本文摘自高寶書版《2040世界未來報告書》未經同意請勿轉載、摘編
人類是否將在奧運上與AI或機器人展開對決?
今日的奧運是基於人類與生俱來的基因公平展開競爭的比賽。但二、三十年後的奧運可能會變得與現在大不相同。因為基因編輯技術、AI 技術、3D 列印技術等各個領域的技術發展將會為奧運會帶來影響。
體育賽事和奧運注重「公平公正」,但當今奧運基於與生俱來的基因展開競爭,就真的公平公正嗎?優越的遺傳潛力本身也可以被解釋成是一種不公平的優勢。那如果我們利用基因編輯技術剪貼、添加人類基因,進行重組,來彌補天生差異的話呢?
我們可以利用發現自細菌的免疫系統、能自由編輯人類基因的DNA 剪刀「CRISPR-Cas9」來進行基因操作。也就是說,我們可以克服先天基因的優劣。雖然利用與生俱來的基因和藉助科技的力量哪個比較公平仍然存在著爭議,但理論上我們可以利用這項技術創造基因優勢。
二十多年後舉辦的2044 年奧運勢必會展現出與現在截然不同的面貌,AI、機器人、最尖端設備與人類將展開對決。基因改造、人類增強及腦機介面技術將使奧運充滿樂趣。經過基因編輯、身高3 公尺的籃球選手,身體因為接受了人工關節手術而變得非常柔軟的體操選手,能夠支撐最高負荷的舉重選手,百發百中、準確性極高的射箭選手上場的時代指日可待。人類將利用基因編輯技術或與機器結合,跑得更快、跳得更高、扔得更遠、射得更準。
2056 年舉辦奧運之際,我們可能會需要根據基因狀態劃分選手們的等級,以保持公平。那麼,各式各樣的技術將會如何被用來進一步增強人類的能力呢?
在基因編輯技術下誕生的人類,是否能展開公平的體育競賽?
有傳聞說,中國籃球選手姚明是中國政府讓好幾代身高最高的運動選手結合後取得的成果。從這個觀點來看,我們可以想像人類能透過基因定序和胚胎選擇,讓只具有人為遺傳性狀的孩子誕生。實際上,人類可以使用CRISPR-Cas9 來編輯基因,甚至孕育 出「訂製嬰兒」。
2018 年11 月26 日,中國南方科學技術大學的賀建奎教授利用基因編輯技術孕育出了訂製嬰兒。賀建奎教授利用基因剪刀CRISPR-Cas9,為一對中國夫婦編輯了胚胎。在這個案例中,丈夫為愛滋病陽性,妻子為陰性,而為了讓胚胎具有抵抗愛滋的能力, 他編輯了名為CCR5 的基因。這對中國夫婦最後生下了一對健康的雙胞胎女孩。
這項技術已經發展到了可以人為編輯遺傳密碼、量身設計孩子的程度。其不僅能複製動物,還能做出人類和動物的雜交種「嵌合體」(Chimera)。但這些領域總會伴隨著倫理問題,無一例外。我們應該允許基因編輯能做到什麼程度?若目的不正當,又該予以什麼制裁呢?
多虧了賀建奎教授,這位罹患愛滋病的父親找到了活下去的希望。但在人類的「胚胎階段」編輯基因,仍是件備受爭議的事。假設一位在基因設計下出生的孩子們成了體育選手,並參加了奧運,那選手的體重級別和等級應該按照什麼標準來劃分?這樣還有可能展開體育領域最重視的「公平競爭」嗎?
感測器和擴增實境對患者和運動選手的影響
在許多體育項目中,資訊是成功的關鍵,訓練時也會發揮很大的作用。目前,游泳選手們已經會在訓練時配戴能夠提供語音回饋的感測器了。這個感測器可以立即確認活體反應,教練也可以即時提供回饋,從而讓選手獲得最佳的訓練效果。此外,利用感測器即時監測選手的營養情況、荷爾蒙和其他生醫訊號,也能更有效地為選手們準備為取得最佳成績所需要的東西。
能夠幫助我們達到這些目的的穿戴式生醫訊號裝置,其實早就已經廣泛地滲透到我們的生活中了。我們可以利用穿戴在身上的智慧型感測器來連續或半連續性地監測患者或運動選手的生理和心理參數,無須使用有線HUB 與患者或運動選手連線。這類感測器會仔細檢測使用者的體溫、血糖值、心跳率、血壓、有無感染病毒、血液或細胞狀態等身體狀況,並在發現異常時通知使用者,還會幫忙找治療方法。像這樣,使用智慧型感測器精確地監測生命徵象不但能及早發現潛在問題,還能在恢復過程中得到細心的幫助。
這種長期監測過去都是由醫生在臨床環境中執行的,缺點是費用昂貴 ;不過穿戴式生醫訊號裝置最近不斷地在增加,因此可以減輕費用負擔,患者還能自行監測自己的生命徵象。除了患者,這種裝置也有助於運動選手的生命徵象。
這種類型的感測器今後將變得越來越多樣。這項技術有望在體育領域廣泛擴散。教練們不僅能監測競技能力,還將能從生理學角度監測選手,並完美計算出什麼時候該換選手或介入。
利用義肢和生物工程學克服身體障礙已是現在進行式
朱利亞諾.平托開球這奇蹟般的一幕背後有個叫 「再次行走計畫」(Walk Again Project)的研究團隊。這個研究團隊後來又取得了更驚人的研究成果。他們讓八名下半身癱瘓者穿著外骨骼服(Exosuit)進行了密集的大腦訓練,一年後,患者們找回了一部分的感覺,並能自行控制癱瘓部位。
這項在杜克大學神經科學家米格爾.尼科萊利斯(Miguel Nicolelis)博士的帶領下取得的研究成果被刊登在科學雜誌《科學報告》上。這是有醫學研究首次宣布脊髓嚴重受損的患者的感覺和運動能力得到改善。這次的研究結果讓尼科萊利斯博士也感到十分驚訝。他在某次的媒體採訪中表示,「我們在啟動這項計畫時,根本就沒料到會得到如此驚人的臨床結果。我們到目前為止從未碰過患者被診斷出完全癱瘓的數年後功能恢復的案例」。
哈佛大學和Rewalk Robotics 共同開發的外骨骼服是為了幫助患有多發性硬化症等身體疾病的患者找回活動能力而開發的產品。外骨骼服的特點是採用了基於柔軟纖維的設計,減輕了外骨骼的重量,因此能幫助下半身癱瘓的患者找回活動能力。
Rewalk Robotics 在經過反覆研究後取得了相當大的進展。他們在自家外骨骼產品中搭載了能遠距提供、分析健康數據的功能,並提供了有物理治療師參與的遠距物理治療功能,來加快商業化的步伐。據說,德國的保險公司不僅將支援「Rewalk 6.0」外骨骼系統的相關費用,還將支援訓練費用,提供患者廣泛的支援。
韓國也有取得關於外骨骼服的創新研究成果。2020 年6 月韓國科學技術院發表了機械工程學系孔慶哲教授和世福蘭斯醫院羅東旭教授共同開發、用來輔助下半身癱瘓者的外骨骼「WalkON Suit 4」。WalkON Suit 4 搭載了馬達,因此能讓完全無法使用下半身的患者自行行走,而不需要別人的輔助。患者不但能站起來、走路,還能克服樓梯、斜坡等經常會在日常生活中遇到的難關。韓國科學技術院還透露在下半身完全癱瘓者所使用的外骨骼中,WalkONSuit 4 的步行速度為全球第一。WalkON Suit 4 使用了許多韓國的國產技術,因此評價稱其在確保國產外骨骼原始開發技術和改良技術方面具有不小的意義。
人機體育大賽:挑戰人類的極限
外骨骼服的開發正在為身障人士提供新的挑戰機會。「人機體育大賽」就是代表性的例子。它的英文「Cybathlon」是「Cyborg」(改造人)和「Athlon」(競技)的合成詞,是瑞士國家競爭力研究中心的機器人學單位主辦的國際競賽。參加人機體育大賽的選手們部分身體功能有障礙,他們會穿戴外骨骼等使用生物工程學技術開發的輔助裝置、克服障礙,並較量裝置的卓越性和選手的操縱能力與意念。
2016 年,第一屆人機體育大賽在瑞士舉行了。當時在決賽中,由韓國科學技術院的孔慶哲教授和金炳旭選手組成的「SG Mechatronics」隊繼德國的「Rewalk」隊和美國的「IHMC」隊之後,獲得了第三名。像這樣,韓國隊當時就已經有了世界一流的競爭 力。
在2020 年的人機體育大賽中,金炳旭選手在穿戴式機器人項目中奪得了金牌,與他一起參賽的李珠賢選手也獲得了第三名。比四年前更優異的成績不僅證明了韓國選手們的實力,還證明了韓國的機器人服(Robot Suit)取得了長足的發展。金炳旭選手創下了最高紀錄3分4 7秒,他表示「機器人做得很好,坐起來非常舒適」。
這些研究目前都處於現在進行式,未來的潛力無窮。到了2056年,這些技術將普及大眾,成為我們日常生活的一部分,人類也許終能擺脫身體障礙帶來的限制和不便。
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