《合金装备》如何帮助截肢者成为创客

詹姆斯·杨的仿生手臂将配备蓝牙功能，并配有屏幕来控制电子设备。它配有激光和手电筒，还可以操控无人机。但它很难拿起购物篮。

四年前，杨在一次通勤列车事故中失去了一只胳膊和一条腿。他申请获得一只定制的、部分由 3D 打印的“艺术手臂”，这是“幻肢”项目的一部分。该项目的灵感来自视频游戏《合金装备》 ，由游戏公司 Konami 资助。这只手臂改变了杨的生活。

不过，幻肢的局限性在于，它的制作预算和期限都比较紧张，这意味着他能发挥的功能非常有限。现在，杨正在尝试破解幻肢和自己的身体，以制造出更好的东西。

杨今年 26 岁，身材瘦高，留着短发，眼睛大大的傻瓜。当他被一列通勤列车撞到时，医生不得不截掉他左腿的一半和左臂的整条，只留下肩膀附近的肉质残肢。如今，他住在伦敦的一间公寓里，在宽敞的房间里，他要么用假肢走动，要么坐在办公椅上。他说话很快，很认真，很有激情，正是他的精力让他一开始就被选中接受假肢。

“我非常兴奋能够参与其中。我在 24 小时内就提交了申请，因为我不想错过这个机会，”他告诉我。

项目负责人、假肢雕塑家索菲·德·奥利维拉·巴拉塔 (Sophie de Oliveira Barata) 对此表示同意。“詹姆斯真的很出色。他看起来非常热情，对技术和生物学有着浓厚的兴趣。他自己也有一些很酷的想法。我们和他见了面，从一开始就对他很满意。”

经过一年半的设计和机械加工，一支由德奥利维拉·巴拉塔 (de Oliveira Barata) 领导的由约 11 名工程师和艺术家组成的团队于今年 2 月在德克萨斯州奥斯汀举行的首届身体黑客大会上首次展示了杨的幻肢。德奥利维拉·巴拉塔 (de Oliveira Barata) 是一位著名的假肢雕塑家，她于 2011 年 9 月创立了替代假肢项目 (Alternative Limb Project)，以鼓励利用假肢进行艺术创作和创造。杨的幻肢“是我协调过的最大项目”，她说，但她还制作了其他定制假肢，比如截肢演员维多利亚·莫德斯塔 (Viktoria Modesta) 在 2012 年残奥会闭幕式上佩戴的假肢。

幻肢看起来非常强大。浅焦糖色的哑光金属假肢通过安全带和黑色绑带网固定在杨的躯干上。假肢上有一个四轴飞行器底座，隔间内隐藏着屏幕、充电端口和激光灯。人们在街上走近杨询问假肢的情况。该项目将假肢重塑为可以庆祝和讨论的东西，而不是隐藏的东西。

德奥利维拉·巴拉塔说：“从康复的角度来看，这是一个非常有趣的想法，它给肢体带来了个性，并最终带来了主人翁意识和自豪感。”

“我看到了詹姆斯的灯，现在我有了蓝牙扬声器和灯以及 GPS 追踪器芯片，为什么不呢？”杨的密友、女演员安吉尔·吉芙莉亚 (Angel Giuffria) 告诉我。吉芙莉亚是先天性截肢者，出生时缺少左前臂和左手，从六周大起就戴上了假肢。“[詹姆斯的手臂] 看起来非常吸引人——天哪，太酷了。”

不过，吉芙莉亚很快就发现了幻肢的一些缺点。她自己每天佩戴的假肢是黑色碳纤维前臂，比塑料更轻，硅胶垫放在她的肘部，还有一只小巧灵活的 Bebionic 手。杨的手还是一个原型，没有她的那么有力。当他拿起一个购物篮时，一根绳子断在了他的手指上。这只重达 10 磅的假肢沉重地挂在杨的肩膀上，粘贴的肌电传感器从杨背上的汗水中滑落，使他无法完全控制自己的 3D 打印仿生手。

许多手臂截肢者至少还有残肢可以活动，他们可以通过弯曲手臂上的肌肉激活肌电植入物，肌电植入物是附着在皮肤上的电极，可以让假肢移动。但杨却不是。“我使用假肢的方式存在根本性问题。我不太适应它们，因为我没有手臂了。”

虽然杨对项目的愿景有一定的控制权，但他也需要与团队合作，在 2 万英镑的预算和紧迫的最后期限下，完成尽可能且负担得起的工作。“我想人们可能会看着詹姆斯的手臂，认为因为……它看起来像科幻电影里的某个东西，他一定有一百人的力量，”德奥利维拉·巴拉塔后来在一封电子邮件中告诉我。“但实际上，配备这种硬件的基本手臂价格在 8 万至 15 万英镑之间，而且这还没有定制设计。”

最终产品在视觉上令人惊叹，但并不完整。仿生手是事后才想到的，无法与肢体及其电子设备完美兼容。“我们只是在设计的末端粘上一只仿生手，”杨说。他看起来像一个机器人，但无法扮演这个角色。

正如德奥利维拉·巴拉塔所说，杨的假肢还在制作中，他计划完成它。我请他在 Skype 通话中向我展示。当金属物体摆在他面前时，他几乎无法回答我的问题，因为他太专注于修复单个部件了。“似乎有什么东西在电极的读取能力中产生了噪音，在它从肌肉中获取的信号中产生了噪音，”他说。“我们不知道是我的皮肤还是电子设备的问题，所以我们真的需要花几天时间对所有东西进行定量分析，而不是只是尝试其他方法。”

该项目让杨加入了创客和生物黑客社区，人们希望使用 3D 打印等工具来增强身体机能。3D 打印仿生手是这两个领域的结合。杨已经知道如何连接电子设备，但后来又学习了 C++ 和 Tinkercad 软件的基本编码来操作 3D 打印机。

制造杨的原型手的公司 Open Bionics 本月推出了自己的黑金色 Deus Ex 3D 打印仿生手，灵感来自视频游戏。Open Bionics 的 Sammy Payne 告诉我，这只手的手指可以像 Giuffria 的 Bebionic 手一样以多种不同的方式排列。而且 Deus Ex 启发的手是开源的，因此唯一的成本就是打印它们。那些没有 3D 打印机的人可以支付 500 英镑购买 Open Bionic 的 Ada 手套件。Payne 认为 3D 打印肢体很快就会击败先进手臂假肢的天价，特别是在美国，那里的保险公司可能不承保仿生肢体。Giuffria 亲眼目睹了这个问题：她的保险公司会拒绝索赔，因为他们不明白她为什么需要仿生肢体或运动专用肢体。

吉芙莉亚和她的假肢师、德克萨斯州先进手臂动力公司的罗布·多德森指出，许多假肢师接诊的腿部患者比手臂患者多，因此他们在安装手臂假肢方面没有那么多经验。他认为，他们可能会提供不舒服的选择，而患者的保险可能只涵盖皮肤色的、恐怖谷假肢，由带有钩手的绳索驱动。

多德森还预见到 3D 打印将为假肢设备带来一场革命。“如果你能在虚拟现实中制作假肢，说‘这就是我想要的样子’，然后打印出来，那真是太棒了。我迫不及待地想让这个系统出现在我的办公室里。”但今天的 3D 打印假肢有缺点。制造商和身体黑客不一定有为截肢者安装 3D 打印假肢手臂的经验，他们制造的设备可能未获得食品和药物管理局的批准。

杨的假肢可能看起来很精致，但功能却不如市场上的其他假肢。“看起来很酷，但效果会变差。如果假肢不能满足一个人的需求，那么就会有人说‘我不需要一块塑料。我还是用另一只手吧’。”多德森说。

杨对这一切不以为然。他决心用他学到的工具制造一只既实用又美观的假肢，即使这意味着从头开始。他向所有愿意倾听的人寻求帮助，并筹集资金购买钛植入物，这种植入物将直接安装在他的骨头上，让他比粘贴垫更好地控制他的手。他辞去了工作，在会议上发表关于替代肢体和幻肢的演讲。

“这只义肢让詹姆斯成为了个性化义肢的代言人，”德奥利维拉·巴拉塔说道。“这让他有机会站出来讲述自己的故事，为义肢筹集资金，并走上一条不同的职业道路，这比我们希望实现的目标要好得多。”

当杨在公共场合佩戴假肢时，他并没有忘记他和德奥利维拉·巴拉塔的发明让假肢出现在公众面前，成为一个话题，而不是残疾的附属品。

“当我看到其他人的反应时，感觉棒极了，”他说。“当人们被震撼或说不出话时，这种感觉很有感染力。这太不可思议了，也太美好了。这一定意味着我们创造了一些视觉上令人振奋的东西，这就是它的目的。”