麻醉鴿子開(kāi)始做鉆顱手術(shù)
法制晚報(bào)報(bào)道“咕嚕咕嚕”,，鴿子不停地叫著,，在山東科技大學(xué)槐老師的手中奮力扭動(dòng)著身軀。她動(dòng)作麻利地拿起注射器,，準(zhǔn)確扎進(jìn)鴿子的胸大肌,。4毫升手術(shù)麻醉藥緩緩?fù)迫牒?，鴿子的頭軟軟地向一旁歪去。
3月5日的上午9時(shí),，在位于青島的山東科技大學(xué)機(jī)器人研究中心,，一個(gè)聽(tīng)起來(lái)有些“殘忍”的鉆顱手術(shù)正等待著這只鴿子。6根不銹鋼針將插進(jìn)它的顱骨,，在它不足一粒黃豆大的腦組織中永久安家。
屆時(shí),，人工指令發(fā)出電信號(hào),，在這種以假亂真的“腦電波”指揮下，鴿子便會(huì)不由自主地按照人的指令行動(dòng),。
“它將成為我們成功‘改造’的20只機(jī)器人鳥(niǎo)中的一只,。這20只機(jī)器人鳥(niǎo)將是世界上已知的、唯一可以用電信號(hào)控制的鳥(niǎo),。”這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人山東科大的蘇學(xué)成教授說(shuō),。
割掉頭皮刀刮一層顱骨膜
聚光燈打開(kāi)，將鴿子頭部罩在光影中,，定位儀緊緊夾住鴿子的腦袋,。槐老師褪掉鴿子頭頂?shù)挠鹈?，用鑷子夾起蘸了消毒液的棉球在鴿子裸露的皮膚上擦拭,。
她揪起鴿子的頭皮，“喀嚓”一剪刀,，一角硬幣大小的表皮就掉了下來(lái),。“結(jié)構(gòu)和人很像，很薄,，下面就是顱骨,。”因?yàn)榧夹g(shù)熟練，幾乎沒(méi)有出血,。青灰色的顱骨暴露在眼前,。
槐老師拿起一把手術(shù)刀片開(kāi)始刮鴿子的顱骨，一層白色骨屑伴隨著“沙沙”的刮動(dòng)聲飄落下來(lái),。“我要刮掉一層顱骨膜,，這樣讓顱骨表面略微凹凸，有利于術(shù)后固定外接插口,。”
6根鋼針?lè)?組插進(jìn)顱骨
接下來(lái),，她要開(kāi)動(dòng)電鉆，在厚度和堅(jiān)果殼相仿的顱骨上,，鉆出3個(gè)比針尖略粗的小孔,。然后把6根8毫米長(zhǎng),、直徑100微米的不銹鋼針?lè)殖扇M正負(fù)電極，分別插入這3個(gè)小孔,，每一組鋼針都得直抵鴿子黃豆大小的腦神經(jīng)深處,，屆時(shí)三組鋼針將承擔(dān)接收不同電信號(hào)的任務(wù)。
她解釋說(shuō),，3組鋼針的目標(biāo),，是插進(jìn)顱骨、穿越鴿子腦神經(jīng)縱橫交錯(cuò)的100多個(gè)神經(jīng)核團(tuán),，準(zhǔn)確探尋到其中特定的3個(gè)神經(jīng)核團(tuán),，插入。據(jù)介紹,，他們從2005年開(kāi)始給鴿子做這種手術(shù),，在實(shí)驗(yàn)了大約300只鴿子的時(shí)候，手術(shù)的效果開(kāi)始比較明顯,。目前已經(jīng)給400只鴿子動(dòng)過(guò)同樣的鉆顱手術(shù),。
手術(shù)失敗的鴿子，有一部分養(yǎng)著,，有的還抱了窩,，其他都當(dāng)成實(shí)驗(yàn)品處理掉了。
固定接口鴿子頭戴粉紅冠
2個(gè)小時(shí)之后,，手術(shù)結(jié)束,。鴿子還在昏睡。6根鋼針已經(jīng)完全插進(jìn)腦顱預(yù)定位置,，露在鴿子腦袋外面的只是一個(gè)微型的外插接口,。
“這個(gè)接口并非控制鴿子的關(guān)鍵儀器，它并沒(méi)有直接接收信號(hào)的作用,，僅僅是一個(gè)接口而已,。”槐老師用粉紅色的牙科水泥把外接插口牢牢固定在鴿子頭部。現(xiàn)在從外觀上看,，鴿子猶如戴上了一個(gè)小小的王冠,。
“蘇醒后喂它一些消炎藥，7天左右就可以康復(fù)了,。除了埋入腦神經(jīng)里的鋼針,，它和其他鴿子沒(méi)有區(qū)別。”槐老師說(shuō),，“不過(guò)它現(xiàn)在已經(jīng)不僅僅是一只鴿子了,。它的新名字叫‘機(jī)器人鳥(niǎo)’。”
人工遙控鴿子跳起“小步舞曲”
研究中心一間實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，擺放著七八個(gè)裝著鴿子的鴿籠,，鴿子頭頂都有一個(gè)“王冠”,。這是一種什么樣的機(jī)器人鳥(niǎo)？模擬腦電波是如何通過(guò)鋼針控制鴿腦的,？
接受遙控連接信號(hào)接收器
劉小峰戴上手套,，捉出一只鴿子。“在它頭頂?shù)慕涌谏?，再連接一個(gè)微型信號(hào)接收器,，用于接收電腦發(fā)出的動(dòng)作指令。”
郵票大小的電源電池,、布著集成電路的微刺激發(fā)生器芯片,，再加上一根螺絲釘粗細(xì)的無(wú)線天線，這三樣捆綁在一起,，就組成一個(gè)微型信號(hào)接收器,，總重量12克,。
接收器連著6根細(xì)細(xì)的軟導(dǎo)線,，軟導(dǎo)線的另一頭再插入鴿子頭頂?shù)慕涌冢吐裨邙澴幽X中的6根綱針一一對(duì)應(yīng)——這樣就構(gòu)成了一個(gè)傳導(dǎo)和接收電信號(hào)的完整回路,。
電腦指令操控鴿子左轉(zhuǎn)圈
劉小峰打開(kāi)電腦,，界面上顯示出一個(gè)指令軟件。“左”,、“右”,、“中間”分別對(duì)應(yīng)著不同位置的鋼針。“當(dāng)我想讓鴿子左轉(zhuǎn)的時(shí)候,，我就點(diǎn)擊‘左’,，反之點(diǎn)擊‘右’。點(diǎn)‘中間’則可以讓鴿子強(qiáng)制起飛,。”
他比畫(huà)著,，“不同方向的指令設(shè)置成不同的編碼，通過(guò)無(wú)線電發(fā)射器輸出信號(hào),，傳遞給微型信號(hào)接收器,，轉(zhuǎn)化為模擬腦電波，通過(guò)鋼針傳送到鴿子的對(duì)應(yīng)神經(jīng)核團(tuán),。這樣它就做出不同的動(dòng)作了,。”
他按了幾下鼠標(biāo)，接收器的紅燈亮了,，表示電信號(hào)正在快速流向鴿子的大腦深處,。很快，站在地板上的鴿子,，甩甩腦袋,，像是被什么力量推動(dòng)一樣,，不由自主向左側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)了幾步。
記者要求試一下,，在不斷點(diǎn)擊“左”的時(shí)候,，鴿子開(kāi)始不停地原地左向轉(zhuǎn)圈，猶如在跳一段“小步舞曲”,。一旁的槐老師不放心地囑咐記者：“輕點(diǎn)輕點(diǎn),，要不鴿子受不了！”
機(jī)器人鳥(niǎo)原理圖和被用來(lái)做動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物（心理承受能力有限者建議不要看這些圖片）
機(jī)器人鳥(niǎo)
機(jī)器人鳥(niǎo)及其研制者蘇學(xué)成教授(左)
( 生物谷配圖)
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工作原理電信號(hào)模擬腦電波
蘇學(xué)成說(shuō)：“這絕不是馴動(dòng)物,，不是抽它一鞭子讓它跑起來(lái)這么簡(jiǎn)單,。”他介紹，國(guó)際上的類(lèi)似實(shí)驗(yàn)都是結(jié)合條件反射完成的,。他說(shuō),，這種技術(shù)不是運(yùn)用電流刺激使鴿子使其發(fā)生條件反射，而是通過(guò)發(fā)射電信號(hào)模擬鴿子的腦電波,，讓鴿子自動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)和動(dòng)作,。“實(shí)驗(yàn)完全是強(qiáng)制性的，不需要訓(xùn)練,，可以大批使用,。”
技術(shù)現(xiàn)狀“上天入地”尚達(dá)不到
機(jī)器人鳥(niǎo)能“按照研究人員發(fā)出的計(jì)算機(jī)指令，準(zhǔn)確完成起飛,、盤(pán)旋,、飛行等任務(wù)”。給人感覺(jué)似乎機(jī)器人鳥(niǎo)和人的配合已經(jīng)流利自如,。但是,，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)了解的情況，控制鴿子的行為僅僅局限在比較簡(jiǎn)單的動(dòng)作上,。“加速”,、“減速”、“停止”等精確的指令則無(wú)法實(shí)現(xiàn),。
“我們從來(lái)沒(méi)有說(shuō)過(guò)鴿子可以準(zhǔn)確地起飛,、繞飛一周降落。目前只是一個(gè)基礎(chǔ)研究,。”劉小峰澄清了有關(guān)的不實(shí)說(shuō)法,。
他介紹，現(xiàn)在他們需要做的是首先把微型信號(hào)接收器的重量減輕下來(lái),。而芯片的開(kāi)發(fā)還面臨接收,、傳感等一系列問(wèn)題，短期內(nèi)并不容易實(shí)現(xiàn)。
相關(guān)背景國(guó)外機(jī)器人動(dòng)物研究
2006年,，美國(guó)研究人員將電極植入鯊魚(yú)大腦,，刺激控制嗅覺(jué)的區(qū)域，從而控制它的游動(dòng)方向,。
2001年,，日本研究人員給蟑螂裝上電子背包，當(dāng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇碳r(shí),，蟑螂就能根據(jù)需要向左轉(zhuǎn)或者向右轉(zhuǎn),。
