近日，有外媒報(bào)道稱(chēng)，美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室的科研人員研制出一種便攜式設(shè)備，能讓人長(zhǎng)時(shí)間處于不眠的狀態(tài)而不感到疲勞。在相關(guān)實(shí)驗(yàn)中，借助該儀器不眠的飛行員在19個(gè)小時(shí)內(nèi)成功保持了警惕性。

形形色色的“超級(jí)戰(zhàn)士”

“超級(jí)戰(zhàn)士”是指通過(guò)基因工程、藥物、極端訓(xùn)練、先進(jìn)機(jī)械輔助裝備等手段，大幅增強(qiáng)士兵戰(zhàn)斗能力或使士兵超越人類(lèi)的身體限制。其實(shí)有關(guān)“超級(jí)戰(zhàn)士”的設(shè)想大眾早已不陌生，在很多的科幻影視作品如《機(jī)械戰(zhàn)警》、《再造戰(zhàn)士》、《阿凡達(dá)》中都出現(xiàn)過(guò)此類(lèi)角色設(shè)定。而在現(xiàn)實(shí)中，各國(guó)為了提升軍隊(duì)的戰(zhàn)斗力以更好的適應(yīng)未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中的復(fù)雜環(huán)境，也都在進(jìn)行相關(guān)的研究。如在2019年11月美國(guó)陸軍作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部(CCDC)化學(xué)生物學(xué)中心向美國(guó)國(guó)防部提交了題為《2050年機(jī)械戰(zhàn)士：人機(jī)融合與國(guó)防部的未來(lái)》的報(bào)告，展示了其“超級(jí)戰(zhàn)士”人機(jī)融合系統(tǒng)的投入、研發(fā)和應(yīng)用計(jì)劃，反映出美軍“超級(jí)士兵”正在走向成熟。

外骨骼可以增強(qiáng)士兵的負(fù)重能力。

總結(jié)起來(lái)，目前的“超級(jí)戰(zhàn)士”計(jì)劃大致可以分為三類(lèi)。

第一類(lèi)主要借助各種體外穿戴設(shè)備來(lái)增強(qiáng)單兵戰(zhàn)斗力，這其中最廣為人知的就是外骨骼。外骨骼主要通過(guò)穿在體外、擁有骨骼模樣的機(jī)械裝置為人體增添力量，實(shí)現(xiàn)人體體力、防護(hù)能力和對(duì)復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)能力的提升。外骨骼剛出現(xiàn)時(shí)非常笨拙，但是隨著近年來(lái)新材料和相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，世界上已有20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)相繼投身單兵外骨骼系統(tǒng)研究。

美國(guó)在單兵外骨骼研究領(lǐng)域?qū)儆陬I(lǐng)跑者。早在 2012年9月，美國(guó)陸軍就接收了一批改進(jìn)型的“人體負(fù)重外骨骼”系統(tǒng)用于測(cè)試。這些“人體負(fù)重外骨骼”能讓士兵在負(fù)重90千克情況下，以每小時(shí) 10公里的速度在任何地形上快速行進(jìn)，現(xiàn)在據(jù)稱(chēng)美軍已經(jīng)把外骨骼用于后勤活動(dòng)中。而俄羅斯、法國(guó)和以色列等國(guó)在軍用外骨骼領(lǐng)域也后勁十足，另外中國(guó)的外骨骼在這些年發(fā)展的也很快，在2020年底的演習(xí)中解放軍新一代機(jī)械外骨骼首次亮相，該外骨骼分為上、下兩個(gè)部分，上半身的外骨骼系統(tǒng)有效提升了戰(zhàn)士的搬運(yùn)能力，而下半身的外骨骼系統(tǒng)則能增強(qiáng)腿部支撐力量，以提升戰(zhàn)士的行動(dòng)靈活性。

第二類(lèi)“超級(jí)戰(zhàn)士”通過(guò)腦機(jī)接口技術(shù)探索擴(kuò)展人類(lèi)機(jī)能，通過(guò)大腦活動(dòng)進(jìn)行人類(lèi)互動(dòng)并直接控制武器，實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)武器的有效鏈接。在無(wú)人系統(tǒng)廣泛運(yùn)用的當(dāng)下，依靠腦機(jī)接口技術(shù)，“超級(jí)戰(zhàn)士”可以用大腦指揮一定數(shù)目的無(wú)人機(jī)、無(wú)人戰(zhàn)車(chē)和仿生機(jī)器人，形成“人主機(jī)輔”的一體化戰(zhàn)斗系統(tǒng)。而人類(lèi)士兵利用腦機(jī)接口控制無(wú)人平臺(tái)也有助于減少在法律、道德、倫理層面的壓力。2012 年美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究局啟動(dòng)了現(xiàn)實(shí)版“阿凡達(dá)”計(jì)劃，研發(fā)一種“具備徒步作業(yè)能力的遙控機(jī)器人”。根據(jù)設(shè)想，該機(jī)器人將采取半自動(dòng)化雙足設(shè)計(jì)，通過(guò)“人機(jī)界面技術(shù)”實(shí)現(xiàn)人腦意識(shí)對(duì)機(jī)器人的控制。在2020年8月馬斯克的腦機(jī)接口公司Neuralink在舉行的現(xiàn)場(chǎng)直播中展示了一頭名為Gertrude的豬被植入了Neuralink設(shè)備，說(shuō)明腦機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)取得了重大突破。俄媒報(bào)道稱(chēng)，俄羅斯政府也正在制定一項(xiàng)名為“大腦、健康、智能、創(chuàng)新”計(jì)劃，目標(biāo)是發(fā)展侵入式神經(jīng)控制腦機(jī)接口技術(shù)，即把微型芯片植入人腦，借助外部設(shè)備向人腦傳輸信息。

不少軍事強(qiáng)國(guó)都重視“超級(jí)士兵”相關(guān)技術(shù)的研究，目的是增強(qiáng)單兵的持續(xù)作戰(zhàn)能力。

第三類(lèi)“超級(jí)戰(zhàn)士”傾向于通過(guò)生物科技強(qiáng)化人體。2002 年美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究局下屬的國(guó)防科學(xué)辦公室啟動(dòng)了標(biāo)志性“代謝優(yōu)勢(shì)士兵”計(jì)劃，意圖通過(guò)使用藥物等方法改造士兵的新陳代謝，減少士兵對(duì)食物、睡眠的需求，并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(shè)想在士兵頭腦中植入芯片使其大腦基本能力呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。在2018年美軍又宣布了一項(xiàng)耗資1500萬(wàn)美元的項(xiàng)目，該項(xiàng)目計(jì)劃進(jìn)行神秘的“極端實(shí)驗(yàn)”，以打造生物增強(qiáng)型“超級(jí)戰(zhàn)士”。根據(jù)美國(guó)國(guó)防部的文件，“生物增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)出的技術(shù)將會(huì)使人的生理能力得到最大化開(kāi)發(fā)”。這包括“在體型沒(méi)有明顯增長(zhǎng)的情況下，增強(qiáng)耐力、對(duì)極端環(huán)境的耐受性、感官以及整體的身體素質(zhì)”。

刺激神經(jīng)克服疲勞“天敵”

在“超級(jí)戰(zhàn)士”的研發(fā)中，有效消除軍人因巨大壓力而產(chǎn)生的疲勞是基本要素之一。疲勞會(huì)引起反應(yīng)遲鈍，注意力下降，這在戰(zhàn)場(chǎng)上將帶來(lái)巨大危險(xiǎn)。通常人們用咖啡因或者其他化學(xué)刺激物來(lái)對(duì)抗疲勞，如美國(guó)陸軍空中醫(yī)療研究實(shí)驗(yàn)室曾研制出一種名叫“莫達(dá)菲尼”的藥物，UH-60 直升機(jī)的飛行員服用該藥物后，能夠連續(xù)駕機(jī)飛行40小時(shí)且安全無(wú)事故。但是此類(lèi)方法在一些情況下有效，但長(zhǎng)期使用則存在損傷人體的風(fēng)險(xiǎn)。

而此次美軍研發(fā)的設(shè)備主要通過(guò)頸部皮膚向迷走神經(jīng)傳遞電流來(lái)刺激大腦活動(dòng)并消除人的疲勞。迷走神經(jīng)為第10對(duì)腦神經(jīng)，是腦神經(jīng)中最長(zhǎng)，分布最廣的一對(duì)，含有軀體感覺(jué)纖維、內(nèi)臟感覺(jué)纖維、軀體運(yùn)動(dòng)纖維和內(nèi)臟運(yùn)動(dòng)纖維四種纖維成分。迷走神經(jīng)屬于副交感神經(jīng)系統(tǒng)，與交感神經(jīng)系統(tǒng)拮抗性地調(diào)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布等。作為12個(gè)顱神經(jīng)之一，迷走神經(jīng)從腦干一直延伸到腹部，并通過(guò)各種器官包括心臟，食道和肺部等，它引導(dǎo)著所有無(wú)意識(shí)的身體行為，比如穩(wěn)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(jīng)將改善記憶力和學(xué)習(xí)力，并可以治療某些疾病。如在2007年以色列BioControl Medical公司就研制成功了迷走神經(jīng)刺激器－－CardioFit裝置，該儀器能通過(guò)刺激迷走神經(jīng)來(lái)治療充血性心力衰竭。而在2020年初，第65屆美國(guó)神經(jīng)病學(xué)會(huì)年會(huì)發(fā)布的一項(xiàng)初步研究表明，一種便攜式手持裝置進(jìn)行無(wú)創(chuàng)迷走神經(jīng)刺激可以用于治療急性偏頭痛，這種方法有效、耐受性良好且安全。

此次美空軍研究實(shí)驗(yàn)室的專(zhuān)家們召集美國(guó)空軍40名軍人組成了志愿者小組，這些人在34個(gè)小時(shí)內(nèi)不睡覺(jué)。在此期間，科學(xué)家們對(duì)他們保持警惕性和同時(shí)完成幾個(gè)任務(wù)的能力有間隔地檢查了9次。從實(shí)驗(yàn)開(kāi)始的12個(gè)小時(shí)后一組參加者有機(jī)會(huì)使用電刺激器，另一組則使用模擬信號(hào)傳遞的安慰劑儀器。研究者們確定，與那些得到安慰劑設(shè)備的人相比，得到迷走神經(jīng)刺激器的人更好地完成了主要任務(wù)并展示出完成幾個(gè)任務(wù)的最佳能力，同時(shí)疲勞感更少，精力則更足，這個(gè)效果在刺激開(kāi)始的12小時(shí)后達(dá)到了最高值。不難看出，隨著疲勞這個(gè)軍人的“天敵”逐漸被克服，“超級(jí)戰(zhàn)士”距離真正誕生又近了一步。

（作者系察哈爾學(xué)會(huì)研究員）