有人稱人體是最好的機器,它集中了好幾千個能夠自我複修的部件,其中大多數部件都能執行若幹種功能,這些不同的部件還能互通信息,器官、肌肉和組織以化學和電子方式共享信息,並按DNA編碼處理信息。所以,看似一個很簡單、很自然的動作,其中也包含了許許多多複雜的過程,隻是我們自己沒有意識到而已,這大概可以叫做“不識廬山真麵目,隻緣身在此山中”吧。

當專家要仿照人手的自然功能為斷肢者製作假肢時,這些問題會一一顯現出來。在製作過程中,需要用到機械、電子、計算機技術等一係列知識,並要把它們靈巧地組合在一起。這種多學科交叉的產物就被稱為機電一體化,它是複製人體功能的惟一可行的途徑。就拿為小孩製造人造手來說,必須要做到手小而又有力量,使用起來要方便,還得非常省電,因為人造手是用電池工作的。

英國科學家使用的一種彈簧回動機構製造出了基本上符合上麵要求的兒童假肢。這種假肢由單片電路驅動的微型電機操作抓爪器,使它能夠抓緊物體。兒童隻要收緊手臂上的肌肉就可以激發該手動作,因為當肌肉收縮時,會被安裝在手臂上的肌電檢測器感覺到,從而產生低壓電信號,收縮的力度越大,信號也相應越強。當兒童放鬆肌肉時,彈簧自動地關掉抓爪器。

由於小孩的手比較小,用於假肢的電子設備必須做得很小,而且,為了使電力損耗盡量小,靜止電流也要很低。半導體元件是個比較理想的選擇。可以想像,在未來的設計中,軟件勢必要成為一個關鍵因素,計算機離開了軟件不過是個機器而已,用計算機指揮的假肢也是如此。

美國斯坦福大學的科學家開辟了用神經脈衝直接控製機電一體化假肢的新途徑。他們不是使用強度弱、易受到噪聲幹擾的肌電信號,而是誘使神經末梢長入有幾百個小孔的特種電路片。信號由大腦產生後,由神經網電路處理,再去控製執行機構。不過,使用這種假肢的病人必須先接受理療專家的訓練,學會讓神經網對特殊的命令作出合適的反應。這種方法比起前一種方法,似乎更聰明一些。

假肢是醫學中的一個重要部分,研製出靈活自如的假肢將是斷肢患者的福音。隨著現代科學技術的不斷進步,人們總有一天會製造出能與真肢比美的人造肢體來。