觀察｜美軍加速研發：打造“超級戰士”_風聞
钢铁沧澜-2021-08-02 11:57
作者：蘭順正
首發自：澎湃新聞
近日，有外媒報道稱，美國空軍研究實驗室的科研人員研製出一種便攜式設備，能讓人長時間處於不眠的狀態而不感到疲勞。在相關實驗中，藉助該儀器不眠的飛行員在19個小時內成功保持了警惕性。
形形色色的“超級戰士”
“超級戰士”是指通過基因工程、藥物、極端訓練、先進機械輔助裝備等手段，大幅增強士兵戰鬥能力或使士兵超越人類的身體限制。其實有關“超級戰士”的設想大眾早已不陌生，在很多的科幻影視作品如《機械戰警》、《再造戰士》、《阿凡達》中都出現過此類角色設定。而在現實中，各國為了提升軍隊的戰鬥力以更好的適應未來戰爭中的複雜環境，也都在進行相關的研究。如在2019年11月美國陸軍作戰能力發展司令部(CCDC)化學生物學中心向美國國防部提交了題為《2050年機械戰士：人機融合與國防部的未來》的報告，展示了其“超級戰士”人機融合系統的投入、研發和應用計劃，反映出美軍“超級士兵”正在走向成熟。
總結起來，目前的“超級戰士”計劃大致可以分為三類。第一類主要藉助各種體外穿戴設備來增強單兵戰鬥力，這其中最廣為人知的就是外骨骼。外骨骼主要通過穿在體外、擁有骨骼模樣的機械裝置為人體增添力量，實現人體體力、防護能力和對複雜環境適應能力的提升。外骨骼剛出現時非常笨拙，但是隨着近年來新材料和相關技術領域的不斷發展，世界上已有20多個國家和地區相繼投身單兵外骨骼系統研究。美國在單兵外骨骼研究領域屬於領跑者。早在 2012年9月，美國陸軍就接收了一批改進型的“人體負重外骨骼”系統用於測試。這些“人體負重外骨骼”能讓士兵在負重90千克情況下，以每小時 10公里的速度在任何地形上快速行進，現在據稱美軍已經把外骨骼用於後勤活動中。而俄羅斯、法國和以色列等國在軍用外骨骼領域也後勁十足，另外中國的外骨骼在這些年發展的也很快，在2020年底的演習中解放軍新一代機械外骨骼首次亮相，該外骨骼分為上、下兩個部分，上半身的外骨骼系統有效提升了戰士的搬運能力，而下半身的外骨骼系統則能增強腿部支撐力量，以提升戰士的行動靈活性。第二類“超級戰士”通過腦機接口技術探索擴展人類機能，通過大腦活動進行人類互動並直接控制武器，實現與傳統武器的有效鏈接。在無人系統廣泛運用的當下，依靠腦機接口技術，“超級戰士”可以用大腦指揮一定數目的無人機、無人戰車和仿生機器人，形成“人主機輔”的一體化戰鬥系統。而人類士兵利用腦機接口控制無人平台也有助於減少在法律、道德、倫理層面的壓力。2012 年美國國防高級研究局啓動了現實版“阿凡達”計劃，研發一種“具備徒步作業能力的遙控機器人”。根據設想，該機器人將採取半自動化雙足設計，通過“人機界面技術”實現人腦意識對機器人的控制。在2020年8月馬斯克的腦機接口公司Neuralink在舉行的現場直播中展示了一頭名為Gertrude的豬被植入了Neuralink設備，説明腦機接口技術已經取得了重大突破。俄媒報道稱，俄羅斯政府也正在制定一項名為“大腦、健康、智能、創新”計劃，目標是發展侵入式神經控制腦機接口技術，即把微型芯片植入人腦，藉助外部設備向人腦傳輸信息。
第三類“超級戰士”傾向於通過生物科技強化人體。2002 年美國國防高級研究局下屬的國防科學辦公室啓動了標誌性“代謝優勢士兵”計劃，意圖通過使用藥物等方法改造士兵的新陳代謝，減少士兵對食物、睡眠的需求，並使其具備控制身體疼痛和減少傷口出血的能力。另外也有人設想在士兵頭腦中植入芯片使其大腦基本能力呈幾何級數增長。在2018年美軍又宣佈了一項耗資1500萬美元的項目，該項目計劃進行神秘的“極端實驗”，以打造生物增強型“超級戰士”。根據美國國防部的文件，“生物增強實驗開發出的技術將會使人的生理能力得到最大化開發”。這包括“在體型沒有明顯增長的情況下，增強耐力、對極端環境的耐受性、感官以及整體的身體素質”。
刺激神經克服疲勞“天敵”
在“超級戰士”的研發中，有效消除軍人因巨大壓力而產生的疲勞是基本要素之一。疲勞會引起反應遲鈍，注意力下降，這在戰場上將帶來巨大危險。通常人們用咖啡因或者其他化學刺激物來對抗疲勞，如美國陸軍空中醫療研究實驗室曾研製出一種名叫“莫達菲尼”的藥物，UH-60 直升機的飛行員服用該藥物後，能夠連續駕機飛行40小時且安全無事故。但是此類方法在一些情況下有效，但長期使用則存在損傷人體的風險。而此次美軍研發的設備主要通過頸部皮膚向迷走神經傳遞電流來刺激大腦活動並消除人的疲勞。迷走神經為第10對腦神經，是腦神經中最長，分佈最廣的一對，含有軀體感覺纖維、內臟感覺纖維、軀體運動纖維和內臟運動纖維四種纖維成分。迷走神經屬於副交感神經系統，與交感神經系統拮抗性地調整人體的心率、呼吸、腺體分泌及肝、腎上腺等重要器官的血流量分佈等。作為12個顱神經之一，迷走神經從腦幹一直延伸到腹部，並通過各種器官包括心臟，食道和肺部等，它引導着所有無意識的身體行為，比如穩定心率和確保消化道正常工作，也在許多方面決定人的心情。此前已有證明，用電流刺激迷走神經將改善記憶力和學習力，並可以治療某些疾病。如在2007年以色列BioControl Medical公司就研製成功了迷走神經刺激器－－CardioFit裝置，該儀器能通過刺激迷走神經來治療充血性心力衰竭。而在2020年初，第65屆美國神經病學會年會發布的一項初步研究表明，一種便攜式手持裝置進行無創迷走神經刺激可以用於治療急性偏頭痛，這種方法有效、耐受性良好且安全。此次美空軍研究實驗室的專家們召集美國空軍40名軍人組成了志願者小組，這些人在34個小時內不睡覺。在此期間，科學家們對他們保持警惕性和同時完成幾個任務的能力有間隔地檢查了9次。從實驗開始的12個小時後一組參加者有機會使用電刺激器，另一組則使用模擬信號傳遞的安慰劑儀器。研究者們確定，與那些得到安慰劑設備的人相比，得到迷走神經刺激器的人更好地完成了主要任務並展示出完成幾個任務的最佳能力，同時疲勞感更少，精力則更足，這個效果在刺激開始的12小時後達到了最高值。不難看出，隨着疲勞這個軍人的“天敵”逐漸被克服，“超級戰士”距離真正誕生又近了一步。