”，也就是半机械人，就是爱尔兰裔的英国和西班牙艺术家尼尔·哈比森，他的脑袋里植入了一根类似天线的设备，可以帮助他“听到”大千世界的五彩斑斓。这根天线类似于摄像头，可以将不同颜色的光线转化成不同的音调，比如红色是F调，黄色是G调，蓝色是C调，绿色是A调等，只要尼尔·哈比森稍加练习，就能轻松地辨认出各种颜色，这对于一位先天性全色盲、眼中的世界非黑即白的艺术家而言，是一种莫大的补偿。
04
“赛博格”之未来思考
拓展人类机能与意识的“赛博格”技术会随着科技的发展而产出新的成果，“大型可穿戴设备”也许在军事领域会率先得到应用，但可以推想在经济、社会层面也会产生更大的作用。但更进一步，事关意识领域的"高级"赛博格技术（脑机），还要留待长久的攻坚。
赛博格技术似乎为人类进化提供了一种“捷径”。除了半机械人形态，它或许可以赋予我们更多与生活息息相关的非凡能力。比如，如果与机械结合之后，就可以不知疲倦，不用再睡觉，很多抱怨人生苦短的人便相当于拥有了双倍的生命。更进一步，如果半机械人可以长生不老，岂不是更加妙不可言。
赛博格技术对人体功能进行了改变，使人类变得更像“超人”，但是这种改变肯定不局限于人体，而将波及道德伦理，甚至整个人类社会。人类通过赛博格技术拥有了惊人的杀伤力和破坏力，谁又来约束他们呢？人类对技术的追求永不停歇,人类依靠科技不断自我提升，如果过于保守不去突破，那我们如何应对未来的诸多挑战。赛博格技术，究竟是给人类带来光明的技术，还是不可容忍的人体改造？21世纪，我们所生活的，将是一个怎样的世界呢？敬请继续关注德先生《机器崛起》专题系列。
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