在上世纪70年代风靡欧美的科幻电视剧《无敌金刚》（又译《六百万美元先生》）中，科学家利用仿生科技把一名重伤飞行员的双腿、右手及左眼全部换上了电子零件，使其成为可以通过意念控制假肢运动的“无敌金刚”。

　　巧合的是，美国科学家也在一名25岁高位截瘫、四肢瘫痪患者的大脑内植入一块电子芯片，从此 后者只需通过意念，便可自主完成收发电邮、玩电脑游戏、更换电视频道等一系列以往望而却步的动作，成为世界上第一个“仿生人”。

　　4毫米芯片植入大脑

　　据报道，来自美国罗德岛布朗大学的神经动力学专家约翰·多诺古教授历经多年苦心研究，开发出了一套名为“大脑之门”的仿生系统。他首先将一块4毫米见方的电子芯片植入瘫痪患者大脑运动皮层的中央前回处，因为这里的大脑皮层为控制全身肢体的运动中枢。接着，他开始训练患者借助意念一一完成各项动作。

　　“大脑之门”系统的工作原理是：当患者开始想像自己运动时，芯片上总共100枚比头发丝还细、1毫米长的电子传感器（电极）将这种大脑产生的脉冲信号记录下来，然后通过一根根细小的金线传输到镶嵌在患者头皮内的一块一英寸大小的钛基座上。接着再将脉冲信号通过导线传输给体外的一台电脑，经过电脑程序的转译破解过程，转换成一个个电子装置可以执行的动作指令。

　　用意念收邮件玩游戏

　　从2004年起，多诺古教授领导的科研小组陆续针对4名瘫痪患者进行了“大脑之门”系统植入试验。第一名试验对象是现年25岁的美国马萨诸塞州小伙马休·纳格尔。2001年，纳格尔由于脊柱被利刃切断，从此成了一名高位截瘫患者，身体从脖颈以下失去所有知觉，四肢无法动弹。2004年，他参加了多诺古教授的试验，在罗得岛医院接受了芯片植入大脑的手术。

　　经过长达9个月的刻苦训练之后，纳格尔可以通过意念控制，从事一系列以前“望而却步”的动作，包括移动电脑屏幕上的一个光标、在屏幕中央画出一个圆形轮廓、模拟打开电子邮件、玩简单的电脑游戏、调节电视音量、切换电视频道等。最后，他甚至还学会通过意念控制开启和关闭一只假手的手指、控制一条机械臂抓住和移动物体这样的高难度动作。

　　无需100%集中注意力

　　让人惊讶的是，纳格尔可以一边和别人聊着天，一边借助意念完成上述各种活动。即便如此，他移动电脑屏幕光标的准确率竟然高达75%至85%，换言之，纳格尔在用大脑发出各项运动指令时，并不需要100%集中注意力，而这对于他的未来生活将非常重要。

　　然而并非所有试验对象都像纳格尔那般幸运。与他相比，另一位现年55岁、于1999年脊柱受伤的患者则远没有如此幸运。后者在大脑被植入了“大脑之门”系统之后，一开始也可以通过意念控制运动，可是仅仅11个月之后他的大脑信号便无法被电子传感器所捕捉。目前科学家们正在调查故障原因。

　　最新公布的《自然》杂志报告称，纳格尔的成功案例预示着人类仿生学研究史上的一个里程碑式的胜利。多诺古教授表示：“这一成功预示着一个光明的前景：即未来某一天，患者可以借助一套物理神经系统，利用脑电波信号刺激肢体肌肉，恢复大脑对于肌肉的控制。”科学家们相信，假以时日，纳格尔终将学会灵活自如地操纵轮椅和假肢等更加复杂高级的动作。到了那时，他的生活质量将大为改观。

责任编辑：屠筱茵