【科幻照进现实】外骨骼的幻与实
  • 来源:中国科普网
  • 作者:郑军
  • 2026-06-17 10:40

在漫威的一众超级英雄里面,“钢铁侠”是个独特的存在。他和我们一样是普通人,街头打架都未必有优势。但只要穿上那身铠甲,就能上天入地,无坚不摧。“钢铁侠”的形象出现在1963年3月,是“外骨骼”这种科幻构思的早期代表。

2002年,成龙主演梦工厂公司出品的《燕尾服》,也是一部专门描写外骨骼的科幻片。成龙在影片里扮演一个普通出租车司机,偶然间得到一件情报部门研发的高科技燕尾服,只要穿上它,打斗技能就暴涨,还能蹿房越脊,脱下来又恢复成普通人。

讨论外骨骼题材,需要把它与两个很接近的概念区别开来。首先是机甲,从《异形2》中雷普利操作的P-5000 动力装载机,到《黑客帝国3》和《阿凡达》里面的战斗机甲,再到《环太平洋》里面几十米高的巨型机甲,它们也都有真人在里面操作。

但是,机甲设想混淆了机甲重心与人体重心。巨型机甲左摇右晃,蹲下起立,它的重心没问题,里面如果有乘员,瞬间就要移动几米,没几下就会晃晕。相反,外骨骼都是贴身装备,它的重心和人体重心完全一致。

另外,如果真有机甲这种大型装备,现实中肯定使用遥控操作,不需要非得让人钻进去驾驶。所以,机甲只是纯粹的科幻构思,是机甲迷的爱好,在科学上没有可行性。

还有一个概念是人机合体,又称赛博格,就是用机器代替人的部分躯体,《终结者2018》的主人公就是半人半机器。现在,医学界已经发明了人造关节、人造肌肉和人造神经,人机合体确实可行。但它主要服务于残疾人,正常人很难接受切掉部分天然肢体,再换成机器。而外骨骼既能增强人的体能,又不伤损天然身体,只是一件随时能去掉的外部设备。

现实中的外骨骼技术首先服务于银发经济。像我这个年纪的中年人,已经体会到肌肉萎缩和骨钙流失。它们不可逆转,但是可以用外骨骼进行弥补。很多老年人到了七八十岁,感觉腿脚不便,会不自觉地减少出行,进一步导致身体衰退。如果他们仍然能爬坡上坎,就会提升出行愿望,增加出行频率,促进身体健康。中国每年有两千多万人进入退休年纪,有可能成为外骨骼的最大市场。特别是山区城镇的老人,更需要外骨骼助行。

某些特殊病人对外骨骼也有刚需。对于重症肌无力和高位截瘫的患者来说,外骨骼几乎是他们站起来的唯一希望。当然,这还需要脑机接口技术进行配备。

对于军事、消防、应急等特殊行业来说,需要提升从业者的体能,让他们攀登悬崖,搬运重物,或者闯进火场。服务于这些领域的外骨骼,甚至要提供超越天然人体的体能。某种程度上讲,航天服与潜水服也算外骨骼,它们能让人体在异常环境里活动。

现在,你还不能在街道上看到用外骨骼助力的消费者,但我估计几年内就会大量出现。首先是碳纤维和钛合金这些高强度、比重轻的材料大量运用,导致外骨骼重量大大下降,不再是以前那种笨重的装甲外形。2026年,海尔推出一套代号“W3”的外骨骼,重量不到1.8公斤。它还能像雨伞那样收束起来,方便携带,想用就用。

其次,外骨骼的功能是辅助人类行为,而每个人都有自己的行为特点。即使健康人,左右腿的力量也各不相同,而且两腿力量差对于每个人来说都不同,人们还有各自的姿势特点。

早期外骨骼都是机械设备,需要使用者一步步操作,显得笨重缓慢,不实用。现在,外骨骼已经有了AI技术的加持。商家给它们赋予特殊算法,可以迅速判断每个穿戴者的行为模式,响应延迟压缩到0.1到0.3秒内,完全不需要手动操作。最先进的外骨骼就像是一副护膝,佩戴后不觉得累赘。

再次,外骨骼的价格也大大下降。军用外骨骼仍然很昂贵,但如果只是给老年人出行助力,这种外骨骼的价格已经下探到一万元左右,普通家庭完全消费得起。

不远的将来,外骨骼有可能缩小到能穿普通服装里面,并且与个体行为高度契合,完全感觉不到是佩戴了一套机械设备。到那时,《燕尾服》中成龙那套设备就会成为现实。


编辑:王文洁
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