人類增強計畫:你曾想過或許你需要第三隻手臂嗎?

《靈魂急轉彎》(Soul)或許是我近幾年最喜歡的皮克斯電影。

懷才不遇的主角喬,以加入爵士樂團為目標。好不容易鋼琴技藝受到賞識,正要實現夢想之時,他卻出了意外,不僅急轉直下還人生砍掉重練。電影才一開頭,就來了這麽一個出乎意料的起手式,編劇相當厲害。電影也沒虎頭蛇尾,片中更對靈魂降生到地球之前的投胎準備有著種種充滿想像力的設定。

不過,片中也有令我費解的設定,比方靈魂附身在貓身上,或者靈魂互換之類的元素。一切都來得太過容易,不禁讓我思考起靈肉之間的契合度問題。一個靈魂如何適應並控制一個全新的身體?即便是被輻射蜘蛛叮到的彼得帕克,都得花上一段時間來適應了,更何況是跨物種的身體?

正當我陷入身心關係的深層反思之時,我想到前陣子庭庭迴旋踢寫的一篇「用腦波控制虛擬化身的耳朵」,一時讓我有種茅塞頓開的感覺。

在某個程度上,我們的肉身之於虛擬化身之間的關係,是不是也能對應到靈肉契合的問題呢?想想,當獸迷(furries)歡欣鼓舞地在VRChat中,自在地用著有著貓耳的化身,或長了尾巴的大野狼化身,不就是靈魂進入跨物種的身體裡嗎。我的意思是,當然人類也有耳朵,但讓耳朵擺動的這種超萌力,畢竟不是大家都能夠辦到,更何況是控制在演化路上不曉得為何突然消失的那根尾巴呢。


人類增強計畫:第三隻手臂

在虛擬世界裡,我們能夠控制原先不屬於肉體的器官和肢體,那在現實世界裡也能辦到嗎?帶著這樣的好奇心,我發現洛桑聯邦理工學院(EPFL)的「第三隻手臂」研究

第三隻手臂聽起來有點歪,但其實沒那麼複雜,況且也相當實用。

這個情境你應該常發生。雙手抱著沉重的包裹,正要回家進門的你,得先把包裹放在地上,拿出鑰匙打開房門,再搬起包裹走進家中,最後再搖搖晃晃地抬起腳來把門踢上。這個時候,如果有第三隻手幫忙拿出鑰匙、開門,那該有多好呢?第三隻手就是為了這個情境而開發的。

簡而言之,洛桑聯邦理工學院的神經工程師開發出一款可以用橫膈膜(diaphragm)控制的機械手臂,沒錯,那個橫膈膜。

一般而言,當我們在討論人機融合,用腦波控制義肢之時,我們都會有「這將會為身障人士帶來革命性的巨大改變」的假設,但對非身障人士而言,這是屬於「人類增強」(human augmentation)的領域,甚或是論文是以專有名詞——「額外的機械手臂」(XRAs, Extra Robotic Arms)來描述他們的神經工程研究。

的確,洛桑聯邦理工學院的研究基礎正是奠基於先前從身障出發的研究——讓截肢者的義肢產生觸覺回饋。而這次則以人類增強為目的,透過控制原先不存在的第三隻手臂,想進一步了解神經系統與大腦之間如何協同工作的奧秘。是不是有種在黑市買異體的感覺了呢。

戴上VIVE Pro Eye頭顯後,志願者會看到自己一共有三隻手臂:左臂左手、右臂右手,以及中間的第三隻手。稍微毛骨悚然的是,論文共同作者Giulia Dominijanni說明:「我們讓第三隻手對稱,以避免任何左手或右手的偏見。」也就是說,這隻「對稱」的手擁有共六根的手指頭。(左右各一根大拇指,能比讚嗎?)

你或許會好奇,為什麼用橫膈膜操作手臂?難道橫膈膜有不為人知的秘密?

論文共同作者Gieulia Dominijanni繼續說明,他們在志願者橫膈上纏繞腰帶,用腰帶測量橫膈運動並成功操作手臂。這是因為他們發現,使用橫膈膜最不會干擾使用者的呼吸和說話。在讓61位健康的志願者經過超過150次的VR練習後,志願者都學會了操作第三隻手臂。「開發XRA最大的挑戰之一,就在於控制的策略,因為不能妨礙到自然的能力或原先肢體功能的運作。」Dominijanni這麼表示

「我們想了解,大腦是否只能控制天生的肢體。而透過我們的研究,證明人類的大腦可以適應新的肢體,並與我們原本的肢體協同工作,」論文的另一位作者Solaiman Shokur解釋道。「這關乎獲得新的運動功能,無論是對健康的個體而言,還是對身障人士來說,這超越了我們現有與天生的能力。從神經系統的角度來看,這是從復健走向了人類的增強。」


洛桑聯邦理工學院的「第三隻手臂」研究,試圖以機械來達成人機一體,讓為身障人士提供新可能的替代性義肢,到為健康個體提升身體能力的增強異體,讓原先我們以為只充斥在各種流行文本的科幻題材,像是穿上鋼鐵裝的東尼史塔克,蜘蛛人的經典反派八爪博士,一下躍進了現實的視野之中了。最後,我再為大家整理3個我覺得蠻有趣的人機融合與人類增強案例,希望可以滿足大家的獵奇胃口。

自在肢(Jizai Arms)

這個看起來就有點像《神隱少女》鍋爐爺爺的穿戴式背包,是東京大學所開發的「自在肢」。它採用可拆卸設計,最多能同時安裝六隻手臂。不一般的是,自在肢不為人類增強所設計,這些機械手臂看起來很酷,但卻沒有太大的實際用途,你不能真正操控手臂,但可以透過手臂運動與機械手臂互動,體驗一種「假如你是一個擁有八隻手臂的生物會是怎麼樣」的情境。

有意思的是,根據東京大學的實驗顯示,當志願者減少自己的自在肢數量時,心中會冒起失落感,顯示出即便是機械手臂,人類都有可能產生類似於自然肢體的情感聯繫。這意味,非生物的機械裝置一旦與我們的日常活動和身份認同結合,就有可能成為情感上難以分離的一部分。


EksoVest增強背心

EksoVest是一套人類增強背心,是由Ekso Bionics這家專注於機器人外骨骼(Robotic Exoskeleton)技術的新創公司研發。Ekso Bionics的產品系列,從醫療用途給復健與身障人士的,到軍事、工地勞力的,各種領域都有涵蓋。我覺得最酷的這套EksoVest,主要是讓工人在執行需要頻繁舉起手臂的勞動時,能減少肩膀和上背部的壓力。況且,EksoVest不是使用電機動力,純粹以彈簧機構來提供支援,使得它相當輕便且容易穿戴。

嗯,下次要搬家的話,穿著這套EksoVest是不是能省很多力呢?


SlideFusion輪椅

SlideFusion是由目前在Sony AI擔任研究科學家的Yamen Saraiji所研發。

SlideFusion雖然還不是產品,但它非常實用,Yamen Saraiji當時的切入點是——坐在輪椅上的身障人士,平時把雙手拿來推輪子,那他們應該會需要機械手臂吧。於是,這個SlideFusion就以眼球追蹤來實現機械手臂的操控,讓身障人士不需用口頭指令,或是多餘的溝通,就能滿足大部分的日常生活所需。除了自己來,SlideFusion也結合有著眼動追蹤功能的VIVE Pro Eye,來實現遙控機械手臂,進而與身障人士協作的功能。

這和我們之前介紹過德國團隊NimbRo用VR操控機器人,進而降低太空任務風險的創新,有著異曲同工之妙。


從在VRChat裡用腦波操控貓耳,到第三隻手等等的人類增強計畫,這些都不免讓我想到希臘哲學家的「忒修斯之船」老問題。不管是AI能增進人類生產力的「工具論」,或者是我們這篇所聚焦的各種人類增強相關產品和研究,除了帶來對生活的「改變」(先不評價好或壞),有一件事確實是更清晰的——科技正在不斷改變我們對「何謂人類」的認知。

而慶幸的是,哲學上關於賽博格、身體、後人類的討論,以及科幻上像是《攻殼機動隊》關於人類義體化,靈魂能經由網路連結彼此、《死亡擱淺2》蕾雅瑟杜的四隻手(兩隻拿來摀鼻子)、以及《電馭叛客》系列沙德威斯坦和神機錯亂的想像,這些舉不完的例子和有趣的設定,事實上都是某種思想實驗,為我們鋪好了通往未來的道路。

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