猴子和机械手

早上10点，杭州浙江大学紫金港校区一片熙熙攘攘，学生们穿梭在各个教学楼之间赶着下一节课。而在校园一角的火柴盒般的一栋建筑内，戴着一顶奶黄色睡帽的“建辉”，正在不断地重复着用它那纤细而毛茸茸的手臂抓取眼前隔板套的动作，而在不远处，一只制作精密的机械手几乎同时重复着“建辉”的每一个动作。

“建辉”是一只五岁的恒河猴。自从它从猴子养殖场来到这里，并在大脑负责运动的皮层中植入两个芯片之后的三个月中，动物实验中心研究人员便开始训练它根据提示做出抓、勾、握、捏四种动作。

这个看似像马戏团的训练的项目是浙江大学求是高等研究院生物医学研究项目的一部分

如果这个项目取得成功，将能帮助国内诸多瘫痪患者仅用意念就控制他们的假肢，恢复接近正常人的生活。

“有了这项技术，多年以后，也许阿凡达里的场景会成真。”浙江大学“脑—机”接口技术研究团队负责人，郑筱祥教授告诉《中国日报》。

“潘多拉星球上的人可以通过自己的辫子，和星球上的鸟或者神树连接在一起，获得强大能力。而残疾或瘫痪的人，也能通过“脑—机”接口技术重新获得运动或照顾自己的能力。”

这项研究在中国是首例。

2008年，美国匹兹堡大学科学家宣布实现让猴子用意念(脑电波)控制机械手臂的运动。2011年10月，美国杜克大学宣布他们不仅能让猴子用意念控制虚拟的手掌，还能感受虚拟手掌触摸物体时的触觉。

而浙江大学研究团今年2月公布的研究结果则从手臂精确到了手，这意味着当猴子通过大脑中的脑电波传到机械手上时，电脑控制的机械手就能依据之前收集的信息，根据猴子指令做出相应动作。

郑老师说：“基本的理论是相似的，但我们的研究成果的特别之处在于捕捉到的是更加精细的手指的信号，复杂性和精密性要求比美国的手臂移动要高。”

受过训练的动物在大脑运动皮层被植入了2个与200多个神经元相连接的芯片，每个芯片上有96个电极针脚。芯片的另一头连接着一台计算机，它实时记录着猴子一举一动发出的神经信号，研究团队可以借此操控它们的大脑活动。

通过收集和分析微电极信号，研究人员对信号进行实时分析解读，最终掌握了“建辉”抓、勾、握、捏四种不同动作时脑电波的特征和规律等信息，电脑控制的机械手能根据猴子指令做出相应反应。

郑教授说：“大脑中充满了数以万计可以控制机械手的脑细胞。我们可以通过研究大约200粒脑细胞破解了手的活动规律。当然，机械手的灵活性不能和真正的手相比。”“在我们的前面，还有更长的道路要走，但这是非常有意义的一步。” 郑教授说，研究团队由三十个研究生，计算机科学，生物学和神经学的教授们组成。团队一共花了五年的时间来完善“脑—机”接口技术研究。这一技术可以帮助因车祸腰椎受伤，大脑的信号不能传送到下肢的患者。“

郑教授介绍，“脑—机”接口技术研究是一步步来的，先是在老鼠身上做实验，现在我们在建辉和其他猴子上做实验，接下来我们想要关注的就是连接猴子的手和臂.

复旦大学生命科学系于洪波教授表示这个项目标志着中国生命科学领域的一大进步，但同时需要攻克的难关还有许多。

“例如，当机械手抓到了一杯水时，它必须获取水杯的重量和水的重量等信息并且告诉大脑，然后大脑才能发出命令用多大的力气拿起它。这些都得纳入研究范围。”于教授解释道。

（来源：中国日报网 英文报道全文请见4月11日中国日报19版 穆巴拉克•阿不力米提（实习生） 徐珺倩 编辑：任奇 ）