《鋼鐵俠》——機(jī)甲之夢

鄭　軍

從前，有一位發(fā)明家兼企業(yè)家托尼·斯塔克，他擅長研制高科技武器裝備，一次在戰(zhàn)區(qū)推銷武器時(shí)被恐怖分子綁架，并被威逼制造新式導(dǎo)彈。身為天才的斯塔克當(dāng)然不會(huì)屈服，他用恐怖分子提供的設(shè)備研制出一套可以飛行的機(jī)器鎧甲（簡稱機(jī)甲），依靠它沖殺出監(jiān)牢。這一經(jīng)歷讓他開始正視自己研發(fā)的武器造成的危害，退出了軍火制造業(yè)，而出于對技術(shù)的興趣和模糊的正義感，斯塔克全身心投入了對機(jī)甲的研究，變身鋼鐵俠除暴安良！他的合伙人斯坦恩卻趁機(jī)竊取了整個(gè)公司，并研發(fā)出更強(qiáng)大的機(jī)甲來對付他……機(jī)甲VS機(jī)甲，火花四濺的正義之戰(zhàn)，和蜘蛛人、超人同等級的正義俠客鋼鐵俠近期登陸各大影院，你是否也對他那一身超酷的機(jī)甲裝備流口水？本刊2008年第6期“新視界”欄目就曾介紹過從鋼鐵俠身上擷取靈感的現(xiàn)實(shí)版機(jī)甲——“XOS外骨骼”，但要說到鋼鐵俠的夢幻機(jī)甲，還要聽筆者慢慢道來。

看家本領(lǐng)跑又飛

“XOS外骨骼”可以數(shù)百次輕松地舉起200磅（1磅≈0.45千克）的重物，也可以像鋼鐵俠的機(jī)甲那樣防彈，但不能完全做到和身體聯(lián)動(dòng)。真人抬臂，機(jī)器鎧甲也抬臂；真人舉腿，機(jī)器鎧甲也舉腿；甚至速度都得一致，否則就會(huì)成為笨重的古代鎧甲，這一點(diǎn)還需要科學(xué)家繼續(xù)努力。

鋼鐵俠還有一個(gè)本領(lǐng)就是飛，不用翅膀也能飛。目前已有單人攜帶的噴氣機(jī)可以讓人飛起來。不過它只能持續(xù)工作30秒，且只能讓人懸停，并不能自由地朝各種方向飛翔。當(dāng)然，和今天的飛機(jī)相比，200年前的氣球也顯得很原始。相信不借助機(jī)翼的單人飛行早晚會(huì)實(shí)現(xiàn)。它的好處非常明顯——若發(fā)生汶川地震這樣的災(zāi)害，比直升機(jī)更靈活的人體便可以飛進(jìn)去救災(zāi)了。

身隨意動(dòng)不簡單

電影里的鋼鐵俠斯塔克是用思維操作機(jī)甲的，那現(xiàn)實(shí)中能不能直接將人類意識輸入機(jī)器呢？可以，因?yàn)橐庾R可以轉(zhuǎn)化為電信號。2003年，美國科學(xué)家在猴子大腦中植入電子裝置，使猴子能夠通過意識控制機(jī)械臂，進(jìn)行各個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，甚至抓握東西。2006年，他們更將芯片裝入自己的前臂，和人的神經(jīng)系統(tǒng)連接在一起。

不過，直接輸出人類意識有一個(gè)難題，就是人腦由不同部位控制不同運(yùn)動(dòng)，并且在輸出神經(jīng)方面也有所不同，有的通向前臂，有的通向腳趾。在上述實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家必須將猴的頭蓋骨暴露出來，才能將電極插入猴腦的不同位置以輸入意識。在電影《黑客帝國》中，那些沉睡在“母體”中的人類全身布滿插口，意味著必須將電極插入人體各處才能分別導(dǎo)出各種電信號，再結(jié)合為一個(gè)意識整體。

顯然鋼鐵俠不需要搞得這么復(fù)雜。當(dāng)他不穿鋼鐵衣時(shí)，身體上并沒有接口，這意味著他不用打開皮膚便能導(dǎo)出思維。大體上，這也許可以由腦電圖描記儀技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。這種描記儀就是醫(yī)院里測定腦電波的裝置，它通過貼在前額上的傳導(dǎo)裝置輸出腦波，將腦波放大后繪制成腦電圖。

不過在皮膚上測得的腦電波只及得上在神經(jīng)中傳導(dǎo)的電信號的千分之一。要讓它執(zhí)行控制機(jī)器的功能，還必須將它們放大到足夠大的功率才行。更重要的是，必須能判斷這些腦波的不同含義。目前人類只能分辨沉睡和清醒狀態(tài)下的腦波，或判讀一些最簡單的情緒。復(fù)雜思維還不能直接從腦電波中讀出來。雖然已經(jīng)有一家軟件公司制作了輸出頭盔，可以導(dǎo)出不同情緒狀態(tài)下的腦波，代替鼠標(biāo)來操作游戲軟件，不過現(xiàn)在該技術(shù)并沒上市，還處在實(shí)驗(yàn)室階段。

小型化大趨勢

除了這些形諸于外的技術(shù)，我們還不應(yīng)忽視影片里大反派斯坦恩的一句話，他指著兩層樓高的核反應(yīng)堆吼道：“技術(shù)就擺在那里，問題是小型化！”沒錯(cuò)，不僅是機(jī)器鎧甲，現(xiàn)代科技一個(gè)基本方向也是如此。

就拿你身邊的技術(shù)產(chǎn)品來說吧。最早的電腦有四層樓高，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)需要十幾個(gè)維修工伺候它。最早的手機(jī)有半只枕頭那么大，軍隊(duì)里一個(gè)連隊(duì)由一個(gè)通信兵背著它。而它們的功能遠(yuǎn)不如你家里輕巧的電腦和手機(jī)。

在影片中，斯塔克需要“救心器”來提供機(jī)甲能量，它原本靠一只鉛蓄電池供電，走動(dòng)時(shí)要用手抱著它，十分不便。后來他改用了微型銫反應(yīng)堆，不僅只需插入胸口，而且強(qiáng)大到可以推動(dòng)他上天入地。當(dāng)然，小型化需要大本事，反派斯坦恩最后也沒有完成它，只好搞了個(gè)粗笨的大家伙。而在現(xiàn)實(shí)中，美國軍方已經(jīng)發(fā)明了便攜式氫燃料電池。它的功率足以開動(dòng)一輛車，但小巧得可由單兵攜帶。

在日本動(dòng)漫作品和美國電影《黑客帝國》中，我們可以看到幾米高的大型機(jī)甲，人坐在里面像玩偶那樣小。這種機(jī)甲看上去很強(qiáng)悍，但由于存在重心問題而不可能實(shí)現(xiàn)。比如，當(dāng)巨型機(jī)甲將腿抬高半米再落下時(shí)，這個(gè)動(dòng)作看似微不足道，但坐在里面的人也要抬高半米再落下。更何況電影里這類巨型機(jī)甲往往要做躥跳之類敏捷的動(dòng)作。相信幾次以后里面的駕駛員就會(huì)被晃得昏迷過去。

托尼·斯塔克穿著和身體一樣高的機(jī)甲，回避了這個(gè)問題，但他的對手卻又穿上巨型機(jī)甲。其實(shí)不用和斯塔克交手，單是那種劇烈運(yùn)動(dòng)就會(huì)讓斯坦恩的老胳膊老腿散架。

鋼鐵俠在空中能與戰(zhàn)機(jī)較量速度和靈活性，但人的體形并非流線型，這將導(dǎo)致人承受著強(qiáng)大的飛行阻力。

另外，鋼鐵俠靠胸前一個(gè)微型原子能反應(yīng)堆供電。反應(yīng)堆固定可以小型化，但輻射卻不可避免。在核潛艇里，如果士兵不慎接受核輻射，很快就會(huì)死亡，更何況在輻射源離心臟那么近。