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《阿丽塔：战斗天使》剧照

文字|了解笔记

当《流浪地球》的火热势头逐渐消退时，《阿丽塔：战斗天使》开始逐渐显露出威力。

作为中国电影集团公司春节后上映的两部力作，《流浪地球》2月17日已取得36.73亿元票房，正向50亿票房大关阔步前进。而《阿丽塔》2月22日登陆国内院线后，必将掀起另一波观影热潮。

不过，我们不是要写影评文章，也不是关注票房竞争，而是想谈谈这两部电影背后的一些有趣的话题。

自大年初一《流浪地球》这个数字开始引起公众关注以来，有媒体称，中国正在掀起一股天文热潮。截至2月14日，微博相关话题浏览量已突破48亿。据说，一些城市的天文馆突然火爆起来，网上的民用天文望远镜也似乎热销。科幻、天文的热潮，刘老师之前的几部作品也以“道路千万条，安全第一，行车不规范，亲人落泪”的台词持续升温。

在阿丽塔的世界里，科技是什么样的？《阿丽塔：战斗天使》改编自kikito Kishiro的热门漫画系列《铳梦》。当然，最引人注目的还是卡梅隆“卡神”和《阿凡达》技术。团队的气场。通过曝光的信息和宣传视频可以看出，虽然阿丽塔的许多技术具有未来感，但根据制片人卡申对影片的设想，它是刻意基于当今现实世界的技术。

也就是说，有很多新技术、新应用即将与人类深度融合。这些正是本文想要讨论的一些主题。 《阿丽塔》或将引发更多人关于“外骨骼”、植入芯片、人工智能的新一波热议。

故事发生在大约600年后的未来，主角阿丽塔不是人类，至少不是完全人类。在现实世界中，人们在废品场中寻找任何有用的东西，尤其是技术——，那里存放着从“精英”居住的漂浮城市中倾倒的所有东西。

在废品场，一位善良的医生发现了机器人阿丽塔的头颅，里面抱着她精心保存的大脑。他立刻意识到他所看到的是三个世纪前的科技产物，他让她恢复了健康。故事讲述了阿丽塔从失忆的无辜者转变为凶猛战士的故事。

在影片中设定的后世“拾荒者”经济中，人们在废品堆中找到旧技术并重新利用。传感器在21 世纪的生活中几乎无处不在，可以在电器、电视、汽车、飞机、医疗设备等中找到。可以说，它们对于实现阿丽塔设想的未来机器人也至关重要。

那个时代的半机械人的许多机械特征可能都是基于现实的。齿轮、传动装置、传感器，还有夸张的机械肢体和脑机通讯方式。许多令人兴奋的技术包括可以有效分配电池能量的非接触式连接、取代燃气内燃机和陀螺平衡系统。阿丽塔狂暴的机器人身体，即使在她的未来世界—— 中也是罕见的技术，它足够坚固，可以承受冲击，但又超级灵活，让她可以自由移动。

当然，观众还将看到“智能盔甲”，它由特殊材料制成，具有弹性，但在受到冲击时会变硬，以保护佩戴者柔软的身体。阿丽塔也有人类的品质，有她自己独特的灵魂。和我们其他人一样，她需要触觉传感器来感知她触摸的一切，并需要纳米伺服系统来执行全方位的身体运动。

需要神经连接将能量从阿丽塔的机器人“心脏”转移到她的机器人身体，以及将她的大脑与身体连接起来的高速数据库。心脏本身可能是一个微型反应堆（钢铁侠已经有一个），它将是一个提供电力的小型电弧反应堆。这种能源应该能够在未来许多年为城市火车和电动汽车提供动力。当然，我们这一代人可能看不到。

同时，这也是一个充满人类与半机械人融合的世界。由于地下生活非常困难，许多居民都增强了自己的身体，有时只是使用神经控制的假肢。那些成为赏金猎人和极限赛车手的人走得更远。他们使用假肢或3D 打印的骨骼和器官来替换身体的各个部位。假肢包含许多创意武器或有用的传感装置，赋予它们更多优势。

如今，我们距离这种技术能力还很远，但由于机器人、假肢、外骨骼、脑机接口(BCI) 等领域的前沿研究，这种身体增强的种子已经存在。

机器人革命将与计算机革命相反。加州理工学院研究机器人技术的机械工程师亚伦·艾姆斯在一份文件中认为，机器人革命将与计算机革命相反。 “起初，计算机就像这些占据整个房间的庞然大物，然后它们出现在你的桌面上，然后它们出现在你的口袋里，”他指出。 “我想机器人会走相反的路。它们是从你的口袋里出来的。” “从在手机中放入驱动器开始。在很多方面，智能手机已经具备了人们所需的所有处理能力，并且它将从这些能力演变成更复杂的应用程序。”

这场技术革命可能会从外骨骼开始，艾姆斯强调，这是机器人增强技术进入公共领域的最直接方式。他的实验室正在开发一种外骨骼，可以帮助截瘫患者行走，同时还可以为其他运动障碍提供机器人辅助。这些技术面临的最大挑战之一是如何在软体上实现硬质、刚性执行器和类似设备。

这些机制需要与精心设计的算法结合使用，而算法又必须与人体的动态运动同步。

这比听起来更困难，因为从算法的角度来看，简单的步行动作就非常复杂。艾姆斯承认：“很难向公众解释这有多困难，因为我们认为这是理所当然的。但行走是机器人能做的最困难的事情之一。”基本上是可控的： 我们采取的每一步通过恢复平衡来防止自己跌倒。这是一种周期性运动，就像植物绕太阳运动一样，我们非常了解这些运动。

将这种复杂性转化为能够与外骨骼等机器人辅助设备交互的系统是一项艰巨的任务。艾姆斯现在在他的实验室里制造了一个行走机器人。通过精心设计的优化算法，它可以实时“学习”出能耗最低、最稳定、最合适的步幅。其中一位绰号为凯西的人甚至开始在加州理工学院校园里散步（可以想象一下朋友圈里波士顿机器人的视频）。

据悉，艾姆斯的研究团队还在开发一种机器人驱动的假肢，可以自动感知用户的行走速度，并根据需要调整步调。这条腿有一个灵活的脚踝，可以向两个方向移动，从而实现更自然、平稳的步态。

“如果你在锻炼，你可以过度锻炼而不会摔倒，”他说。另一方面，神经控制假肢对腿部来说是一个巨大的挑战，因为它们不具有固有的稳定性。

脑机接口本身也存在固有的挑战，因为植入物（或芯片）需要进行脑部手术，并存在所有相关风险，包括昏迷、脑出血、癫痫发作和感染。这些设备也会随着时间的推移而退化。如果设备出现故障，则需要进行更多手术来修复或移除它。

“这是一个美好的梦想，但我认为我们错误地期望计算机会像我们一样。”

当然，阿丽塔本人几乎完全是半机械人。只有她的大脑（灵魂）是人类，与她的机械和电子身体相连。根据艾姆斯的研究，目前的技术领域还远远没有达到神经控制的水平，或者上传人的意识的水平。 “这是一个美好的梦想，但我认为我们错误地期望计算机会像我们一样，”他承认。人工神经网络可以模拟大脑的多层结构和通过节点网络的加权信号。但人体要复杂得多。

另一份文件显示，加州理工学院的另一位科学家乔尔·伯迪克正在研究脊髓刺激作为神经控制的一种形式。他发现，对截瘫患者的脊髓施加电压可以刺激瘫痪腿部的运动。这只是神经控制概念的广泛性的一个例子。

“我们的大脑只在我们走路时完成部分工作，”艾姆斯说。 “有很多脊髓控制正在进行，这个电路与我们大脑中的电路不同。”

结论无论这部电影在全球票房表现如何，最终都会引起一些人的思考。毕竟，除了是对原著漫画的真正有趣、动感十足的改编之外，它还提供了对科学技术的未来可能是什么样子的令人兴奋的愿景。

对于技术界的人来说，我们可以采取哪些步骤来实现这些目标？这就是科幻电影的核心主题：一切皆有可能。它迫使你想出创造性的想法！

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