王煜
這些競(jìng)技場(chǎng)上的“黑科技”,也許在未來的某一天,能脫離高高在上的“精英”面貌,給普通殘疾人帶來希望。而那些即使看上去不那么酷炫的技術(shù)和服務(wù),只要切實(shí)推行下去,也能為廣大殘疾群體造福。
耀眼的追光打在36歲的艾米·普爾迪身上,她穿著3D打印的鏤空連衣裙,輕盈地踮起腳尖旋轉(zhuǎn),自由擺動(dòng)著身軀,與身邊橙色的機(jī)器臂“庫(kù)卡”盡情斗舞。曼妙的舞姿,讓人幾乎忘了這是一位雙腿截肢的世界殘疾滑雪冠軍。而讓她能做到這些的,是支撐著她的那雙充滿科技含量的碳纖維“刀鋒”假肢。
2016年里約殘奧會(huì)開幕式上的這一幕,恰到好處地展現(xiàn)了高科技與殘疾人生活之間的緊密聯(lián)系:隨著越來越多“黑科技”的涌現(xiàn),殘疾人得到的幫助日新月異,這樣的革新,甚至正在改變?nèi)藗儗?duì)殘疾的定義,也讓人們重新審視科技與殘疾人之間的關(guān)系。
碳與金屬造就的奇跡
19歲時(shí),艾米·普爾迪是個(gè)狂熱的滑雪愛好者,滿腦子都是周游世界的夢(mèng)想。然而,她在這一年患上了病毒性腦膜炎,昏迷后被送進(jìn)醫(yī)院時(shí),醫(yī)生說她活下來的幾率只有2%。最后她雖然躲過了死神,卻失去了脾臟、腎臟、左耳聽力和兩條腿,那時(shí),她覺得自己就像是“拼起來的玩具娃娃”。
出院幾個(gè)星期后,艾米第一次看到了自己的“新腿”:笨重的金屬塊和黃色的橡膠腳被管子固定在一起,從腳趾到踝關(guān)節(jié)上是凸起的丑陋的橡膠線。穿上這樣的假肢,一站起來就疼得鉆心,行動(dòng)也格外遲緩。7個(gè)月后,艾米回到滑雪場(chǎng),想繼續(xù)自己的愛好,卻發(fā)現(xiàn)膝蓋和踝關(guān)節(jié)沒法像過去那樣彎曲。她在滑道上摔了個(gè)大跟頭,人被彈到了空中,假肢卻粘在滑雪板上飛速滑下了山坡。
如果靠最初的假肢,艾米不僅不能繼續(xù)滑雪,連日常的生活也會(huì)非常痛苦。幸運(yùn)的是,科技的發(fā)展,給她帶來了刀鋒式碳纖維假肢。幫助她奪取多個(gè)世界滑雪冠軍、讓她在殘奧會(huì)開幕式上縱身舞蹈的這種假肢,由30到90層比人類頭發(fā)更細(xì)的碳纖維葉片壓制而成,不僅輕巧、堅(jiān)韌、靈活,還能與使用者的斷肢完美結(jié)合。
不僅是艾米從事的滑雪項(xiàng)目,在殘疾人跑步運(yùn)動(dòng)中,碳纖維刀鋒假肢也居功至偉?!暗朵h戰(zhàn)士”奧斯卡·皮斯托瑞斯在2004年雅典殘奧會(huì)上成為殘疾人100米、200米和400米短跑的世界紀(jì)錄保持者,就是依靠這種假肢。研究發(fā)現(xiàn),這種假肢的彈力極其接近自然人類肌腱,跑起來比健全運(yùn)動(dòng)員少25%的能量消耗,最高速度快11%,動(dòng)用的肌肉也要少很多。一般的殘疾人不需要追求競(jìng)速,但如此省力的假肢顯然也是他們的福音。
高科技假肢的材料不僅僅是碳纖維。鈦合金制成的假肢同樣非常輕巧堅(jiān)固,且腳底可拆卸,連接處有氣墊及關(guān)節(jié)彈簧,當(dāng)穿戴者運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,能起到緩沖作用。在里約,還出現(xiàn)了殘奧會(huì)上第一個(gè)3D打印的假肢,采用聚碳酸酯材料,專為自行車運(yùn)動(dòng)員設(shè)計(jì)。不到24小時(shí),這種聚碳酸酯假肢就能從3D打印機(jī)中完成,人們能看到皮膚、肌腱、韌帶、軟骨和各種各樣的“細(xì)胞”,從打印機(jī)中一層層噴涌而出。這種假肢比以往的產(chǎn)品更輕盈,更符合空氣力學(xué),而且是獨(dú)一無二的“私人定制”。
過去,癱瘓的殘疾人只能坐在輪椅上活動(dòng),站立起來行走是他們可望而不可及的夢(mèng)想。美國(guó)的一家公司與加州大學(xué)伯克利分校合作,經(jīng)過5年的研發(fā),設(shè)計(jì)了一款外骨骼機(jī)器人,穿上它,殘疾人就可以站立行走。這款機(jī)器人仿照正常人的骨骼構(gòu)造設(shè)計(jì),足夠支撐起上半身,通過電機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)行走。穿上這款重12.25公斤的外骨骼,仿佛變身為“鋼鐵俠”。續(xù)航時(shí)長(zhǎng)8小時(shí)、最快行走速度每小時(shí)1.8公里,聽起來好像不夠快,但這對(duì)那些曾經(jīng)以為自己再也站不起來的人來說,已經(jīng)是巨大的突破。
這種“可穿戴康復(fù)助殘機(jī)器人”在國(guó)內(nèi)也有研發(fā)。2015年5月,在南京舉辦的一個(gè)科技成果交易會(huì)上,江蘇省產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院機(jī)器人與智能裝備研究所展示了“暖心大白式”外骨骼機(jī)器人。使用時(shí)背上機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器,設(shè)置在腳下的傳感器會(huì)分析使用者的意圖。比如想要邁左腿,那么人的重心就會(huì)向右邊偏移,傳感器感受到之后就會(huì)控制行動(dòng)。如果覺得這樣不方便,還可以用按鈕控制自己的行動(dòng)。
盲人有了魔幻“讀心術(shù)”
說到“科幻味”,在殘疾人眼里最為傳統(tǒng)的輪椅其實(shí)也有新發(fā)展。首先是減重,當(dāng)今的殘奧會(huì)上出現(xiàn)的輪椅重量,已經(jīng)從最初的23公斤降到了2公斤,而其堅(jiān)韌程度絲毫沒有降低,移動(dòng)速度還有所提高。更不用說用于競(jìng)速的輪椅,同樣用上了刀鋒假肢的碳纖維材料,還通過風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)定制了流線造型,能讓乘坐者動(dòng)得更快。
普通人使用的輪椅,一樣可以擺脫四四方方的古板造型。一成不變的造型并不只是會(huì)影響殘疾人的心情,更關(guān)鍵的是不夠貼合身體,坐久了會(huì)產(chǎn)生病痛。要解決這個(gè)問題,完全根據(jù)使用者身體形態(tài)個(gè)性定制的3D打印輪椅就該出場(chǎng)了——這種輪椅的座椅部分看上去像是一個(gè)鏤空的吧臺(tái)椅,重點(diǎn)是能和使用者的腰背部緊密貼合,減少久坐的壓力。另外,此款輪椅的座椅和腳踏板可根據(jù)使用者的數(shù)據(jù),分析出其生理信息。通過App,使用者可以自定義私人輪椅,參與設(shè)計(jì)。
坐輪椅最大的煩惱之一就是爬樓梯,這個(gè)難題也有國(guó)產(chǎn)解決方案了。2016年4月,在第十二屆重慶高交會(huì)暨第八屆國(guó)際軍博會(huì)上,一個(gè)四個(gè)輪子的機(jī)器人引人注目。這個(gè)機(jī)器人個(gè)子矮小,看起來像一輛玩具車,但是把它放到樓梯上,它就能一步一步往上爬,速度還挺快。別看它的四條“腿”都是輪子,但爬起樓梯來步伐卻很穩(wěn),絲毫沒有下滑或后退的危險(xiǎn)。
據(jù)研發(fā)者西南大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院人士介紹,這款機(jī)器人的攀爬秘訣主要在于其結(jié)構(gòu),目前偏心輪腿行走裝置已獲得國(guó)家發(fā)明專利?!昂蛧?guó)內(nèi)外同類樓梯攀爬機(jī)器人相比,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、攀爬過程平穩(wěn)、效率高,特別是其軸間距只有32厘米,為同類結(jié)構(gòu)中最短。”在搭載各種有效載荷后,此類機(jī)器人可應(yīng)用于多種場(chǎng)合,作為殘疾人或者老人使用的爬樓輪椅正是它的主要用途之一。國(guó)外與之類似的有“平衡輪椅”,可實(shí)現(xiàn)兩輪直立前行模式,高度可以隨意調(diào)節(jié),可實(shí)現(xiàn)與正常人行走交談,爬樓梯也沒有問題。
能上就能下,輪椅還能幫殘疾人入水游泳。腿部殘疾人無法使用扶梯下水,英國(guó)一家公司為此設(shè)計(jì)了一款兩棲輪椅,配備了可升降平臺(tái),可自定義調(diào)節(jié)入水速度及深度,安裝在泳池邊緣,充滿電可滿足50人次使用。
我們對(duì)智能手環(huán)已經(jīng)非常熟悉,那盲人專用的智能手環(huán)又是怎樣的?相比一般人戴智能手環(huán)是為了監(jiān)控心率、睡眠和走路步數(shù)等,而盲人最大的需求是感知周圍的環(huán)境。墨西哥一家企業(yè)研發(fā)的智能手環(huán),配備了360度感知佩戴者所處環(huán)境的傳感器,它能根據(jù)物體的不同密度發(fā)出不同的聲音或振動(dòng)提醒信號(hào),例如前方是一堵墻還是一棵樹,手環(huán)能把這樣的區(qū)別告知佩戴者。
通過傳感器接收信號(hào)、識(shí)別環(huán)境再振動(dòng)提醒,已經(jīng)能對(duì)殘疾人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作矯正。而“讀心術(shù)”式的科技設(shè)備看上去更加“魔幻”:一個(gè)耳麥能讓滑雪運(yùn)動(dòng)員通過腦電波信號(hào)指揮雪橇前進(jìn)的方向;仿生智能眼鏡通過攝像頭和袖珍電腦捕捉信息,然后輸送到神經(jīng),盲人可以直接通過神經(jīng)感應(yīng)來了解周圍環(huán)境。這種智能眼鏡采用的視網(wǎng)膜彌補(bǔ)技術(shù),其原理路徑和人工耳蝸類似。眼鏡片上的攝像頭將圖像轉(zhuǎn)換成電子信號(hào),再將電子信號(hào)傳到通過外科手術(shù)植入患者眼中的電極陣列處。視覺信號(hào)通過刺激患者的視神經(jīng)傳到大腦,這樣患者就能看到閃光和模糊的形狀。
高科技離普通殘疾人還有多遠(yuǎn)?
“黑科技”已經(jīng)能讓殘疾人如同普通人一般生活、運(yùn)動(dòng)、參加競(jìng)技體育,有些技術(shù)甚至也被用到提升普通人的能力上,這無疑將逐步改變?nèi)藗儗?duì)殘疾的定義??梢韵胂蟮氖?,借助科技的進(jìn)步,將來某些程度肢體殘缺的人已經(jīng)能毫無障礙地生活,那么他們是否還應(yīng)該被繼續(xù)貼上“殘疾人”的標(biāo)簽,遭遇和普通人不一樣的待遇呢?
慢著,在考慮這個(gè)問題之前,我們需要面對(duì)一個(gè)現(xiàn)實(shí):目前的助殘高科技,還是太昂貴。
還是從殘奧會(huì)上說起。26歲的新西蘭殘疾游泳運(yùn)動(dòng)員梅隆·萊斯利天生四肢短小,腿部只有膝蓋以上部分,左臂沒有前臂,右手只有一根拇指。智能仿生腿C-legs是他在里約奧運(yùn)會(huì)上保住自己創(chuàng)造的世界紀(jì)錄的“秘密武器”。盡管殘奧會(huì)游泳比賽禁止在水中使用假肢,但這款仿生假腿對(duì)萊斯利的幫助依然是巨大的。假肢內(nèi)置的傳感器可以隨時(shí)調(diào)整適應(yīng)路面狀況,減震器讓使用者在穿著時(shí)不易感到疲勞,節(jié)約寶貴的體力用于訓(xùn)練。更重要的是,假肢的膝蓋能夠彎曲并支撐體重,方便萊斯利進(jìn)行高難度訓(xùn)練動(dòng)作,加強(qiáng)鍛煉臀部和腿部的核心肌肉,改善他在水中的平衡感和力量。
無法回避的現(xiàn)實(shí)是:這個(gè)高科技寶貝,售價(jià)7萬美元。萊斯利是得到了公共資金的贊助,而很多人對(duì)這個(gè)價(jià)格只能望而卻步。
殘奧會(huì)上,有的短跑隊(duì)員抗議對(duì)手的碳纖維刀鋒假肢比自己的高,為此喋喋不休。與此同時(shí),許多發(fā)展中國(guó)家的運(yùn)動(dòng)員還用著自制的假肢和廢金屬拼湊的支架。一位海地運(yùn)動(dòng)員的假肢戴上后疼痛難忍,因此他不得不時(shí)常拄著拐杖行走。而另一位尼日利亞舉重運(yùn)動(dòng)員的假肢,是由獸皮、金屬管和細(xì)繩拼接起來的。
雖然助殘的高科技不僅僅只“特供”殘疾運(yùn)動(dòng)員,許多器材已經(jīng)商業(yè)化進(jìn)入市場(chǎng)售賣,但刀鋒假肢動(dòng)輒上萬美元、碳纖維輪椅售價(jià)達(dá)2000英鎊、加州大學(xué)伯克利分校研制的外骨骼每套4萬美元……這樣的售價(jià),對(duì)身體健全的普通消費(fèi)者而言壓力都很大,更不用提一般的殘疾人。
面對(duì)殘疾人競(jìng)技體育領(lǐng)域越來越白熱化的科技競(jìng)賽,國(guó)際殘奧委規(guī)定:殘奧會(huì)期間所有的設(shè)備制造商必須考慮成本和在消費(fèi)者市場(chǎng)推出的可能性,確??萍及l(fā)展的受益者不止是運(yùn)動(dòng)員或是其中的“精英”。
這些競(jìng)技場(chǎng)上的“黑科技”,也許在未來的某一天,能脫離高高在上的“精英”面貌,給普通殘疾人帶來希望。而那些即使看上去不那么酷炫的技術(shù)和服務(wù),只要切實(shí)推行下去,也能為廣大殘疾群體造福。
例如,上海在推進(jìn)殘疾人事業(yè)“十三五”各項(xiàng)開局工作中,殘疾人服務(wù)熱線的手語視頻服務(wù)將開通,聽語殘疾人App應(yīng)用功能實(shí)現(xiàn)升級(jí)完善?!盀?000戶農(nóng)村困難殘疾人家庭無障礙改造”繼續(xù)納入市政府實(shí)事項(xiàng)目,繼續(xù)實(shí)施對(duì)800戶城鎮(zhèn)一、二級(jí)肢體殘疾人家庭的無障礙改造。在新聞綜合頻道的午間新聞節(jié)目和全市兩會(huì)的電視直播中,手語播報(bào)將使得上海的無障礙信息環(huán)境進(jìn)一步優(yōu)化,“手語服務(wù)千人計(jì)劃”則會(huì)幫助聽語殘疾人在醫(yī)院、社區(qū)、金融等服務(wù)窗口獲得更多便利。
科技說到底是一種輔助手段。國(guó)際殘奧委發(fā)言人斯賓塞表示:“里約殘奧會(huì)體現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)選手成績(jī)水平的提高,然而,不能說這一切都?xì)w因于技術(shù)進(jìn)步?!?/p>
無論是殘疾運(yùn)動(dòng)員還是普通殘疾人,即使沒有科技幫助,他們也能靠努力和堅(jiān)強(qiáng)戰(zhàn)勝自己、戰(zhàn)勝命運(yùn);科技,是為此助力的元素,而不是主角。里約殘奧會(huì)開幕式上艾米踏著“刀鋒”與機(jī)器人的那段舞蹈,它的名字叫“和諧關(guān)系”,這正道出了科技與殘疾人關(guān)系的真意。