你難以想像為了讓霍金說話，科技和他本人付出了多大的努力

發現其他人從未發現的事情，這種激動之情是無與倫比的。ALS 並沒有阻止我用我的大腦探索這個世界，或者擁有三個很棒的孩子。

2009 年史蒂芬 · 霍金在白宮授勛時說出了上面那番話，而今年他將要迎來自己的 75 歲生日。

霍金在 21 歲時被診斷出患有肌肉萎縮性側索硬化症（ALS），當時他正在牛津大學念書，不僅是學校划艇隊舵手和物理學院最優秀的學生之一，還有一位漂亮又聰明的女友（潔恩 · 懷爾德後來還是嫁給了霍金，為他生了三個孩子），並且即將前往劍橋大學繼續深造。

這位佼佼學子前途一片光明，卻突然醫生被告知，最多只能再活兩年。猶如晴天霹靂。

接下來霍金的身體狀況漸漸惡化，從只能用拐杖行走，到逐漸失去寫字和語言能力 —— 期間他摸索著發展出一種替代的視覺思考方法，在腦里形成各種不同的心智圖案與心智方程，用這些心智元素來思考複雜物理問題。

我們難以想像一個把所有演算、推理過程都存放在大腦中的思維模式，尤其他還在不斷解決關於宇宙的終極難題。物理學者維爾納?以色列表示，霍金的思考過程猶如莫扎特只憑藉想像就寫出一整首極具特色的交響樂曲。

1985 年霍金再度遭遇不幸，患上肺炎，並因為做了穿氣管手術而被徹底剝奪說話能力，從此演講和問答只能通過語音合成器來完成。

萬幸的是，死亡一直未曾降臨。患上 ALS 之後的數十年里霍金不僅接連出版了多部暢銷的科普讀物，參與時事討論、在搖滾專輯裡獻聲以及拍攝電視劇，2012 年夏天他還出席了殘奧會的開幕演出。

為了讓這個本世紀最珍貴的大腦之一發聲說話，科技界和霍金本人都拼盡了全力 —— 簡直可以構成一部現代科技發展史。

三個手指和一個開關組成的輸入法

自從完全失去語言能力後，霍金同 20 世紀 80 年代的所有漸凍人一樣，使用 Waltosz 開發的軟體 Word+ 來選詞說話：游標會在熒幕上逐行掃描，經過某個單詞或者字母時，霍金按下開關，單詞或者字母會顯示在熒幕下方；這個步驟會一直重複進行，直到湊出整個句子；接下來，語音合成器會將句子念出來。

通過 Word+ 霍金每分鐘能打出 15-20 個詞，而且據說他是使用這種輸入法最快的三個人之一（另外兩個分別是開發者本人和他的好友）。

霍金最初使用 Radio Shack TRS-80 家用電腦，後來轉到了 IBM 的 PC，蘋果的 Mac，還有 Windows，直到劍橋的電腦大師大衛梅森為他改造出了第一台擁有小電腦的輪椅。

1997 年時霍金與 Intel 的創始人戈登摩爾在一次會上相遇，摩爾發現霍金的電腦竟然使用的還是落後的 AMD 晶元，當即提出為其製作一台使用 Intel 處理器的「高級電腦輪椅」。

值得一提的是，直到 Waltosz 在 2011 年賣掉了 Word+，這期間一直由 Intel 負責維護霍金的輪椅和通訊設備，以兩年為一個周期，Intel 堅持為霍金升級更新電腦。

手指也動不了了，從此靠臉說話

從 2005 年開始，霍金的疾病再度加劇，僅剩的三根手指也愈發無力，無法再按下開關。

他的助理設計出了一種戴在眼鏡上的「面部開關」：眼鏡上安裝了負責偵測肌肉活動的紅外線發射器及偵測器，每當霍金的肌肉抽動時，在前面的螢幕上就會依次出現 6 個字母，他靠再次肌肉抽動進行選擇；然後螢幕上就會以這個字母開頭的單詞，再讓霍金進行選擇。

據說使用這種輸入法，霍金每分鐘僅僅可以打出 5-6 個單詞，靠臉來收發郵件和瀏覽互聯網。

持續惡化，難以控制面部肌肉

但是到了 2011 年，霍金的病惡化到難以控制自己下巴的抽搐，與外界交流的速度明顯減慢，每分鐘只能說 1-2 個詞，無奈之下霍金再度求助 Intel 的摩爾。

據說，當時 Intel 的 CTO 帶領專家團隊拜訪霍金，進門後霍金如往常一樣面容平靜，於是團隊成員自然地開始做自我介紹和計劃闡述 —— 直到霍金突然「說話」，打斷了他們 —— 他用機械的聲音熱情地歡迎了 Intel 團隊，並表示十分高興他們來到這裡。

而這時距離他們進門已經有 20 分鐘過去了，這讓 Intel 團隊知道問題比他們想像的嚴重，霍金需要用 20 分鐘的時間才能輸入 30 個單詞，而這僅僅是打一個招呼而已。

他們嘗試過腦電波

因為肌肉萎縮，面部動作識別已經不管用了，同時因為霍金的眼瞼已經下垂，眼球追蹤也無法實現。

關注科學大師溝通問題的專家們想到了腦電波 —— 美國的腦神經科學家嘗試過改造霍金的睡眠頭帶，並把它變為腦電波讀取設備 iBrain：在頭帶上安裝火柴盒大小的感測器，字母會在螢幕上閃現；每當霍金想選中單詞時，只需要停止大腦的反應，設備就可以監測、提取出這個字母或者單詞。

這種裝置在霍金本人身上實驗過，不過結果並不理想，信號讀取的準確性不夠強，許多時候都會誤選成鄰近的字母或者單詞。

輔助情境感知工具包 ACAT，還是靠臉，但速度快一倍

2012 年 Intel 的專家們開始了正式的大規模改造，最終以開源的形式公布了這個項目的成果：一套可供所有殘障人士使用的交互系統工具包 ACAT（Assistive Context Aware Toolkit，輔助情境感知工具包）。

ACAT 讓使用者可以通過幾乎任何面部動作來進行交互操作，包括眨眼、擠眉毛等，雖然霍金依舊還是靠面部肌肉打字說話，但他完成日常任務（管理文件、收發郵件等）的速度得以提高了 10 倍。

這上面還整合了滑動式輸入法 SwiftKey 的人工智慧預測技術，它具備強大的聯想功能，用戶在要錄入單詞的幾個字母之間滑行，系統詞庫能很快地把目標單詞找出來，而無需考慮順序、排列、冗餘甚至無需考慮多輸入進去的字母問題，並且通常只需要輸入 15%～20% 的字母就能預測出剩下的內容。據說 SwiftKey 在實際使用中幫助霍金的打字速度至少提高了一倍。

Intel 決定開源這套工具包，這意味著全球 300 萬漸凍症患者或者四肢殘疾癱瘓的病人，從此都可以通過操作電腦開始說話溝通了。

科技用於提升正常人的體驗才會更有意義

霍金患病後的 54 年，恰好處在一個科技高速發展的世紀，從最初的三指開關到現在的腦電波監測，再從單字母輸入到聯想、亂碼輸入，憑藉這些科學工具，一個離開護士就無法生存的漸凍人科學家即使在耄耋之年，還發表了《大設計》《我的簡史》等著作。難以想像是否科技進步得懶惰了一點，我們就要錯失無數寶貴的科學思想。

2006 年霍金曾在香港發表過他關於「安樂死」的個人見解：

如果是自願的，受病痛折磨的人應該有權利結束自己的生命。但我認為這會是個大錯誤。儘管生命看似很壞，但你總能找到事做，也會像別人一樣取得成功。有生命，就有希望。

可能恰是因為懶得說廢話，霍金絕對是金句專家，而且詼諧有趣。

「時間旅行是可能的，但不要回到過去。」

「我發現很多人都會怨天尤人，覺得一切都是命中注定，無法改變，但他們在過馬路之前都還是會左右看。」

「充滿希望的旅途勝過終點的到達。」

「我的目標很簡單，就是把宇宙整個明白——它為何如此，為何存在。」

還有一次霍金被問到「宇宙中最讓他感動的事」，他沉思許久，給了我們一個異常浪漫與深刻的答案：

我認為最讓人感動的，是遙遠的相似性。

生命是偉大的，追求知識的執著是偉大的，對於科技可觸達的深度的探索也是偉大的，每一個生命都如此珍貴，應該在有限的時間內儘力實現自我價值 —— 一個不能說話不能動的人都如此努力地活著，結婚、生孩子，離婚再結婚再離婚，思考宇宙和生命的終極，你又有什麼理由虛度自己的人生呢？（強行雞湯一把）

不過寫到最後，想到一個細思極恐的問題：如果霍金的語言合成器早就被入侵或者控制了呢？霍金長期警告人類提防人工智慧，會不會，他本人就是一個 AI？

（開玩笑的，聳肩，好好生活吧）

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Q：對於喜歡的事，你能堅持做多久？

A：直到長出青苔。

可能實驗室（微信號 kenenglab） | 青苔計劃 No.13