霍金的輪椅

眾所周知，斯蒂芬·霍金是一個(gè)傳奇，他在成名時(shí)就幾乎全身癱瘓，成天坐著輪椅，連與人交談都困難重重。

很難想象，一個(gè)抓不起筆、開不了口，連生活都不能自理的殘障人士不僅寫了10余本暢銷書，發(fā)表了多篇有影響力的論文，還參演了多部影視劇作品。這背后靠的不是什么偉大的女人，靠的是他的輪椅。

霍金在年僅21歲時(shí)就被診斷出患有肌萎縮性側(cè)索硬化癥（又名“漸凍癥”），他的肌肉會(huì)漸漸萎縮，失去力量，最終蔓延至呼吸和吞咽的相關(guān)肌群，有很大概率死于呼吸衰竭。

隨著病情持續(xù)惡化，霍金必須依靠拐杖才能出行。幾年后，霍金已無法站立，雖然他曾十分不愿使用輪椅，但面對(duì)現(xiàn)實(shí)，他只有這一個(gè)選擇。霍金與輪椅將近50年的羈絆正式開始。

起初，輪椅只是霍金的代步工具，他除行動(dòng)上的不便之外，并沒有什么異于常人的地方。他依舊能和別人談笑風(fēng)生，還能緩慢地寫下一些公式。

不過很快霍金的病情再度惡化，他不再能寫字，說話也開始變得含含糊糊。一開始大家還可以勉強(qiáng)聽得懂，后來就只有他的家人和最親密的朋友才能理解他說的內(nèi)容。

1985年，霍金在歐洲訪問時(shí)患上嚴(yán)重的肺炎，醫(yī)生為他實(shí)施了氣管切開手術(shù)。手術(shù)雖保住了他的性命，但他卻永遠(yuǎn)失去了發(fā)聲的能力。

對(duì)霍金來說，失聲后如何與人溝通，是比生死更為重要的亟待解決的問題。他也嘗試了很多方法，但沒有一種能讓人滿意，比如最原始的拼寫板?；艚鹦枰醚凵襁x定區(qū)域，再確定顏色，最后挑挑眉毛表示確認(rèn)，一個(gè)字母一個(gè)字母地拼成詞語。這套“眉目傳情”的功法必須要兩個(gè)人配合完成，拼一個(gè)單詞要花上數(shù)分鐘，麻煩至極。

重新讓霍金“說話”，不僅僅是他自己的愿望，也是學(xué)術(shù)界迫切的需求。物理學(xué)家馬丁·金最先想到用一套輔助軟件跟霍金交流，他找到美國(guó)加利福尼亞Words+公司的CEO，請(qǐng)求他幫助霍金教授。這位CEO曾經(jīng)開發(fā)過一套名為Equalizer的軟件，以幫助同樣患有漸凍癥的岳母。當(dāng)他得知要幫助的對(duì)象是霍金教授時(shí)，他立刻表示將全力以赴。

為了方便霍金運(yùn)行這套軟件，他們?cè)诨艚鸬妮喴紊习惭b了AppleII電腦以及一個(gè)顯示器。這套系統(tǒng)的運(yùn)行原理其實(shí)很簡(jiǎn)單——光標(biāo)會(huì)一行一行地掃過屏幕上顯示的字母表，霍金只需要在光標(biāo)經(jīng)過他想要的字母時(shí)，給電腦一個(gè)確認(rèn)指令，便能實(shí)現(xiàn)輸入。

彼時(shí)，霍金每分鐘能拼出15～20個(gè)單詞。

恢復(fù)寫作的同時(shí)，霍金的家人和朋友又找到一家開發(fā)語音合成器的公司，希望可以幫助霍金發(fā)聲。

這家公司生產(chǎn)的設(shè)備主要用于電話自動(dòng)應(yīng)答系統(tǒng)。收到來自霍金的求助，他們備感榮幸。技術(shù)人員改造了一臺(tái)CallText 5010設(shè)備，用上了當(dāng)時(shí)最好的文字轉(zhuǎn)換語音處理器，并在1988年將其贈(zèng)送給霍金。這樣，霍金在輸入文字后就能大聲地“說話”了。

不過，這臺(tái)安裝在輪椅上的硬件并不完美，它發(fā)出的聲音也并不是我們現(xiàn)在熟知的霍金的聲音?；艚鸨救艘矊?duì)這點(diǎn)十分不滿，他要求替換成自己的聲音。

于是，麻省理工學(xué)院的工程師為霍金制作了3種聲音，分別是他妻子、他女兒，以及他本人的聲音?？赡苁且?yàn)檫@些工作都是由美國(guó)人完成的，霍金的語音至今都帶有明顯的美式口音。

靠著科技力量，霍金得以繼續(xù)寫作出書。他整理了之前的書稿，出版了震驚世界的《時(shí)間簡(jiǎn)史》。

1997年，英特爾團(tuán)隊(duì)重新設(shè)計(jì)了霍金的輪椅，將計(jì)算機(jī)集成在輪椅上，用輪椅的電池供電，并承諾每隔兩年將硬件升級(jí)一次。

隨著病情持續(xù)惡化，霍金僅剩面部的部分肌肉可以活動(dòng)，他的裝備面臨又一次大的改造。

霍金的研究生助理為他設(shè)計(jì)了一個(gè)名叫“cheek switch”的裝置，這個(gè)裝置可以安裝在眼鏡框上，用紅外線檢測(cè)霍金右臉頰的一塊肌肉活動(dòng)。霍金用臉部肌肉替代手指打字，雖然仍能進(jìn)行寫作，但他的打字速度降到每分鐘5～6個(gè)單詞。

不幸的是，這塊唯一能動(dòng)的肌肉也在逐漸僵硬。

為了改善這種情況，英特爾的技術(shù)人員考慮用當(dāng)時(shí)最新的眼球追蹤技術(shù)來替代舊系統(tǒng)，用眼神當(dāng)光標(biāo)。這項(xiàng)技術(shù)，比如今手眼結(jié)合用鼠標(biāo)控制屏幕光標(biāo)還要精準(zhǔn)、快速、方便。

可惜的是，由于霍金長(zhǎng)期受疾病影響，眼瞼下垂嚴(yán)重，因此眼球追蹤技術(shù)無法準(zhǔn)確地鎖定他的目光，這項(xiàng)技術(shù)被迫放棄。

工程師團(tuán)隊(duì)不得不另辟蹊徑，將研發(fā)重點(diǎn)放在改善軟件輸入效率上。團(tuán)隊(duì)與在智能手機(jī)輸入法領(lǐng)域備受好評(píng)的SwiftKey公司合作，采集霍金的大量文檔，分析詞頻以及上下文關(guān)聯(lián)，在霍金輸入時(shí)會(huì)給出最合適的預(yù)測(cè)詞。比如輸入“時(shí)間”，軟件便會(huì)聯(lián)想出“簡(jiǎn)史”。

同時(shí)新軟件還添加了很多便捷操作，包括：一鍵靜音，全屏幕任意位置的鼠標(biāo)點(diǎn)擊功能，快速搜索，收發(fā)電子郵件。利用新軟件，霍金不僅提高了輸入效率，還能方便地上網(wǎng)。

目前，英特爾團(tuán)隊(duì)開放了這套ACAT（Assistive Context-Aware Toolkit）軟件的源代碼，并將其托管在著名開源社區(qū)GitHub，免費(fèi)讓殘障人士使用。

除給霍金的輪椅提供計(jì)算機(jī)技術(shù)支持外，英特爾團(tuán)隊(duì)也改進(jìn)了輪椅的很多設(shè)計(jì)：改善人體工程學(xué)設(shè)計(jì);通過紅外線操控霍金辦公室和家中的電視機(jī)、音響、燈光、門;開發(fā)多功能感應(yīng)系統(tǒng)——實(shí)時(shí)監(jiān)控霍金的各項(xiàng)生理指標(biāo)，評(píng)測(cè)他的健康狀況，記錄輪椅的使用狀況，以及感應(yīng)輪椅所到之處的安全問題。

（楊 帆摘自微信公眾號(hào)“SME”）