一场意外，有的时候会夺走人的生命，有的时候夺走的是人的自由。

他们失去了双脚，被剥夺了自由行走、奔跑的能力，没得选择地戴上了假肢、坐上了轮椅。

对他们而言，假肢虽然赋予他们重新行走的能力，却也成为他们的一个雷区。

但有一种发明，在生理作用上足以媲美真腿。

这种发明能够让他们慢慢回归自己的生活，尝试奔跑。

心理上逐渐接纳假肢，甚至有自信去展示假肢，挑战许多过往不敢尝试的事情。

他们的改变，都要从这个叫休·赫尔的人开始说起。

17岁时他已经是全美最优秀的攀岩者之一，一场突如其来的暴风雪夺走了他的双腿，他因而投身假肢研发，成为了这一领域的佼佼者。

如果没有那场暴风雪，我们将很难有机会见证他如今的成就。

休·赫尔

休·赫尔是一个小镇青年，从小从农村长大。

赫尔一家都不是安分的人，来自骨子里的基因，让他喜欢冒险喜欢挑战。

他7岁的时候就跟着哥哥们学习攀岩，8岁时便登顶了3544米高的Mount Temple*。

站在这岩壁上，看着磨的自己手疼的岩面，他立誓成为这个世界上最厉害的登山者。

*注：Mount Temple位处加拿大阿尔伯塔省班夫国家公园，由登山者乔治·道森在1884年征服并命名。

赫尔17岁时，已经是全美最优秀的登山者之一。

对于普通人来说特别重要的学生时期，他却从不热心学习。

不断地和伙伴们寻找着更陡峭的岩壁，在最锐利的年纪，去挑战所有未知。

就当他名扬登山圈时，却因为一场事故跌入人生最低谷。

当时，赫尔和一名同伴一起驱车前往新罕布什尔州，打算攀登华盛顿山。

当他们成功越过最后800英尺的冰面到达顶点，却在此时遭遇了剧烈的暴风雪。

两人在风雪中被困了3天3夜，他们的脚被掩埋在零下29度的雪地中，受到了严重的冻伤。

幸运的是山下的居民发现了他们的踪迹，救助队很快发现了他们。

不幸的是，尽管医生已经尽力在挽回他的双脚，却不得不在膝盖以下截肢。

赫尔醒来后，看到自己的空荡荡的双脚，陷入长久的沉默。

作为一个攀岩者，他最无法接受的便是失去了双脚，他愿意失去其他东西，也不希望四肢不全。

在他数月的手术和康复期间，这样的情绪始终伴随着他。

直至他穿上了他人生第一副假肢，生硬又难穿。

他再次拥有了“脚”却丢了魂，他与父母倾述道，他还渴望攀岩。

他的父母太清楚攀爬就是他生命的激情，说了一句改变他一生的话：

如果我们不允许你这样的追求，那只会给你带来大量的愤怒和沮丧。

赫尔正在训练

赫尔从父母的话中得到了鼓励，经过深思，他决定再攀一次岩。

于是，他在哥哥的陪同下，竟凭借着这副新的身体，爬上了垂直的悬崖。

这时在悬崖上眺望的风景，好像8岁时看到的一切，他感到身体的自由。

他就这样坐在山上，遥想着要与这双腿一起面对的未来。

但这远远不够，赫尔想要证明失去双腿的自己并不比常人差，于是便开始自己制作攀岩的假肢。

为了制作出性能更好更舒适的假肢，赫尔拾起了荒废多年的学业，主动回到了学校。

他不断试材料、做设计，并凭此登上了各种各样的岩壁。

凭借着这些假肢，赫尔相比过去的攀岩水平有了更大的提高。

一些健全的攀岩者都忍不住羡慕他的“脚”，纷纷扬言要截肢。

他再一次成为攀岩圈内的佼佼者，假肢成为他证明自己的重要支柱。

登上运动杂志《Outside》封面

除了证明自己，赫尔还挖掘到了他的第二兴趣——物理。

因为学习制作假肢，他接触到了物理，一瞬间便被物理的魅力吸引。

他时常躲在家里学习物理，甚至放弃了大量的攀岩时间。

物理成为了他人生的又一大转折点。

拥有假肢后，时而180时而150

为了获取更多的物理知识，他来到了米勒斯维尔大学，攻读物理学本科学位。

在学习中，他想明白了自己为何面临如此困境。

这都归罪于科技，不先进的科技让人类承担残缺。

赫尔（左二）与他的朋友

想通了这件事后，他也找到了未来的方向。

他在麻省理工学院（MIT）攻读机械工程硕士学位，随后又在哈佛大学攻读生物物理学博士学位。

毕业后，他重返MIT的实验室开展研究，希望制作出能够灵活运动的仿生机械腿。

麻省理工实验室

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经历磨难后的赫尔教授显得格外安静、沉默，但当他谈起仿生腿时，眼神冒着光。

由赫尔领导的研究小组成功开发出了能让人自如活动的双脚，重要的是他的假肢设计的很美。

赫尔还创立了自己的公司BiOM（原名iWalk），将他的仿生假肢系统推广到了全世界。

全球900多名患者接受这套首屈一指的仿生假肢，其中包括了400名退伍军人。

在赫尔的实验室里，到处都是机器，在桌面上横七竖八地躺着各种各样的机械腿、脚踝、膝盖。

这间实验室代表了这门新兴科学的最前沿，它融合了物理学、生物学、机械学、电子学等多个学科。

这里出现的机器能够和人混合一体，这些正是赫尔多年来一直追寻的东西。

能够感应神经电信号的BiOM仿生腿

尽管这项技术现在还很昂贵，一幅仿生腿要3~5万美元，不是谁都能消费得起。

但这项技术担得起这价格，这可是有史以来第一个能模拟自然步态的辅助系统。

在智能算法的协助之下，使用者能够用几分钟的时间适应假体。

同时假体的重量更轻，体积更小，所需要的能量也更少。

赫尔与他的家人

为了研发出这套仿生机械腿，赫尔的团队研究了正常人的腿部受力和发力时的肌腱与电流的动态。

大量数据构成了这一条仿生腿，它依靠两个微处理器和六个环境传感器，能够随时调整踝部刚度、位置。

脚跟运动时，系统能够控制着踝关节的刚度以吸收冲击力，并推动胫骨前进。

在算法的支持下，能够根据地形不同，产生不一样的力量，以推动穿戴者向前。

实验检测装置

反观传统的假肢，依靠弹簧或是液压系统，会消耗更多的能量。

他们将走得更慢，却要消耗更多的代谢能量，同时需要经受更多的肌肉骨骼应力，从而诱发骨关节炎。

相比之下，仿生腿虽然昂贵却能够防止如骨关节炎等治疗昂贵的疾病。

它通过灵活调整的踝关节，在步行中减轻对前腿的冲击，从而减少伤害。

传统假肢

另一方面，仿生腿的外形比之传统假肢更好看。

赫尔一向不能理解，为什么人们在见到残疾人时视线要避开对方的腿或者轮椅，难道机械腿不酷吗？

他想改变普通人对残疾人的刻板印象，他自己就经常展示假肢。

当他用假肢行走、奔跑、跳跃时，你不得不承认，超酷。

仿生假肢的研究不仅仅能够帮助残疾人，同时能帮助人们“治愈”衰老。

随着年龄的增长，肌肉纤维的丧失和小腿肌肉丧失动力都会导致一些关节疾病。

这时依赖外部力量行走能让老年人群重获健步如飞的能力。

在未来，仿生假肢将让正常人也使用上，他们能够用更少的力量去行走或奔跑。

也许随着仿生技术发展，人们可以依赖双脚出行，而不再使用汽车。

甚至通过大量模仿人体行为，类人机器人也能够被开发出来。

不过现在技术还不足以肩负这一些，仿生假肢还不能如同人的肢体一般任意使用。

例如一位名为女舞者阿德丽安娜，她在赫尔的帮助下，重新回归了舞台。

她的仿生脚便是赫尔团队专门制作，通过记录真人舞蹈的数据，逐步开发的。

阿德丽安娜

尽管仿生腿不能如人腿一样感受泥土，或是草的柔软，但生命的延续确实在赫尔的实验室里开始了。

赫尔曾说过：我相信有这么一天，我的腿会和正常的人腿有完全相同的功能，然后它会比你的腿更好。

随着技术进步，依靠神经的电信号控制机械腿运作必将实现，自由度更高的仿生四肢也不会是幻想。

赫尔说出的话绝不是空想，他在仿生腿的研究已经取得巨大成功：

他曾发表超过60篇论文，拥有着过百项专利。

他研发的仿生腿曾被《时代》周刊评为2004年健康类别的十大发明。

他还在2005年时，获得“大众力量突破性领导奖”。

2007年时，获得了第十三届亨氏技术、经济与就业奖。

2008年时，获得达芬奇精神奖。

2014年时，由史密斯杂志评选为技术类别的“美国独创性奖”。

赫尔从攀岩者成为科技大拿，只是为了证明自己。

他改造了假肢，创造了仿生假肢。

他证明了自己，也证明了他说过的一句话：若不是科技残缺，人永远不会残缺。

也许在未来，科技将会和《攻壳特工队》里描绘的一样，和人类完美地融合在了一起。

义肢假体也只会是稀松平常了而已。

*参考资料

Youtube（InfiniteHistoryProject MIT）《Hugh Herr - Infinite History》

MIT News《Bionic ankle "emulates nature"》

PeakFinder《Mount Temple》

TED《现代仿生学让我们重新奔跑，攀爬以及跳舞》