《钢铁侠》——机甲之梦

郑　军

从前，有一位发明家兼企业家托尼·斯塔克，他擅长研制高科技武器装备，一次在战区推销武器时被恐怖分子绑架，并被威逼制造新式导弹。身为天才的斯塔克当然不会屈服，他用恐怖分子提供的设备研制出一套可以飞行的机器铠甲（简称机甲），依靠它冲杀出监牢。这一经历让他开始正视自己研发的武器造成的危害，退出了军火制造业，而出于对技术的兴趣和模糊的正义感，斯塔克全身心投入了对机甲的研究，变身钢铁侠除暴安良！他的合伙人斯坦恩却趁机窃取了整个公司，并研发出更强大的机甲来对付他……机甲VS机甲，火花四溅的正义之战，和蜘蛛人、超人同等级的正义侠客钢铁侠近期登陆各大影院，你是否也对他那一身超酷的机甲装备流口水？本刊2008年第6期“新视界”栏目就曾介绍过从钢铁侠身上撷取灵感的现实版机甲——“XOS外骨骼”，但要说到钢铁侠的梦幻机甲，还要听笔者慢慢道来。

看家本领跑又飞

“XOS外骨骼”可以数百次轻松地举起200磅（1磅≈0.45千克）的重物，也可以像钢铁侠的机甲那样防弹，但不能完全做到和身体联动。真人抬臂，机器铠甲也抬臂；真人举腿，机器铠甲也举腿；甚至速度都得一致，否则就会成为笨重的古代铠甲，这一点还需要科学家继续努力。

钢铁侠还有一个本领就是飞，不用翅膀也能飞。目前已有单人携带的喷气机可以让人飞起来。不过它只能持续工作30秒，且只能让人悬停，并不能自由地朝各种方向飞翔。当然，和今天的飞机相比，200年前的气球也显得很原始。相信不借助机翼的单人飞行早晚会实现。它的好处非常明显——若发生汶川地震这样的灾害，比直升机更灵活的人体便可以飞进去救灾了。

身随意动不简单

电影里的钢铁侠斯塔克是用思维操作机甲的，那现实中能不能直接将人类意识输入机器呢？可以，因为意识可以转化为电信号。2003年，美国科学家在猴子大脑中植入电子装置，使猴子能够通过意识控制机械臂，进行各个方向的运动，甚至抓握东西。2006年，他们更将芯片装入自己的前臂，和人的神经系统连接在一起。

不过，直接输出人类意识有一个难题，就是人脑由不同部位控制不同运动，并且在输出神经方面也有所不同，有的通向前臂，有的通向脚趾。在上述实验中，科学家必须将猴的头盖骨暴露出来，才能将电极插入猴脑的不同位置以输入意识。在电影《黑客帝国》中，那些沉睡在“母体”中的人类全身布满插口，意味着必须将电极插入人体各处才能分别导出各种电信号，再结合为一个意识整体。

显然钢铁侠不需要搞得这么复杂。当他不穿钢铁衣时，身体上并没有接口，这意味着他不用打开皮肤便能导出思维。大体上，这也许可以由脑电图描记仪技术来实现。这种描记仪就是医院里测定脑电波的装置，它通过贴在前额上的传导装置输出脑波，将脑波放大后绘制成脑电图。

不过在皮肤上测得的脑电波只及得上在神经中传导的电信号的千分之一。要让它执行控制机器的功能，还必须将它们放大到足够大的功率才行。更重要的是，必须能判断这些脑波的不同含义。目前人类只能分辨沉睡和清醒状态下的脑波，或判读一些最简单的情绪。复杂思维还不能直接从脑电波中读出来。虽然已经有一家软件公司制作了输出头盔，可以导出不同情绪状态下的脑波，代替鼠标来操作游戏软件，不过现在该技术并没上市，还处在实验室阶段。

小型化大趋势

除了这些形诸于外的技术，我们还不应忽视影片里大反派斯坦恩的一句话，他指着两层楼高的核反应堆吼道：“技术就摆在那里，问题是小型化！”没错，不仅是机器铠甲，现代科技一个基本方向也是如此。

就拿你身边的技术产品来说吧。最早的电脑有四层楼高，运转时需要十几个维修工伺候它。最早的手机有半只枕头那么大，军队里一个连队由一个通信兵背着它。而它们的功能远不如你家里轻巧的电脑和手机。

在影片中，斯塔克需要“救心器”来提供机甲能量，它原本靠一只铅蓄电池供电，走动时要用手抱着它，十分不便。后来他改用了微型铯反应堆，不仅只需插入胸口，而且强大到可以推动他上天入地。当然，小型化需要大本事，反派斯坦恩最后也没有完成它，只好搞了个粗笨的大家伙。而在现实中，美国军方已经发明了便携式氢燃料电池。它的功率足以开动一辆车，但小巧得可由单兵携带。

在日本动漫作品和美国电影《黑客帝国》中，我们可以看到几米高的大型机甲，人坐在里面像玩偶那样小。这种机甲看上去很强悍，但由于存在重心问题而不可能实现。比如，当巨型机甲将腿抬高半米再落下时，这个动作看似微不足道，但坐在里面的人也要抬高半米再落下。更何况电影里这类巨型机甲往往要做蹿跳之类敏捷的动作。相信几次以后里面的驾驶员就会被晃得昏迷过去。

托尼·斯塔克穿着和身体一样高的机甲，回避了这个问题，但他的对手却又穿上巨型机甲。其实不用和斯塔克交手，单是那种剧烈运动就会让斯坦恩的老胳膊老腿散架。

钢铁侠在空中能与战机较量速度和灵活性，但人的体形并非流线型，这将导致人承受着强大的飞行阻力。

另外，钢铁侠靠胸前一个微型原子能反应堆供电。反应堆固定可以小型化，但辐射却不可避免。在核潜艇里，如果士兵不慎接受核辐射，很快就会死亡，更何况在辐射源离心脏那么近。