“如果忒修斯之船上的木头被逐渐替换，直到所有的木头都不是原来的木头，那这艘船还是原来的那艘船吗？”

年2月22日，由詹姆斯·卡梅隆（JamesCameron）担任编剧和制片、罗伯特罗德里格兹（RobertRodriguez）执导的电影《阿丽塔：战斗天使》在中国地区正式上映。

这是一部改编自日本漫画家木城雪户作品《铳梦》的科幻电影，讲述了一位除了头部以外皆为机械假肢的少女，被一位表面上是医生、真实身份为赏金猎人的中年男人从垃圾堆中拯救并重铸身体，然后走上重新认识自我的故事。

《阿丽塔》在卡梅隆购入版权后多年最终以电影的形态呈现在观众面前，但对于这个诞生于年的日本漫画IP不是太熟悉的人来说，可能并没有太多的期待。相反，符号化程度更高、更为国人所熟知的可能是另一个诞生于年的漫画IP：《攻壳机动队》（GhostintheShell）。

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漫改电影《阿丽塔：战斗天使》（来源：Fox）

同是未来赛博朋克风格的《攻壳机动队》与《阿丽塔》有着类似的设定：两位依旧保留了人类大脑、身体完全机械化的女主人公，前者草薙素子带领着公安九课以高科技手段打击犯罪，后者阿丽塔则走上了重新发现自我的道路。

当然，两位女主角虽然有着不同的人设，但作为科幻电影，主角的形态还是要以人民群众喜闻乐见的未来科技高度发达的工业化产物呈现，相比于素子背后拥有强大的公共资源制造并维护自己的身体，阿丽塔则显得更为“草根”：被DysonIdo医生从“天空城”排出的工业垃圾中“捡尸”，然后回家装上一套DIY的机械身体。

看过这两部电影的观众不难发现，影片一大主题就是在保存了人类大脑、全身机械化的情况下，主角们对于意识、人性，以及“我是谁？我在哪？我要做什么？”的不懈追求，这是个哲学层面上的宏大话题，本文并不想着墨过多。但如果一定要以“硬科技”的视角去审视科幻电影，往往能发现一些不一样的看点。

图：Dyson博士对阿丽塔进行第一次义体改造（来源：Fox）

《攻壳机动队》中的素子从工程角度上来看明显要更容易让人接受，她拥有的两件最强大武器分别是当时人类已知科技能打造出的最强生化电子躯体，以及随时随地接入网络获取资讯的“超5G”能力。作者士郎正宗在20世纪90年代能有此想象力已让人钦佩，甚至有人评论，正是因为当时人类在科技上的想象力有限，所以漫画在首次连载后停更，等到再次连载时，素子已经由“本地实体版本”进化到了“云端数字版”，物质世界与信息世界对于素子来说，都成为了她的现实，也算是士郎正宗大胆预测了一把人类未来二十年的科技成果。

反观《阿丽塔》的情节就显得更为天马行空了，从最初被捡回来后完全“义体化”，到后来偶然发现URM（火星共和国）坠毁战舰中用失传科技打造的“狂战士”机甲，再到最后彻底觉醒长出“天使之翼”（电影中并未出现）。比较值得玩味的应该算电影中出现的用于打造“狂战士”机甲的纳米技术，不仅具有与主人身体神经完全匹配的功能，还能快速自愈，似乎能看到钢铁侠“血边战甲”和金刚狼“阿德曼金属”的影子。

不论是《攻壳机动队》中用有限的实体战力加数字化生存来打击犯罪，还是《阿丽塔》用无限进化的“机甲术”去重新发现自我，科技树点的不一样，世界观加成不一样，孰好孰坏？大材小用？DT君暂不做评价。

图：素子的数字化生存VS阿丽塔的火星机甲术

“义体化”无疑是《阿丽塔：战斗天使》中最重要的元素，电影中充斥着大量由特效制作而成的机械假肢，这些人造的胳膊和大腿不仅宛若真实的血肉，还能发挥出远超人类的力量。所以有很多观众不禁会赞叹这些假肢的神奇和美妙，然而它们并非科幻，在现实的世界中，早就有了类似的产物。

现实世界中的“义体化”

智能假肢和传统的假肢最大的不同在于它可以根据佩戴者的需求而改变姿态，目前来看市面上普遍将控制方法分为两种：以BrainCo代表的脑控智能假肢，以及Handiii和芝加哥康复研究所代表的表皮特征控制智能假肢。

脑控智能假肢很好理解，每当大脑主动控制身体去执行某个动作时都会释放出的EEG、脑磁（Magnetoencephalography,MEG）、代谢等信号。这些信号虽然微弱，但是随着现代技术的提升，它们已经可以被采集并且识别。

图：MEG信号的产生过程（来源：华盛顿大学）

当然，虽然技术上可以实现，但是对于商业落地来说，只需要利用其中的一个信号便可以识别大脑的指示。EEG容易采集、时间分辨率高，是目前脑机接口设计的首要选择。不过EEG是典型的非平稳性信号，电压和频率成分在时间上的分布无规律，且EEG强度只有微伏级，容易受到外界电、磁信号，以及人体肌肉电信号的干扰。因此需要对其采用特殊且复杂的处理方法。

这也就意味着，同样是抬胳膊挪腿，每个人大脑所释放的EEG信号却是不同的。于是就可以利用单边的肢体运动或者想象运动来激活主要的感觉运动皮层，使大脑对侧产生事件相关去同步电位ERD（event-relateddesynchronization）。这一过程在EEG信号上的表现为特定频率的节律性活动幅度的降低。同侧产生事件相关同步ERS（vent-relatedsynchronization），在特定频率就表现出幅度升高。由此一来，就能够得出佩戴者EEG所代表的含义，比如抬胳膊或者挪腿。

在算法的支持下，这个步骤并不麻烦，然而仍然需要佩戴者不断地练习，从而释放出更为明显的信号以方便捕捉。上文所提到的BrainCo利用EEG和神经反馈算法制作出智能假肢，实现了安露与郎朗弹钢琴同台表演钢琴的壮举。该企业创始人兼CEO韩璧丞曾获得过麻省理工科技评论「35岁以下创新35人」的殊荣。

图：安露与郎朗同台演奏（来源：CCTV）

除此之外还有其他的方法，芝加哥康复研究所则是利用表皮神经来制作。对于残疾人士来说，大脑知道其身体缺失的肢体，但是其他位置并不会，仍然会控制肌肉动作，联动该已损失的肢体。比如小腿缺失患者的大腿，在收到大脑控制行动的信号以后，依然会“通知”小腿该起来干活了。

正是由于人体这样的特征，芝加哥康复研究所的科学家在患者的大腿部位放了11个电极，用于连接仿生假肢的微电脑。由此来为智能假肢接受大腿发出的信号，最终实现代替小腿的功能。但是这种假肢需要患者进行定向肌肉神经移植术（targetedmusclereinnervation），用于放大信号，以便设备捕捉。

Handiii和芝加哥康复研究所的做法很像，不过他们免除了定向肌肉神经移植的过程，直接依靠传感器接收肌肉的电信号，以此对机械手臂做出反应。不仅如此，Handiii的智能假肢也能通过信号驱动手指关节，原理如同上文提到的“大腿小腿”一样，人类指关节活动时，整个手臂都会释放出微弱的信号。

图：极具科幻感的Handiii智能假肢（来源：

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