穿上「鋼鐵戰衣」走路後 我看見另一個世界
很長一段時間，脊髓損傷在科學上被認為是不可逆的。生長在人脊椎里的中樞神經，損傷後也不再恢復。人的功能喪失，就像斷裂的電路不可以再傳遞信息。不過上世紀 90 年代的研究發現，重複的踏步動作可以讓「斷電」脊髓重新控制運動。
2003 年，在清華精密儀器系攻讀博士後的帥梅開始了「仿人機械人」（humanoid robot）的學術研究。六年後，在先前基礎上，她將研究的目標轉向了下肢外骨骼機械人。2016 年，她創立了大艾公司，其所生產的外骨骼機械人被運用在臨床實驗中，對腦癱、截癱患者起到了明顯的療效。
今年 11 月，我在大艾體驗了外骨骼下肢。
「15 年不如這 5 天」
以膝蓋為分界點，我被量了小腿和大腿的長度。座椅一樣的器械調好，我就坐了進去，腳、膝蓋、大腿、腰部、肩膀全部被綁帶固定好了。隨着身體被機器一點點牽引至站立，我有些興奮，人體就這樣便能和外骨骼下肢「共生」行走。
位於北京大興區的大艾公司也是一個康復訓練基地。辦公區下一層，地面被貼紙劃分為幾個區域，十幾台外骨骼機械人靠牆擺放，每天都有病人來這裡訓練。
對我而言，試穿這些外骨骼機械人是一次「特權」。它們的功能在於幫助癱瘓或行走不便的人群進行下肢康復。
「落地的時候重心可能會向前傾一下，不用害怕。」一直陪同的小滿對我說。她是大艾的實習生。陪其它癱瘓人士第一次試用時，她總這樣習慣性囑咐，不過於我有些多餘。
從腰肢以下都像被樹藤纏繞着，也像被一隻巨掌握住，重心輕微晃動，我幾乎無覺察，但是對於長期卧床的病人而言，乍一站立，很可能出現體位性低血壓。
站立是人基因中的本能，行走也是。當我使用助力模式，機器給力 60%，剩下 40% 靠自己。每次用力蹬步，碰到地面，腳底的喜悅就像本能一樣傳來，期待着下一步。每一步都像一個笨拙的親吻。
試穿大艾機械人 | 極客公園現場拍攝
「我這 15 年活得不如這 5 天。」大艾機械人 CEO 帥梅記得很清楚，2018 年，15 歲的小姑娘安琪，對她說了這句話。那時候安琪選擇在高二下學期休學，有了時間來公司集中訓練。使人意外的是，僅僅訓練了 5 天后，她就可以穿戴下肢機械人拄拐自主行走。
「高考對我來說確實挺難的，而且就算我考上了，身體條件也不允許我去讀」。由於大腦運動區域先天欠發育，寫字對她來說是不那麼容易，在規定時間裏用手把考卷寫完就是一個挑戰。現在安琪 19 歲了，聊天時，她驕傲地向我展示字跡工整的筆記本，最初學寫字時，她寫一個字要花 40 分鐘。
媽媽比喻，女兒的狀態是「腦細胞無法支配身體的零件」。由於出生半個月才確診腦癱，沒有及早干預，一兩歲時，醫生對安琪希望僅僅是：日後能夠坐起來、雙手做到合掌的動作就行。一家人一直努力康復，但是沒有什麼訓練手段能夠教會她走路。大約 7 年前，她在康復中心嘗試過一次用拐杖，完全站不住，整個人往後傾倒。「然後大家就知道，安琪不行。我就再也沒有用過拐杖了。」
是機械人開始教會她怎樣使用雙腿。讓她體驗「獨立行走」的艾動機械人大約重 20 公斤。和我穿戴的外骨骼還有一些不同，只有腰腿部的鈦合金骨骼架，沒有外圍的站立輔助支架。
安琪一開始嘗試帶着框架輔助的外骨骼進行訓練，大艾機械人 CEO 帥梅看到安琪的狀態挺好，提議她試一試穿另外一款，拄拐杖走。
最早研發外骨骼機械人的時候，帥梅並沒有設想能幫助到像安琪這樣的「腦癱」患者。安琪也沒有想像過自己的餘生能夠擺脫輪椅。現在，她能夠用肘拐走路，最大的願望是繼續擺脫拐杖，多出一隻手，就可以更好地照顧自己。
外骨骼機械人艾康（左）、艾動（右）|來源：大艾機械人
機器向人學，再教會人對帥梅而言，研發外骨骼機械人，可以追溯到她 03 年在清華精密儀器系做博士後。剛開始，她的研究方向是「仿人機械人」（humanoid robot）。
那時她研究如何讓機械人模仿人行走。她向我回憶，當年她所在的團隊做成的「中國第一個崎嶇路面上行走的仿人機械人」，在地上隨意撒一把從 5 毫米到 2 裏面高低不等障礙片，小機械人能夠跨越障礙走過去不摔倒。「這也為所有的技術打下了基礎。」
對人而言，腳下突然遇到凸起，會條件反射做出反應，甚至能夠瞬間調整重心避免摔倒，這源於自我保護的本能。讓機械人習得這樣的「本能」卻不容易，帥梅團隊的策略是通過算法計算腳底受力，再依此來調節腿和軀幹的步態。
帥梅2006年發表論文中的五軸仿人機械人系統示意圖 | 來源：IEEE
那時，仿人機械人是一個前沿的學術領域，而帥梅希望做出能夠實際應用的技術。用作醫療器械的「外骨骼機械人」成為了合適的選擇。最初設計時，她的目標是做幫助老年人和偏癱患者恢復行走功能的機械人。
或許是研究過步態，讓她對人的走路姿勢多一分敏銳。交談時，帥梅不時從椅子上起身，模仿各種走路姿勢。她腳底貼着地面，左右腳挨在一起，相互向前撮挪——一次在地下通道，她看見一個老大爺用這樣的姿勢走路，「我就在想，人到老了如果都是這樣的一個狀態，生活就會很悲哀。」在北航校園，她經常看到走路不便的退休教師，母親年紀變大，腿腳也逐漸不便。
以仿人機械人的技術積累為基礎，研究外骨骼下肢的步態研究、控制方式、機構設計，在技術路徑上也順理成章。於是在 2009 年左右，她將研究的目標轉向了下肢外骨骼機械人。2016 年，大艾公司成立，開始產業運作。在臨床實驗中，她發現下肢機械人對腦癱、截癱患者都有明顯的療效。
一年後的 2017 年，邵海鵬在北京第一次穿上了大艾機械人。「坐着看世界和站着看世界，那是兩個世界」。
半年多前，做電焊工作的他從 17 米高的地方墜落，安全帶折斷，腰部到胸部的第 11、12 截脊椎斷裂性骨折。從此，他成為一名截癱患者，肚臍兩三寸之下再沒有知覺，之後就沒有這樣「自然地」站起來過了，被機械人帶着向前走的時候，雙腿依舊沒有任何知覺。但他覺得「跟自已走一樣，就閉着眼睛往前走」。
沒有知覺，大腦也無法指揮腿部。做理療時，康復師一邊將他的腿抬起，一邊讓他用「意念」想像自己的腿能夠抬起——邵海鵬對截癱前的走路狀態還有記憶，而對從沒有用雙腿走過路的安琪來說，尋找站立的姿勢則需要兩個人輔助完成，一個人扶着腰，一個人扶着腿。
「很多人都有一些誤區，認為做一個外骨骼，只要能讓這個人站起來走幾步，就徹底解決了問題。」帥梅向我解釋，普通人擁有自主平衡的能力，外骨骼則是要教會病人在步行的動態中平衡。由於技術上的創新和臨床療效的驗證，大艾機械人在 2018 年獲得中國首個外骨骼機械人 CFDA 註冊證（這意味着醫療器械可以作為產品進入市場）。
過去很長一段時間，脊髓損傷在科學上被認為是不可逆的。生長在人脊椎里的中樞神經，損傷後也不再恢復。人的功能喪失，就像斷裂的電路不可以再傳遞信息。不過上世紀 90 年代的研究發現，重複的踏步動作可以讓「斷電」脊髓重新控制運動。
這與大腦通過中樞神經傳遞信號控制運動不同，更像是一種經由外界刺激、被動訓練的迴路。「通過機械人被動行走，向身體輸入信號。細胞的生長是局部的。」三甲醫院的康復醫師陳思婧向極客公園解釋。
至少目前科學家已經發現，脊髓迴路具有某些「可塑性」，並且能夠觸發一定的功能。但是中樞神經損傷依舊是世界級的學術難題。對於那些帶着「學術難題」去生活的病人而言，他們更想通過訓練去解決細小而具體的問題：比如蹲下來可以再站起來、放開拐杖能夠多站一會。
「每天 1 毫米」
到了 2019 年春天，16 歲的安琪想走出家門。
經由外骨骼機械人，她的雙腿已經學到了走路姿勢，她想試一試在沒有「機器教練」的幫助下，用自己的雙腿探索世界——目標是小區院子外、八車道馬路對面商場里的雪糕店鋪。這條媽媽日常用 15 分鐘走完的路線，她走了 4 個小時，但這是她第一次「獨立」行走。第二天起床，她看見手肘上鼓起了鴿子蛋大小的腫包。昨天拄着肘拐的勞累讓她得了腱鞘炎。
但她忘不了在那個春天裏品嘗了雪糕的甜。現在她走同樣的路線，從家去到商場，只需要 40 分鐘。
「姐姐，你去跑馬拉松，跑得氣喘吁吁所用的那些力量，可能就相當於我走了一小步。」安琪對我說。
拄着肘拐的安琪 | 來源：受訪者
這年底，癱瘓坐輪椅 8 年的王先生在抖音上刷到了大艾機械人，於是租了一輛在家訓練。他找回了擁有雙腿的感覺，能夠半夜自己翻身。雙腿開始生長肌肉，從前因肌肉萎縮而「像塑料皮一樣」皺起的表皮開始恢復彈性。和我說話時，他拍着自己的大腿，「現在拍這裡有感覺了」，使用大腿的力氣，他可以把小腿微微抬起。
按照通常的醫療判斷，癱瘓後最好的恢復期是半年內。從這個角度而言，邵海鵬比王先生幸運很多，剛癱瘓 6 個月就遇到了大艾機械人。20 多歲的他堅持訓練，恢復得很快，還在 2018 年穿着機械人用 9 天時間走完了全程的馬拉松——那些晚上，各種疼痛讓他失眠，淌下的汗滲在床上形成一個「大」字，但下身的知覺每天都往下擴散。這種感覺一直持續到馬拉松之後的一段時間，「用手可以摸出來，每隔一兩天就會往下移一兩指」。
現在，邵海鵬使用肘拐能夠蹲下來，再自己站起來，這意味更大的自由：出門走累了，可以停下休息，再繼續走。他想做一件事：騎車環遊中國，到每個地方的殘聯，可以停留幾天跟人們交流康復經驗。要真的實現這個願望至少需要一筆錢，和一輛耐用的車。目前他正在家裡手動做一輛「躺車」。
邵海鵬想用來環遊中國的「躺車」示意圖 | 來源：受訪者
即使癱瘓了五六年，通過訓練也能緩慢進步。陳思婧向極客公園介紹，「以前可能會覺得病程兩三年，差不多就定型了」。在康復醫院工作的她有機會觀察到，一些病人在五六年、甚至十年的時間跨度中，都在逐漸恢復。
在求醫的過程中，一位康復醫院的專家對王先生說：可能你每天都在恢復，假設神經系統有 1000 米，你可能每天只恢復 1 毫米，只是速度慢而已。
下肢癱瘓會帶來一系列的「廢用綜合征」。身體機能異常首先會影響泌尿系統，日積月累就容易得尿結石、腸胃病。肌肉萎縮、神經疼也伴隨左右。曾有一位康復訓練的病友，白天還與他一起訓練，半夜便自殺了，「一定是疼得心臟受不了了。」他也經歷過整整 24 小時的神經疼，身體對止疼葯已經產生了耐藥性，只能靠意志挨過去。
現在，他感受到相信的力量。就像一直拿着刀劍戰鬥，突然發現了一輛坦克，「如果此前內心的希望是 10%，現在是 70%」。他不時在網上關注最新的技術進展，希望有一天可以恢復到像普通人一樣。
在康復醫師看來，下肢機械人是一個工具，能產生很好的效果，但更重要的是康復醫生如何去使用它，需要制定適合病人的治療方案。想取得長期積累的療效，每次使用的時長、頻率、助力的參數不一。方案需因人而異。比如有的病人勉強能走，卻有一條腿伸不直，這就需要醫生去探索如何靈活使用、與其它的訓練一起配合。
2018 年的一次展會上，北美康復工程與輔助器具協會的主席，Mary Ellen Buning 女士在大艾的展台前與帥梅交流了一個小時。Mary 是一位高位截癱患者，她對帥梅說，希望大艾的產品能夠幫助到美國的癱瘓人群。
美國很早就有了外骨骼機械人，像 Rewalk 公司的產品已經商業化。與大艾機械人不同的是，它適用於已經可以勉強站立的人群，穿戴後行動不便的人就能夠自如運動。這樣的產品很難幫助一個下肢無力的人站立起來。「它適應患者類型相對較窄。」帥梅解釋。
陳思婧從康復訓練的視角介紹，當病人有基本行動能力，力量足夠，但是不能很好地控制動作，就需要更細緻地矯正動作。這方面她用過輔助性最強的外骨骼是加拿大的 Keeogo。這款外骨骼能夠在上下樓梯時實時計算關節的角度和用力，並通過算法施加外界干預和指導。
Rewalk（左） 和 Keeogo （右）的外骨骼
離開大艾時，小滿把我送出門。她學的是康復專業，畢業後想留在這裡工作。閑聊中她告訴我，之所以選擇這份專業，與家人先天性殘疾有關。只是目前的科技，尚無法有效解決她家人所面臨的問題。
我們陷入了一段沉默。
不過，「微小」的改善能讓她在工作中獲得滿足。她教病人怎樣使用機械人，「有一個病人癱瘓 18 年了，下肢的感知正在恢復，力量也一點點練出來了，他有信心有朝一日能站起來。」看見他們站起來，「我也會跟着高興」。
（應採訪對象要求，小滿為化名。）
編者按
如果說二十年前的互聯網還是一個襁褓中的嬰兒，高速發展過後，科技互聯網已經成為一個肌肉發達的年輕人——人們從嚮往、希冀到警惕，甚至恐懼它的巨大力量——科技除了在歡快的奔跑中改造着舊世界，也迎來了需要對新世界承擔更多責任的時代。
科技不應該只是一次次精準推送、一個個創造時間黑洞的消費產品，其使命也不該是無限的「增長遊戲」和對用戶數據的「竭澤而漁」，而應該回到「人」本身。
