2014年巴西世界杯首球“机械战甲”的研发之路揭秘
2014年巴西世界杯的开幕式，是研究“外骨骼”技术的一个绝佳实验场地，残疾少年将身披接驳进大脑的机械外甲，开出世界杯的第一脚球。《环球科学》(《科学美国人》中文版)连线“绿荫场钢铁侠”的缔造者、杜克大学医学院神经科学教授米格尔·尼科莱利斯教授(Miguel Nicolelis)，为你讲述“脑机接口机械战甲”的研发之路。
撰文 米格尔·尼科莱利斯(神经假肢领域先驱，杜克大学医学院神经科学教授，“再次行走”计划负责人)
翻译 栾兴华(北京大学医学部神经病学博士，上海瑞金医院神经内科医师)
2014年巴西世界杯的首场比赛，吸引全世界数十亿观众目光的，绝对不只是巴西队的进球和罚下对手的红牌。这一天，我所在的美国杜克大学的实验室——专门研制用脑电波控制机械假肢的技术，将与欧洲和巴西的同道一起，为脑-机接口技术、瘫痪治疗史，树立一座新的里程碑。
巴西世界杯开球少年的双腿上，将包裹一套我们称之为“外骨骼”(exoskeleton)的机甲装备。在足球场上，由瘫痪少年的大脑发出的行动信号，经无线传输到背包内一台笔记本大小的计算机装置中，进而让瘫痪少年迈出具有历史意义的一步。这台计算机将把大脑电信号转换成数字化的行动指令，让外骨骼首先稳住球员身体，然后诱导机械腿在平整的草坪上协调地做着前后运动。当球员发现脚和足球接近时，想象着用脚去踢它，300毫秒之后，脑信号就会命令外骨骼上的机械脚以巴西式的踢法，将球勾起，向上抛出。
这一革命性技术的科学展示，将给全球数十亿观众传递一个讯息：大脑控制机器已不仅仅是实验室的演示和技术幻想，因外伤或疾患致残的残疾人，很可能再次获得行动能力。
未来十年，我们也许会研发出一种技术，将机械、电子或虚拟机器与大脑相连。这项能够恢复行动力的技术，不仅给交通事故和战争受害者带来希望，也会使渐冻症(肌萎性脊髓侧索硬化症)、帕金森病和其他运动障碍患者获益，例如在伸肘、握拳、行动或语言上有障碍的病人。
除了帮助残障人士，科学家还能用神经假肢装置(Neuroprosthetic device，也称脑－机交互设备)做更多的事，比如通过增强正常人的感知和运动能力，以一种革命性的方式去探索世界。人们或许可以用脑电波控制大大小小的机械装置，远距离遥控飞艇，甚至与他人分享思维和感觉，形成以大脑为基本单元的网络系统。