ABOUT THE SPEAKER
Hugh Herr - Bionics designer
At MIT, Hugh Herr builds prosthetic knees, legs and ankles that fuse biomechanics with microprocessors to restore (and perhaps enhance) normal gait, balance and speed.

Why you should listen

Hugh Herr co-directs the Center for Extreme Bionics at the MIT Media Lab, where he is pioneering a new class of biohybrid smart prostheses and orthoses to improve the quality of life for thousands of people with physical challenges. A powered ankle-foot prosthesis called the Empower by Ottobock, for instance, emulates the action of a biological leg to create a natural gait, allowing persons with amputation to walk with normal levels of speed and metabolism as if their legs were biological.  

Herr also advances powerful body exoskeletons that augment human physicality beyond innate physiological levels, enabling humans to walk and run faster with less metabolic energy. He is the co-founder and Chief Scientific Officer of Dephy Inc., which creates products that augment physiological function through electromechanical enhancement.

 

More profile about the speaker
Hugh Herr | Speaker | TED.com
TED2018

Hugh Herr: How we'll become cyborgs and extend human potential

休 · 赫尔: 如何成为生化人并扩展人类潜能

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仿生学设计师休 · 赫尔先生说, 人类很快就会拥有新的身体,这将永远模糊自然世界与合成世界之间的界线。在一次令人难忘的谈话中, 他详细介绍了 "神经体现设计", 即他正在麻省理工学院开发的创建生化人功能的方法,并向我们展望未来会以一种重新定义人类潜能的方式提升我们人体机能——也许我们会变成超级英雄。 "我相信本世纪末,与今天的我们相比,人类在形态和动力学方面将发生颠覆性的变化。”他说,“人类将会腾飞和翱翔。”
- Bionics designer
At MIT, Hugh Herr builds prosthetic knees, legs and ankles that fuse biomechanics with microprocessors to restore (and perhaps enhance) normal gait, balance and speed. Full bio

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00:13
I'm an MITMIT professor教授,
0
1388
2186
我是麻省理工学院的教授,
00:15
but I do not design设计 buildings房屋
or computer电脑 systems系统.
1
3598
2976
但我并不设计建筑或计算机系统。
00:18
Rather, I build建立 body身体 parts部分,
2
6938
2477
确切来说,我建造身体部位,
00:22
bionic仿生 legs that augment增加
human人的 walking步行 and running赛跑.
3
10133
3024
增加人的行走和运行能力的仿生腿。
00:25
In 1982, I was in
a mountain-climbing爬山 accident事故,
4
13812
2933
在 1982年的登山事故中,
因为双腿组织冻伤,
我双腿膝盖以下被迫截肢。
00:28
and both of my legs had to be amputated截肢
due应有 to tissue组织 damage损伤 from frostbite冻疮.
5
16769
3634
00:33
Here, you can see my legs:
6
21245
1937
看,这就是我的双腿:
00:35
24 sensors传感器, six microprocessors微处理器
and muscle-tendon-like肌肉肌腱样 actuators执行器.
7
23206
5300
有24 个传感器,6个微处理器
和像肌肉肌腱样的驱动器。
我的膝盖以下就是一堆螺栓螺母,
00:40
I'm basically基本上 a bunch of nuts坚果 and bolts螺栓
from the knee膝盖 down.
8
28530
2869
00:43
But with this advanced高级 bionic仿生 technology技术,
9
31846
2356
但是,借助这种先进的仿生技术,
00:46
I can skip跳跃, dance舞蹈 and run.
10
34226
2242
我可以跳跃、 舞蹈和跑步。
(掌声)
00:50
(Applause掌声)
11
38138
1044
谢谢。
00:51
Thank you.
12
39206
1151
(掌声)
00:52
(Applause掌声)
13
40381
2610
00:55
I'm a bionic仿生 man,
but I'm not yet然而 a cyborg半机械人.
14
43015
3929
我是一个仿生人,
但还不是生化人。
01:02
When I think about moving移动 my legs,
15
50284
2802
当我想移动双腿时,
01:05
neural神经 signals信号 from
my central中央 nervous紧张 system系统
16
53110
3119
中枢神经系统会发出神经信号,
01:08
pass通过 through通过 my nerves神经
17
56253
1619
通过神经进行传导,
01:09
and activate启用 muscles肌肉
within my residual剩余的 limbs四肢.
18
57896
3111
并激活我残余肢体的肌肉。
01:15
Artificial人造 electrodes电极 sense these signals信号,
19
63380
2659
人造电极感应到这些信号,
01:18
and small computers电脑 in the bionic仿生 limb
20
66063
2465
仿生肢体内的小计算机
01:20
decode解码 my nerve神经 pulses脉冲
into my intended movement运动 patterns模式.
21
68552
4023
对我的神经脉冲解码
并进入预期的运动模式。
01:26
Stated simply只是,
22
74493
1901
简言之,
01:28
when I think about moving移动,
23
76418
1331
当我想移动时,
01:29
that command命令 is communicated传达
to the synthetic合成的 part部分 of my body身体.
24
77773
4197
这个命令被传达到
我身体的合成部分。
01:34
However然而, those computers电脑 can't input输入
information信息 into my nervous紧张 system系统.
25
82466
3778
然而,计算机却无法
将信息输入到我的神经系统。
01:38
When I touch触摸 and move移动 my synthetic合成的 limbs四肢,
26
86838
2889
当我触摸和移动我的合成四肢时,
01:41
I do not experience经验 normal正常
touch触摸 and movement运动 sensations感觉.
27
89751
3253
我感受不到正常触摸和运动的感觉。
01:46
If I were a cyborg半机械人 and could feel my legs
28
94108
4036
如果我是生化人,
而且能通过小电脑输入
神经系统的信息而感觉到我腿的存在,
01:51
via通过 small computers电脑 inputting输入 information信息
into my nervous紧张 system系统,
29
99255
3826
01:55
it would fundamentally从根本上 change更改, I believe,
30
103105
2358
我相信,它将从根本上
01:57
my relationship关系 to my synthetic合成的 body身体.
31
105487
2744
改变我与我的合成身体之间的关系。
02:00
Today今天, I can't feel my legs,
32
108605
1825
现在,我无法感受到双腿的存在,
正因为如此,
02:03
and because of that,
33
111788
1182
我的双腿事实上只是独立于
我身体和意志之外的工具而已,
02:04
my legs are separate分离 tools工具
from my mind心神 and my body身体.
34
112994
3445
它们根本不是我身体的一部分。
02:08
They're not part部分 of me.
35
116463
1382
02:11
I believe that if I were a cyborg半机械人
and could feel my legs,
36
119480
3286
我相信,如果我是生化人
且能感受到双腿的存在,
02:14
they would become成为
part部分 of me, part部分 of self.
37
122790
2428
它们会成为我身体的
一部分、自我的一部分。
在麻省理工学院,
我们正在考虑神经体现设计。
02:17
At MITMIT, we're thinking思维 about
NeuroEmbodiedNeuroEmbodied Design设计.
38
125923
4145
02:22
In this design设计 process处理,
39
130092
1777
在这个设计过程中,
02:25
the designer设计师 designs设计 human人的 flesh and bone,
the biological生物 body身体 itself本身,
40
133110
5463
设计者们设计
人体肌肉和骨骼、生物体本身,
连同合成物们一起,
02:30
along沿 with synthetics合成纤维 to enhance提高
the bidirectional双向 communication通讯
41
138597
4937
共同增进神经系统
与所构建世界之间的双向沟通。
02:35
between之间 the nervous紧张 system系统
and the built内置 world世界.
42
143558
2482
神经体现设计是一种
创造生化人功能的方法。
02:39
NeuroEmbodiedNeuroEmbodied Design设计 is a methodology方法
to create创建 cyborg半机械人 function功能.
43
147406
4389
02:45
In this design设计 process处理,
designers设计师 contemplate沉思 a future未来
44
153843
4351
在此设计过程里,
设计者们设想,在未来世界中
02:50
in which哪一个 technology技术
no longer compromises妥协 separate分离,
45
158218
3151
技术不再妥协于
与我们头脑和身体分离的、
没有任何生命特征的工具;
02:53
lifeless死气沉沉 tools工具 from
our minds头脑 and our bodies身体,
46
161393
2928
02:56
a future未来 in which哪一个 technology技术
has been carefully小心 integrated集成
47
164345
3826
未来世界中,技术已被精心整合到
03:00
within our nature性质,
48
168195
1571
我们人类的天性中;
03:01
a world世界 in which哪一个
what is biological生物 and what is not,
49
169790
3175
一个是否是生物、
是否是人、
03:04
what is human人的 and what is not,
50
172989
2086
03:07
what is nature性质 and what is not
51
175099
2057
是否是自然本性的
界限将永远模糊的世界。
03:09
will be forever永远 blurred模糊.
52
177180
2187
未来将为人类提供新的身体。
03:11
That future未来 will provide提供
humanity人性 new bodies身体.
53
179391
3476
03:16
NeuroEmbodiedNeuroEmbodied Design设计
will extend延伸 our nervous紧张 systems系统
54
184156
2739
神经体现设计将我们的神经系统
延伸到合成世界中,
03:18
into the synthetic合成的 world世界,
55
186919
1674
03:20
and the synthetic合成的 world世界 into us,
56
188617
2476
同时也将合成世界延伸到我们体内,
这些都将从根本上改变我们。
03:23
fundamentally从根本上 changing改变 who we are.
57
191117
2650
通过设计生物体
03:26
By designing设计 the biological生物 body身体
to better communicate通信
58
194994
3054
实现与构建的设计世界
进行更好沟通,
03:30
with the built内置 design设计 world世界,
59
198072
1787
人类将在二十一世纪终结残疾,
03:33
humanity人性 will end结束 disability失能
in this 21stST century世纪
60
201080
2985
03:36
and establish建立 the scientific科学
and technological技术性 basis基础
61
204089
3550
并为人类能力的强化
建立科学和技术基础;
03:39
for human人的 augmentation增强,
62
207663
1301
在认知、感情和身体方面,
人类能力的提升
03:41
extending扩展 human人的 capability能力
beyond innate先天, physiological生理 levels水平,
63
209937
4457
03:46
cognitively认知, emotionally感情上 and physically物理.
64
214418
3126
将超越先天和生理层面。
有许多方法可以超越常规
来建立新的身体,
03:50
There are many许多 ways方法
in which哪一个 to build建立 new bodies身体 across横过 scale规模,
65
218218
4232
从生物分子层面
到组织和器官层面。
03:54
from the biomolecular生物分子
to the scale规模 of tissues组织 and organs器官.
66
222474
3945
今天,我想谈谈
神经体现设计中的一个领域 ,
03:58
Today今天, I want to talk about
one area of NeuroEmbodiedNeuroEmbodied Design设计,
67
226443
3206
04:01
in which哪一个 the body's身体的 tissues组织
are manipulated操纵 and sculpted雕刻
68
229673
4064
使用外科手术和再生技术,
对人体组织进行处理和重塑。
04:05
using运用 surgical外科 and regenerative再生 processes流程.
69
233761
2546
04:10
The current当前 amputation切断术 paradigm范例
70
238331
1636
自美国内战以来,
04:11
hasn't有没有 changed fundamentally从根本上
since以来 the US Civil国内 War战争
71
239991
4067
截肢规范并没有发生根本性的改变,
04:16
and has grown长大的 obsolete过时的
in light of dramatic戏剧性 advancements进步
72
244082
3754
随着执行器、控制系统
和神经接口技术的迅猛发展,
04:19
in actuators执行器, control控制 systems系统
and neural神经 interfacing界面 technologies技术.
73
247860
3936
原来的截肢规范早已过时。
一个主要的缺陷是
缺少了用来进行控制和本体感知的
04:25
A major重大的 deficiency不足 is the lack缺乏
of dynamic动态 muscle肌肉 interactions互动
74
253058
4278
动态肌肉间的相互作用。
04:29
for control控制 and proprioception本体.
75
257360
2142
04:32
What is proprioception本体?
76
260682
1850
什么是本体感知呢?
04:34
When you flex柔性 your ankle,
muscles肌肉 in the front面前 of your leg contract合同,
77
262556
3238
当你弯曲脚踝时,
腿前部的肌肉就会收缩,
同时,腿后部的肌肉则会伸展。
04:37
simultaneously同时 stretching拉伸 muscles肌肉
in the back of your leg.
78
265818
2976
当你伸展脚踝时,
肌肉的作用正好相反。
04:40
The opposite对面 happens发生
when you extend延伸 your ankle.
79
268818
2485
当腿后面的肌肉收缩时,
04:43
Here, muscles肌肉 in the back
of your leg contract合同,
80
271327
2232
腿前面的肌肉就会伸展。
04:45
stretching拉伸 muscles肌肉 in the front面前.
81
273583
1721
当这些肌肉弯曲和伸展时,
04:47
When these muscles肌肉 flex柔性 and extend延伸,
82
275328
1976
04:49
biological生物 sensors传感器
within the muscle肌肉 tendons
83
277328
2334
肌肉肌腱内的生物传感器
通过神经向大脑发送信息。
04:51
send发送 information信息
through通过 nerves神经 to the brain.
84
279686
2476
这就是为何我们根本不用看
04:54
This is how we're able能够 to feel
where our feet are
85
282186
2604
就能感觉到脚的位置。
04:56
without seeing眼看 them with our eyes眼睛.
86
284814
2546
目前的截肢范式
打破了这些动态肌肉间的关系,
05:00
The current当前 amputation切断术 paradigm范例
breaks休息 these dynamic动态 muscle肌肉 relationships关系,
87
288186
4223
05:04
and in so doing eliminates消除
normal正常 proprioceptive本体 sensations感觉.
88
292433
4096
这样做也消除了正常的本体感知能力。
05:08
Consequently所以, a standard标准 artificial人造 limb
89
296553
2739
因此,,一个标准的假肢
05:11
cannot不能 feed饲料 back information信息
into the nervous紧张 system系统
90
299316
2675
无法将假肢在空间中的位置信息
05:14
about where the prosthesis假体 is in space空间.
91
302015
2744
反馈回神经系统中。
05:16
The patient患者 therefore因此
cannot不能 sense and feel
92
304783
3157
病人因而也无法感知和感受到
假肢连接处的位置和动作,
05:19
the positions位置 and movements运动
of the prosthetic假肢 joint联合
93
307964
2967
除非自己亲眼看到。
05:22
without seeing眼看 it with their eyes眼睛.
94
310955
2095
我的腿就是用这个
内战时期的方法截肢的,
05:26
My legs were amputated截肢
using运用 this Civil国内 War-era战争时代 methodology方法.
95
314153
3944
我能感觉到我的双脚,,
现在就能感觉到它们的存在,
05:30
I can feel my feet,
I can feel them right now
96
318626
2556
05:33
as a phantom幻影 awareness意识.
97
321206
1859
仅仅作为一种幻影意识。
但是,当试图移动它们时,
我却做不到,
05:35
But when I try to move移动 them, I cannot不能.
98
323089
1889
感觉它们像被卡在
坚硬的溜冰鞋里一样。
05:37
It feels感觉 like they're stuck卡住
inside rigid死板 ski滑雪 boots靴子.
99
325002
2746
在麻省理工学院,,
为了解决这些问题,
05:40
To solve解决 these problems问题,
100
328730
1156
05:41
at MITMIT, we invented发明 the agonist-antagonist受体拮抗剂
myoneuralmyoneural interface接口,
101
329910
5038
我们发明了主动肌和
对抗肌肌神经的接口,
缩写为AMI。
05:46
or AMIAMI, for short.
102
334972
1833
AMI 是一种将残肢中的神经
05:48
The AMIAMI is a method方法 to connect nerves神经
within the residuum渣 油
103
336829
3634
05:52
to an external外部, bionic仿生 prosthesis假体.
104
340487
2223
连接到外部仿生假肢的方法。
AMI 是如何设计的,
又是如何工作的呢?
05:55
How is the AMIAMI designed设计,
and how does it work?
105
343405
3095
AMI 包括两块通过手术连接的肌肉:
05:59
The AMIAMI comprises包含 two muscles肌肉
that are surgically手术 connected连接的,
106
347508
3509
06:03
an agonist激动 linked关联 to an antagonist对手.
107
351041
2317
主动肌和与之连接的对抗肌。
当主动肌在电激信号作用下收缩时,
06:05
When the agonist激动 contracts合同
upon electrical电动 activation激活,
108
353909
2799
06:08
it stretches舒展 the antagonist对手.
109
356732
2492
它会伸展对抗肌。
06:11
This muscle肌肉 dynamic动态 interaction相互作用
110
359248
2282
这种肌肉的动态交互作用
导致肌肉肌腱内的生物传感器
06:13
causes原因 biological生物 sensors传感器
within the muscle肌肉 tendon肌腱
111
361554
3032
通过神经向中枢神经系统发送
06:16
to send发送 information信息 through通过 the nerve神经
to the central中央 nervous紧张 system系统,
112
364610
3469
06:20
relating有关 information信息 on the muscle肌肉
tendon's肌腱的 length长度, speed速度 and force.
113
368103
4604
有关肌肉肌腱长度、
速度和力量的信息。
06:24
This is how muscle肌肉 tendon肌腱
proprioception本体 works作品,
114
372731
2318
这就是肌肉肌腱本体的工作原理,
06:27
and it's the primary way we, as humans人类,
115
375073
2643
它也是我们作为人类
感觉和感知四肢位置、
运动和力量的主要途径。
06:29
can feel and sense the positions位置,
movements运动 and forces军队 on our limbs四肢.
116
377740
4126
当肢体被截掉以后,
06:34
When a limb is amputated截肢,
117
382386
1302
外科医生把残肢内
这些拮抗肌连接起来,
06:35
the surgeon外科医生 connects所连接 these opposing反对
muscles肌肉 within the residuum渣 油
118
383712
4120
形成AMI。
06:39
to create创建 an AMIAMI.
119
387856
1217
06:41
Now, multiple AMIAMI
constructs结构体 can be created创建
120
389097
3093
现在,可以创建多个AMI结构
用于多个人工关节的控制和感知。
06:44
for the control控制 and sensation感觉
of multiple prosthetic假肢 joints关节.
121
392214
3961
然后,将人造电极
放在每块AMI 肌肉上,
06:48
Artificial人造 electrodes电极 are then placed放置
on each AMIAMI muscle肌肉,
122
396199
3398
06:51
and small computers电脑 within the bionic仿生 limb
decode解码 those signals信号
123
399621
3651
仿生肢体内的小计算机
对这些信号解码,
06:55
to control控制 powerful强大 motors马达
on the bionic仿生 limb.
124
403296
2912
以控制仿生肢上的强力马达。
06:58
When the bionic仿生 limb moves移动,
125
406933
2160
当仿生肢体移动时,
AMI 上的肌肉来回移动,
07:01
the AMIAMI muscles肌肉 move移动 back and forth向前,
126
409117
1857
通过神经向大脑发送信号,
07:02
sending发出 signals信号 through通过
the nerve神经 to the brain,
127
410998
2192
使佩戴假肢的人能体验到
07:05
enabling启用 a person wearing穿着 the prosthesis假体
to experience经验 natural自然 sensations感觉
128
413214
4142
07:09
of positions位置 and movements运动
of the prosthesis假体.
129
417380
2484
假肢的位置和运动的自然感觉。
07:12
Can these tissue-design组织设计 principles原则
be used in an actual实际 human人的 being存在?
130
420492
4134
这些组织设计原则
能用于真正的人体吗?
07:17
A few少数 years年份 ago, my good friend朋友
Jim吉姆 Ewing尤因 -- of 34 years年份 --
131
425786
3809
几年前,我34岁的好朋友吉姆 · 尤文
07:21
reached到达 out to me for help.
132
429619
1722
向我求助。
吉姆经历一了次可怕的登山事故。
07:24
Jim吉姆 was in an a terrible可怕
climbing攀登 accident事故.
133
432272
2056
07:26
He fell下跌 50 feet in the Cayman鳄鱼 Islands岛屿
134
434352
2698
在开曼群岛上,他下跌了50英尺,
他的绳子没能接住他,
导致他直接撞到地上。
07:29
when his rope failed失败 to catch抓住 him
hitting the ground's理由 surface表面.
135
437074
3198
他身上多处受伤,
07:33
He suffered遭遇 many许多, many许多 injuries受伤:
136
441339
2470
肺被刺穿、许多骨头都断了。
07:35
punctured刺破 lungs and many许多 broken破碎 bones骨头.
137
443833
3214
事故之后,他依然梦想着回到
07:40
After his accident事故, he dreamed梦见
of returning回国 to his chosen选择 sport运动
138
448060
3730
07:43
of mountain climbing攀登,
139
451814
1304
自己选择的登山运动众,
07:45
but how might威力 this be possible可能?
140
453142
1877
但这怎么可能呢?
答案就来自于‘’生化人团队‘’,
07:49
The answer回答 was Team球队 Cyborg人造人,
141
457322
2222
07:52
a team球队 of surgeons外科医生,
scientists科学家们 and engineers工程师
142
460369
3239
一个由外科医生、
科学家和工程师组成的团队,
07:55
assembled组装 at MITMIT to rebuild重建 Jim吉姆
back to his former前任的 climbing攀登 prowess实力.
143
463632
4842
聚集在麻省理工学院
帮助吉姆恢复他以前的攀登能力。
08:00
Team球队 member会员 Dr博士. Matthew马修 Carty卡蒂
amputated截肢 Jim's吉姆 badly damaged破损 leg
144
468498
4056
小组成员马修 · 卡蒂博士
在波士顿的布莱根妇女医院
08:04
at Brigham布里格姆 and Women's女士的 Hospital醫院 in Boston波士顿,
145
472578
2112
切除了吉姆严重受损的腿,
08:06
using运用 the AMIAMI surgical外科 procedure程序.
146
474714
2072
完全按照AMI 手术步骤进行手术。
他把创建的肌腱滑轮
连接到吉姆的胫骨上,
08:09
Tendon肌腱 pulleys滑轮 were created创建
and attached to Jim's吉姆 tibia胫骨 bone
147
477262
3405
08:12
to reconnect重新连接 the opposing反对 muscles肌肉.
148
480691
2039
以重新连接拮抗肌。
08:15
The AMIAMI procedure程序
reestablished重建 the neural神经 link链接
149
483460
2905
AMI 过程重新建立了
08:18
between之间 Jim's吉姆 ankle-foot踝足
muscles肌肉 and his brain.
150
486389
2875
吉姆脚踝脚肌肉
和他的大脑之间的神经联系。
08:21
When Jim吉姆 moves移动 his phantom幻影 limb,
151
489854
2564
当吉姆移动幻肢时,
08:24
the reconnected重新连接 muscles肌肉
move移动 in dynamic动态 pairs,
152
492442
3008
重新连接的肌肉也动态成对移动,
08:27
causing造成 signals信号 of proprioception本体
to pass通过 through通过 nerves神经 to the brain,
153
495474
4437
把本体信号通过神经传送到大脑,
08:31
so Jim吉姆 experiences经验 normal正常 sensations感觉
with ankle-foot踝足 positions位置 and movements运动,
154
499935
3620
因此,吉姆能体验到
脚踝-脚的位置和运动的正常感觉,
即使蒙上眼睛。
08:35
even when blindfolded蒙住眼睛.
155
503579
1316
08:37
Here's这里的 Jim吉姆 at the MITMIT laboratory实验室
after his surgeries手术.
156
505842
3437
这是在麻省理工实验室中,
手术后的吉姆。
08:41
We electrically linked关联 Jim's吉姆 AMIAMI muscles肌肉,
via通过 the electrodes电极,
157
509303
3120
我们通过电极将吉姆的AMI肌肉
08:44
to a bionic仿生 limb,
158
512447
1158
连接到仿生肢体上,
吉姆很快就学会了如何移动仿生肢体,
08:45
and Jim吉姆 quickly很快 learned学到了
how to move移动 the bionic仿生 limb
159
513629
2761
08:48
in four distinct不同 ankle-foot踝足
movement运动 directions方向.
160
516414
2904
四个不同方向的脚踝-脚均可移动。
08:52
We were excited兴奋 by these results结果,
but then Jim吉姆 stood站在 up,
161
520000
3063
大家都对此兴奋不已,
而当吉姆站起来时,
08:55
and what occurred发生 was truly remarkable卓越.
162
523087
2866
接下来发生的一切则令人惊叹:
所有由中枢神经系统调节的
假体生理发展
08:57
All the natural自然 biomechanics生物力学
mediated by the central中央 nervous紧张 system系统
163
525977
4016
经由合成肢体
09:02
emerged出现 via通过 the synthetic合成的 limb
164
530017
3349
以一种无意识的反射行为
融合在一起。
09:05
as an involuntary非自愿, reflexive反思 action行动.
165
533390
3515
09:08
All the intricacies错综复杂 of foot脚丫子 placement放置
during stair楼梯 ascent上升 --
166
536929
3897
上楼时脚步错综复杂的位置——
(掌声)
09:12
(Applause掌声)
167
540850
3498
呈现在我们眼前。
09:16
emerged出现 before our eyes眼睛.
168
544372
1904
这是吉姆走下台阶,
09:19
Here's这里的 Jim吉姆 descending steps脚步,
169
547644
1825
09:21
reaching到达 with his bionic仿生 toe脚趾
to the next下一个 stair楼梯 tread,
170
549493
2992
正伸出仿生脚趾到下一个台阶,
自动地展现自然的动作,
09:24
automatically自动 exhibiting参展 natural自然 motions运动
171
552509
2516
09:27
without him even trying to move移动 his limb.
172
555049
2792
甚至不用有意识地试着移动肢体。
因为吉姆的中枢神经系统
能接收本体感知信号,
09:29
Because Jim's吉姆 central中央 nervous紧张 system系统
is receiving接收 the proprioceptive本体 signals信号,
173
557865
4613
09:34
it knows知道 exactly究竟 how to control控制
the synthetic合成的 limb in a natural自然 way.
174
562502
4047
所以,它确切知道
如何自然地控制合成肢体。
09:39
Now, Jim吉姆 moves移动 and behaves的行为
as if the synthetic合成的 limb is part部分 of him.
175
567635
5587
吉姆活动和做事时,
合成肢体就像他的一部分。
09:45
For example, one day in the lab实验室,
176
573746
1960
例如,某天在实验室,
09:47
he accidentally偶然 stepped加强
on a roll of electrical电动 tape胶带.
177
575730
3096
他意外地踩到一卷电工胶带上,
当东西粘上到你的鞋底上时,
你会怎么做?
09:50
Now, what do you do
when something's什么是 stuck卡住 to your shoe?
178
578850
2627
你不会弯腰去取的,
那样显得太笨了,
09:53
You don't reach达到 down like this;
it's way too awkward尴尬.
179
581501
2611
相反,你会抖掉它。
09:56
Instead代替, you shake it off,
180
584136
1294
09:57
and that's exactly究竟 what Jim吉姆 did
181
585454
1825
吉姆正是这么做的,
09:59
after being存在 neurallyneurally connected连接的 to the limb
for just a few少数 hours小时.
182
587303
3166
神经接通肢体仅几小时后,
他就甩掉了胶带!
我觉得最有意思的是,
10:03
What was most interesting有趣 to me
183
591436
1977
10:05
is what Jim吉姆 was telling告诉 us
he was experiencing经历.
184
593437
2868
吉姆告诉我们他当时的感受。
10:08
He said, "The robot机器人 became成为 part部分 of me."
185
596329
3325
他说:‘’机器已成为我的一部分。‘’
10:12
Jim吉姆 Ewing尤因: The morning早上 after the first
time I was attached to the robot机器人,
186
600217
3786
吉姆 · 尤文:
我连上机器后的次日早晨,
女儿下楼来,问我成为
生化人的感觉如何,
10:16
my daughter女儿 came来了 downstairs楼下
and asked me how it felt to be a cyborg半机械人,
187
604027
5366
10:21
and my answer回答 was
that I didn't feel like a cyborg半机械人.
188
609417
3969
我回答说,不觉得自己是生化人,
而是觉得好像是自己的腿回来了。
10:25
I felt like I had my leg,
189
613410
3826
10:29
and it wasn't that I was
attached to the robot机器人
190
617260
4721
与其说我连在机器上,
10:34
so much as the robot机器人 was attached to me,
191
622005
2621
倒不如说是机器连到我身上,
10:36
and the robot机器人 became成为 part部分 of me.
192
624650
1532
机器已然成为我的一部分,
10:38
It became成为 my leg pretty漂亮 quickly很快.
193
626206
2491
很快就变成我的腿了。
(掌声)休 · 赫尔:谢谢。
10:41
Hugh Herr赫尔: Thank you.
194
629617
1151
10:42
(Applause掌声)
195
630792
3088
(掌声)
10:45
By connecting Jim's吉姆
nervous紧张 system系统 bidirectionally双向
196
633904
3373
通过将吉姆的神经系统双向连接到
10:49
to his synthetic合成的 limb,
197
637301
1770
他的合成肢体上,
实现了神经体现。
10:51
neurological神经 embodiment实施例 was achieved实现.
198
639095
2924
10:54
I hypothesized假设 that because Jim吉姆
can think and move移动 his synthetic合成的 limb,
199
642043
5477
我推测,因为吉姆能思考
和移动他的合成肢体,
他还能在神经系统内
感受到那些移动,
10:59
and because he can feel those movements运动
within his nervous紧张 system系统,
200
647544
4310
11:03
the prosthesis假体 is no longer
a separate分离 tool工具,
201
651878
3127
所以,假肢不再是单独的工具,
而是吉姆的一部分,
整个身体不可分割的一部分。
11:07
but an integral积分 part部分 of Jim吉姆,
an integral积分 part部分 of his body身体.
202
655029
4396
由于神经体现,
吉姆不觉得自己像生化人。
11:12
Because of this neurological神经 embodiment实施例,
Jim吉姆 doesn't feel like a cyborg半机械人.
203
660108
3998
他觉得就像找回了自己的腿、
11:17
He feels感觉 like he just has his leg back,
204
665215
2217
找回自己的身体而已。
11:19
that he has his body身体 back.
205
667456
1547
11:21
Now I'm often经常 asked
206
669580
1151
现在我经常被问到
11:22
when I'm going to be neurallyneurally linked关联
to my synthetic合成的 limbs四肢 bidirectionally双向,
207
670755
3556
何时会将我的合成肢体
双向接通神经,
准备何时成为生化人。
11:26
when I'm going to become成为 a cyborg半机械人.
208
674335
1784
11:28
The truth真相 is, I'm hesitant
to become成为 a cyborg半机械人.
209
676143
2763
事实上,
我很犹豫要不要成为生化人。
11:31
Before my legs were amputated截肢,
I was a terrible可怕 student学生.
210
679966
3207
截肢前我是个糟糕的学生。
11:35
I got D'sD的 and often经常 F'sF 的 in school学校.
211
683197
2823
在学校的成绩是 D,常常是 F。
11:38
Then, after my limbs四肢 were amputated截肢,
212
686044
2729
截肢后,
11:40
I suddenly突然 became成为 an MITMIT professor教授.
213
688797
2099
我突然成为麻省理工学院的教授了。
(笑声)
11:43
(Laughter笑声)
214
691353
2167
(掌声)
11:45
(Applause掌声)
215
693544
3722
11:49
Now I'm worried担心 that once一旦 I'm neurallyneurally
connected连接的 to my limbs四肢 once一旦 again,
216
697290
4477
现在我有点担心,
我的肢体一旦接通神经,
11:53
my brain will remap映射
back to its not-so-bright不太亮 self.
217
701791
3690
大脑会重新回到那个
不太聪明的自己。
11:57
(Laughter笑声)
218
705505
1302
(笑声)
11:58
But you know what, that's OK,
because at MITMIT, I already已经 have tenure保有.
219
706831
4071
不过没关系,你们也知道,
我已是麻省理工学院的终身教授了。
12:02
(Laughter笑声)
220
710926
1628
(笑声)
12:04
(Applause掌声)
221
712578
2865
(掌声)
我相信,神经体现设计的范围
12:07
I believe the reach达到
of NeuroEmbodiedNeuroEmbodied Design设计
222
715467
2358
12:09
will extend延伸 far beyond limb replacement替代
223
717849
2857
将远超替换肢体的范围,
它会将人类带入从根本上
12:12
and will carry携带 humanity人性 into realms境界
224
720730
2704
12:15
that fundamentally从根本上
redefine重新定义 human人的 potential潜在.
225
723458
2690
重新定义人类潜能的领域。
12:18
In this 21stST century世纪,
226
726866
1719
在二十一世纪,
12:20
designers设计师 will extend延伸 the nervous紧张 system系统
into powerfully有力 strong强大 exoskeletons外骨骼
227
728609
4437
设计师们会把神经系统
延伸到强大的外骨骼,
人类能用思想去控制和感知它们。
12:25
that humans人类 can control控制
and feel with their minds头脑.
228
733070
4207
体内的肌肉可重新配置,
12:30
Muscles肌肉 within the body身体
can be reconfigured重新配置
229
738139
3143
12:33
for the control控制 of powerful强大 motors马达,
230
741306
2913
以控制强大的马达,
12:36
and to feel and sense
exoskeletal外骨骼 movements运动,
231
744243
4104
并感受和感知外骨骼的动作,
12:40
augmenting增广 humans'人类' strength强度,
jumping跳跃 height高度 and running赛跑 speed速度.
232
748371
3761
进而增强人类力量、
跳跃高度和跑步速度。
12:44
In this 21stST century世纪, I believe humans人类
will become成为 superheroes超级英雄.
233
752807
4650
在二十一世紀,我相信
人类会成为超级英雄。
12:50
Humans人类 may可能 also extend延伸 their bodies身体
234
758313
3611
人类也可以延伸自己的身体
到拟人化的结构中,如翅膀,
12:53
into non-anthropomorphic非拟人化
structures结构, such这样 as wings翅膀,
235
761948
2991
在神经系统内控制
和感受每一个翅膀动作。
12:57
controlling控制 and feeling感觉 each wing翅膀 movement运动
within the nervous紧张 system系统.
236
765805
4031
13:02
Leonardo莱昂纳多 daDA Vinci达芬奇 said,
"When once一旦 you have tasted flight飞行,
237
770716
3394
达芬奇说过:
“一旦尝过飞行的滋味,
13:06
you will forever永远 walk步行 the earth地球
with your eyes眼睛 turned转身 skyward天空,
238
774134
3527
在地上行走时,
你的眼睛依然会看向天空,
13:09
for there you have been
and there you will always long to return返回."
239
777685
4666
因为你曾去过那里,
而且会一直想回到那里。”
13:15
During the twilight years年份 of this century世纪,
240
783490
2040
在本世纪末,
与今天的我们相比,
我相信人类在形态和动力学方面,
13:17
I believe humans人类 will be unrecognizable面目全非
in morphology形态学 and dynamics动力学
241
785554
4230
将发生颠覆性的改变。
13:21
from what we are today今天.
242
789808
1953
13:23
Humanity人性 will take flight飞行 and soar翱翔.
243
791785
2935
人类将会腾飞并翱翔。
13:27
Jim吉姆 Ewing尤因 fell下跌 to earth地球
and was badly broken破碎,
244
795695
3302
虽然吉姆 · 尤恩坠地
并严重受伤,
13:31
but his eyes眼睛 turned转身 skyward天空,
where he always longed渴望 to return返回.
245
799021
3380
但他的眼睛看着天空,
总是渴望回归。
13:35
After his accident事故,
he not only dreamed梦见 to walk步行 again,
246
803281
2556
事故后,他不仅梦想能再次走路,
13:37
but also to return返回 to his chosen选择 sport运动
of mountain climbing攀登.
247
805861
2864
还梦想回到
他所选择的登山运动。
13:41
At MITMIT, Team球队 Cyborg人造人 built内置 Jim吉姆
a specialized专门 limb for the vertical垂直 world世界,
248
809657
4738
在麻省理工学院,生化人团队
专门打造了用于垂直世界的特殊肢体,
13:46
a brain-controlled大脑控制 leg with full充分 position位置
and movement运动 sensations感觉.
249
814419
4230
即由大脑控制、
具有完整位置和动作感觉的腿。
13:52
Using运用 this technology技术,
Jim吉姆 returned to the Cayman鳄鱼 Islands岛屿,
250
820065
3223
用这种技术,吉姆重回开曼群岛的
13:55
the site现场 of his accident事故,
251
823312
1907
事故发生现场,
13:57
rebuilt重建 as a cyborg半机械人
to climb skyward天空 once一旦 again.
252
825243
4008
作为被重建的生化人,
再次向着天空攀登。
14:01
(Crashing崩溃 waves波浪)
253
829275
1777
(浪涛声)
14:27
(Applause掌声)
254
855727
7000
(掌声)
14:43
Thank you.
255
871578
1151
谢谢。
(掌声)
14:44
(Applause掌声)
256
872753
3581
14:48
Ladies女士们 and gentlemen绅士, Jim吉姆 Ewing尤因,
the first cyborg半机械人 rock climber登山者.
257
876358
3461
先生女士们,这就是
第一个生化人攀岩者——吉姆 · 尤恩!
14:51
(Applause掌声)
258
879843
7000
(掌声)
Translated by Carol Wang

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ABOUT THE SPEAKER
Hugh Herr - Bionics designer
At MIT, Hugh Herr builds prosthetic knees, legs and ankles that fuse biomechanics with microprocessors to restore (and perhaps enhance) normal gait, balance and speed.

Why you should listen

Hugh Herr co-directs the Center for Extreme Bionics at the MIT Media Lab, where he is pioneering a new class of biohybrid smart prostheses and orthoses to improve the quality of life for thousands of people with physical challenges. A powered ankle-foot prosthesis called the Empower by Ottobock, for instance, emulates the action of a biological leg to create a natural gait, allowing persons with amputation to walk with normal levels of speed and metabolism as if their legs were biological.  

Herr also advances powerful body exoskeletons that augment human physicality beyond innate physiological levels, enabling humans to walk and run faster with less metabolic energy. He is the co-founder and Chief Scientific Officer of Dephy Inc., which creates products that augment physiological function through electromechanical enhancement.

 

More profile about the speaker
Hugh Herr | Speaker | TED.com

Data provided by TED.

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