仿生學或永遠改變奧運會比賽形式

奧斯卡-皮斯托瑞斯在08年參加殘奧會男子400米之後的照片。今年，他將參加倫敦奧運會個人400米和4乘400米接力的比賽。（騰訊科技配圖）

騰訊科技訊（玉臨）北京時間8月4日消息，據國外媒體報道，在本次倫敦奧運會上，著名的「刀鋒戰士」奧斯卡-皮斯托瑞斯（Oscar Pistorius）將再次使用碳素纖維材料做成的仿生腿參加奧運會的田徑比賽。而距倫敦尤斯頓路大約7公里的韋爾科姆收藏館（Wellcome Collection）正在進行一個名叫「超級人類」的活動。以往，韋爾科姆收藏館常常進行的是反映藝術、歷史和人文的展覽。

此次活動向世人表明，人類可以在身體的各個方面進行增強，未來的生物工程可以說無所不能。另外，這一技術極具藝術美感，有時甚至是異想天開，非常具有前瞻性。至於說皮斯托瑞斯已在奧運會上使用的仿生腿，人們已經可以從中窺視到未來體育比賽的端倪。

很多人都聽說過皮斯托瑞斯，這名南非出生的短跑選手天生就沒有腓骨，在比賽時必須帶上一種名叫「飛毛腿」的Cheetah假肢。這使得他不僅可以在與其他殘疾選手同場競技時遙遙領先，還可以同地球上所有正常的選手一決高下。

他出現在奧運會的賽場已經引起了不少人的討論。有人依然質疑，他所使用的假肢是不是讓他具備了不公平的優勢。而另一些人則表示，假肢其實也起到了限制作用，更不用說他不完整的下肢肌肉組織，這些困難都迫使他不得不通過發展身體其他部位的肌肉群來進行彌補，所以說他完全可以無差別的參加比賽。人們對此的分歧巨大，甚至有團隊曾幫助皮斯托瑞斯推翻了國際田徑聯合會對他的禁令，從而使他得以參加08年在北京舉辦的奧運會。

該團隊在《應用生理學》雜誌上發表的一篇論文寫到，即使皮斯托瑞斯使用了假肢，在生理學上他同其他運動員也並無差異。體育仲裁法庭認同這一觀點，國際田徑聯合會的態度也開始鬆動。在2008年，他的禁賽令被取消，不過他因為錯過了奧運會的報名時間，所以只能參加殘疾人奧運會。

不過，即使是撰寫這篇論文的多名作者，他們對此的意見都無法達到統一。

這篇論文的第一作者名叫彼得-維揚德（Peter Weyand），他是南衛理公會大學應用生理學和生物力學的副教授。他在接受《連線》雜誌的採訪時表示，「皮斯托瑞斯使用的假肢很輕，這可以讓他比正常的速度快15%到20%，甚至更多。」他可以自由活動他的假肢，這意味著他可以「比擁有相同最高速度的健全運動員速度快上20%到25%，在100米比賽時要比5名曾經和現在的世界記錄保持者快上16%。」 維揚德表示，皮斯托瑞斯所配備的、像刀鋒一樣的假肢可以使得他400米的成績縮短8秒。

但是，這篇論文的另一位作者羅傑-克萊姆（Rodger Kram）卻堅持自己的觀點，即因為他本身的殘疾，皮斯托瑞斯使用假肢給他帶來的所有好處都將在他真正奔跑時被抵消掉，因為他每次奔跑從地面獲得的反饋力遠遠不及正常人。Cheetah假肢的製造商Ossur公司表示，皮斯托瑞斯所使用的刀鋒假肢在奔跑時只會傳回90%的反饋力，而健全人的反饋力可以達到249%。

該論文的第三作者休-赫爾（Hugh Herr）是麻省理工大學媒體實驗室生物機械電子（Biomechatronics）團隊的負責人。他在接受《連線》雜誌的採訪時表示，「維揚德稱皮斯托瑞斯在擺動小腿時比其他所有運動員的速度要快，這種說法顯然是錯誤的。如果皮斯托瑞斯打算參加奧運會，他應該獲得組織者的同意。我們應該允許運動員使用科技，因為這有利於比賽的公平，並且讓更多殘疾人有登上賽場的機會。」

赫爾是對的。我們應該允許殘奧會運動員們使用科技，從而在奧林匹克精神的感召下與正常人同場競技。但是，現在我們要麼不這樣做，要麼對這種做法嗤之以鼻。

值得注意的是，像Cheetah刀鋒這樣已經在某種程度上改變奧運會的設備，它們只能由雙腿均截過肢的運動員才能配備使用。單腿截肢的運動員在使用時會面臨更多的挑戰，因為他們必須要讓假肢同正常肢體達到協調，而這往往是很難辦到的。

一言以蔽之，這個爭論可能還要繼續下去。但是，讓我們暫時忘記皮斯托瑞斯，不管他在周六400米預賽中的表現如何，他只是今天的問題，因為使用了今天的科技，雖然在某種程度上是明天的科技。他所使用的Cheetah同1997年時的Cheetah並無二致，背後的科技似乎已經達到了頂點，不過可以肯定的是這種情況不會持續很久。

iWalk公司 最新生產的假肢已經可以模擬肌肉和跟腱的運動，使得小腿截肢者可以像正常人那樣行走。（騰訊科技配圖）

當今的外科修復學正花很大的力氣去全真模仿人類的肢體，特別是在關節功能上有了突飛猛進的發展。科學家們試圖讓機械變得像正常肢體那樣穩定（比如說，讓膝蓋的運動與腳踝同步），並且對假肢和正常人體的融合表示樂觀。這意味著，在未來，假肢將有可能同人體直接連接在一起，並且通過神經系統進行控制，而不像現在只是同假肢捆綁在一起。

目前，赫爾的公司iWalk已經可以提供一種小腿假肢系統，該系統配備了仿生學的腳踝，它可以自動感知運動，並根據不同的地形進行調整。它包含了一種機器人技術，可以模仿肌肉和跟腱的運動。令人興奮的是，這種設備和上文談到的非常相似，但並不是只有運動員才能使用，它還可以讓一般的殘疾人擁有同正常人一樣的行走能力。

但是，如果科技可以進一步發展，會出現什麼情況呢？如果未來的外科修復學可以讓殘疾人運動員獲得比正常人更好的成績，又會怎麼樣？人類生長激素已經可以改變體育成績，那麼未來的仿生科技又可以到達何種程度？

這並不是牽強附會的言論。Esco Bionics和Argo Medical Industries公司已經研發出了帶動力的體外骨骼，從而幫助癱瘓的人重新站立起來自由走動。從這裡我們不難看出，未來的科技將不僅僅是輔助性的，而且可以顯著增長人類的活動能力，甚至是超越。我們從Raytheon公司推出的XOS 2體外骨骼就可以一窺端倪，該設備可以顯著提升士兵的體力。

當這些設備已經完美到可以被用於體育競技時，我們對體育的概念將發生根本性的改變。未來的奧運會是否會允許正常運動員佩戴這種設備還很難說，但是完全有可能會出現一個合適的場合讓人配備這些高科技進行競技。

加州大學舊金山分校骨骼手術系矯正和假肢中心的主任馬修-加里波第（Matthew Garibaldi）表示，「我認為，一旦這一技術被證明是可以提升人類運動能力的，那麼世界上將出現形式完全不同的體育競技比賽。」

不過，這給未來的人類提出了一個根本性的問題：我們想要怎樣的體育比賽？

維揚德提出了這樣一個問題，「在一個極端，人們希望體育是純生物的和純正的；而在另一個極端，人們認為類似於角鬥士比賽、或通過服藥提升比賽觀賞性的事情是完全可以接受的。」

換句話說，未來的體育比賽（或者說它的某一方面）可能會允許更多的科技進入，使得比賽變成類似於機械戰警中出現的那種形式。赫爾本人是雙腿截肢者，他曾在接受ESPN的訪談時表示，「人們總是認為人體是完美的，但實際上並不是這樣。」

然而，即便是面對可能光怪陸離的未來，那些管理世界體育比賽的組織也會面臨類似於今天皮斯托瑞斯帶來的難題，即什麼才是公平，什麼合規什麼不合規。

關於皮斯托瑞斯使用假肢參賽，引出了很多的問題。輕便假肢所帶來的優勢是否被減弱的反饋力所抵消掉了？如果不考慮反饋力的減弱，在殘肢和假肢接觸點上有多少能量被浪費了？為了彌補小腿肌肉的缺失，有多少大腿和軀幹的肌肉群不得不進行額外的鍛煉？關於這些問題，當下的科學都無法達成統一的意見。毫無疑問，這一點會在未來引出更大的擔憂和更棘手的問題。

即使當科技的發展可以將假肢造得同真腿一模一樣，要想確定使用假肢進行公平競賽的尺度也很難把握。畢竟，每個被截肢的人使用假肢的方式是不同的，這又使得保證公平的難度大大增加。美國NASCAR汽車比賽要求在一些賽道上使用化油器節流板，從而讓賽車保持在某個速度以下。國際田徑聯合會可以做到這一點嗎？

當然，這一切只有在未來才會發生。不過在今天，離奧運會體育場不遠的韋爾科姆收藏館裡充滿了未來主義的氛圍，人們都在思考這些仿生科技到底會使未來的體育變成什麼樣子。

比如說，在韋爾科姆收藏館的網站上，西蘇格蘭大學研究倫理和新興科技的安迪-邁亞（Andy Miah）向人們描述了自己腦海里的未來體育競技形式。在他看來，目前使得精英運動員成功的要素在未來都不值得一提。

他說，「五十年後，奧運會和殘奧會可能不再存在了。我們可能只有一種體育比賽，即運動員們向觀眾展示自己同科技融合在一起的純熟程度。當五十年後的奧運會舉辦時，普通人不僅可以看到與目前大不相同的比賽項目，甚至有可能作為運動員參加比賽。」

到時，電腦極客完全有可能成為奧運英雄。實際上，這個世界正在發生類似的改變