Nhờ sự tiến bộ không ngừng của người máy, chúng ta đã có thể sử dụng máy móc để thay thế các chi bị đứt lìa và các cơ quan nội tạng bị hỏng. Nhưng một số người cũng muốn gắn thêm mắt điện tử và bộ điều khiển cho cơ thể khỏe mạnh của mình để trở thành một “cyborg” như trong thế giờ cyberpunk. Liệu điều này có thể trở thành sự thực không?

Từ “cyborg” xuất hiện vào những năm 1960, khi loài người bắt đầu những nhiệm vụ thách thức vũ trụ. Nó được hình thành bằng cách cô đọng các từ “điều khiển học” (cybernetic) và “sinh vật” (organism).

Từ cyborg xuất hiện vào những năm 1960.

Hai nhà khoa học Mỹ là Manfred Clynes và Nathan S. Kline, đề xuất rằng việc mặc bộ đồ vũ trụ chỉ là một giai đoạn chuyển tiếp. Để định cư ở các hành tinh khác, chúng ta phải thay đổi cơ thể của những cư dân tương lai như: da nhân tạo có thể phản xạ ánh sáng tia cực tím; phổi nhân tạo có thể tạm dừng thở trong chân không hoặc hít thở khí độc; có thể giải phóng hóa chất trong cơ thể và có thể chống lại căng thẳng và sản sinh ra nhiều sức đề kháng hay các cơ quan nhân tạo giúp chúng ta có sức sống mạnh mẽ hơn.

Ý tưởng của họ thậm chí còn gây được sự chú ý của Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Quốc gia (NASA), nhưng cuối cùng ý tưởng này lại không được thực hiện – không phải vì nó quá điên rồ, thay vào đó là vì quá tốn kém và công nghệ tại thời điểm đó không đủ để đáp ứng.

Do đó, tới năm 1997 ý tưởng này mới bắt đầu được thực hiện những bước đầu tiên – chân giả sinh học thông minh C-Leg do Ottobock sản xuất là chân giả đầu tiên có chứa các yếu tố máy tính: một chip vi xử lý liên tục lấy thông tin từ các cảm biến nằm trong khớp mắt cá chân nhân tạo và khớp gối nhân tạo. Thông qua dữ liệu về áp lực, góc và tốc độ thu được từ hai điểm đó, nó có thể tự động điều chỉnh lực cản. Chỉ với một vài bài tập, người sử dụng chân giả có thể thoải mái đi lại trên những con đường nhấp nhô.

Chân giả sinh học thông minh C-Leg.

Tuy nhiên, dù C-Leg có hoàn hảo đến đâu thì nó cũng chỉ giống như một chiếc gậy chống công nghệ cao hơn là một chiếc chân thật. Nó không bao giờ được coi là một bộ phận của cơ thể theo đúng nghĩa.

Nhưng để thay thế hoàn toàn chức năng của bàn tay lại là một vấn đề khác. Chúng ta cần dùng tay để xúc cơm từ bát, kéo khóa áo khoác, quẹt diêm, viết… Nhưng làm thế nào chúng ta có thể tạo ra một bàn tay giả đa năng có thể hoàn thành những công việc này hàng ngày mà không cần suy nghĩ?

Nỗ lực đầu tiên cho vấn đề này được thực hiện vào cuối thế kỷ trước. Bộ phận giả đó có thể phát hiện các tín hiệu điện yếu được tạo ra bởi sự co cơ từ phần còn lại của chi với sự trợ giúp của các điện cực và phân tích chúng thành hoạt động. Thế nhưng tại thời điểm đó, những cánh tay như vậy vẫn còn nhiều hành động không thể thực hiện được, bao gômg: uốn cong khớp khuỷu tay, xoay cổ tay, đóng mở lòng bàn tay… Bởi vậy, thực tế vẫn còn một khoảng cách khác xa để có thể chế tạo ra những cánh tay, chân giả sinh học giống như trong trò chơi điện tử Deus Ex – những đôi bàn tay giống như xương và thịt, hoàn toàn có thể tuân theo lệnh của bộ não.

Năm 2002, các nhà nghiên cứu đã có một ý tưởng tuyệt vời: đó là kết nối những chi giả với các cơ vẫn hữu ích, chẳng hạn như cơ ngực? Kỹ thuật này, được gọi là “tái tạo cơ có mục tiêu” (target Mechanical reinnervation), và không nằm ngoài mong đợi, đã mang lại nhiều kết quả đáng kể.

(1) Sau khi cắt cụt chi, bốn dây thần kinh chính chỉ đạo các cơ cánh tay vẫn còn ở phần cơ thể còn lại. (2) Thông qua phẫu thuật, các đầu mút của chúng sẽ được “ghép” vào cơ ngực. (3) Sau một vài tháng, các dây thần kinh sẽ tái tạo và bắt đầu truyền các tín hiệu từ não. (4) Khi người bệnh muốn cử động cánh tay, họ chỉ cần co cơ ngực. Điện cực đặt trên da sẽ xác định vị trí co cơ tương ứng với từng dây thần kinh, sau đó thông tin sẽ được gửi về máy tính trên chi giả.

Khi bệnh nhân bị đứt lìa tứ chi muốn cử động bàn tay và khuỷu tay, họ chỉ cần co các vùng cơ ngực khác nhau một cách tự nhiên. Các điện cực trên cơ sẽ xác định chính xác khu vực xảy ra cơn co, và đưa ra các chỉ dẫn tương ứng với chi giả. Điều này không chỉ giúp người bệnh có thể thực hiện cử động tự nhiên, mà còn có thể kết hợp một số động tác, chẳng hạn như nâng cao cánh tay trong khi uốn cong các ngón tay. Tuyệt vời hơn nữa, người sử dụng chân giả hoàn toàn không cần phải tập trung hay suy nghĩ, những hành động bước đi có thể diễn ra rất “tự nhiên”.

Ngoài ra, bàn tay sinh học như Bebionic 3 có thể nâng vật nặng 25 kg bằng một ngón tay và nghiền quả óc chó hoặc xương bàn tay người bằng hai ngón tay. Có thể thấy rằng bàn tay sinh học mạnh này hơn nhiều so với bàn tay tự nhiên.

Bàn tay sinh học Bebionic3.

Thế nhưng, các động cơ trên chân, tay giả cần tiêu tốn rất nhiều năng lượng, đồng thời chúng phải được kết nối với pin được lắp trong ba lô và nặng vài kg. Đây là lý do chính khiến chúng chưa được giới thiệu ra thị trường. Nhưng các nhà nghiên cứu vẫn rất lạc quan và nhận định rằng chỉ trong 10 năm nữa, họ sẽ có thể tạo ra một bộ phận giả hiệu quả như bàn tay thật của con người. Khi đó, chúng sẽ biến chúng ta thành những người có cơ thể Titan, bọc thép!

Năm 2009, Rob Spence, người bị mất một mắt trong một vụ tai nạn đã được thử nghiệm “Super Vision”: một camera không dây được cấy vào hốc mắt của anh ấy, camera này được kết nối với các cơ ban đầu điều khiển nhãn cầu, vì vậy nó có thể tự do xoay như nhãn cầu tự nhiên.

Rob Spence.

Và ít nhất ở một khía cạnh nào đó, thiết bị này tốt hơn so với mắt thường ban đầu của anh ta: nó có thể ghi lại tất cả những hình ảnh mà anh ta nhìn thấy thành các tệp video. Nhưng ngược lại, vì máy ảnh không được kết nối với dây thần kinh thị giác nên những hình ảnh đó không được đưa trực tiếp vào não của anh ấy: chúng sẽ được hiển thị trên màn hình điện thoại thông minh và Rob có thể nhìn chúng bằng mắt thật của mình.

ở một khía cạnh nào đó, thiết bị này tốt hơn so với mắt thường ban đầu của anh ta.

Rob Spence đã cấy một chiếc máy ảnh vào hốc mắt của mình. Một diode phát quang màu đỏ được lắp trên máy ảnh, khiến anh ta trông giống như một “kẻ hủy diệt”...

Sau thử nghiệm này, Argus II được ra đời, là mắt giả do công ty Second Sight của California phát triển. Con mắt giả này nằm bên trong nhãn cầu và có thể truyền trực tiếp hình ảnh do camera thu được lên não.

Để hiểu điều kỳ diệu xảy ra như thế nào, bạn có thể tưởng tượng về võng mạc của mình. Nó ẩn trong phần sâu nhất của mắt bạn và là một màng mỏng gồm 130 triệu tế bào cảm thụ ánh sáng. Bộ não liên tục tổng hợp thông tin từ các tế bào cảm thụ ánh sáng và tái tạo lại hình ảnh trước mặt bạn từng điểm một. Nhưng một số người có sắc tố võng mạc bị bệnh, các tế bào cảm thụ ánh sáng của họ biến mất hoặc không thể tiếp tục hoạt động bình thường được nữa. Do đó, các tế bào cảm thụ ánh sáng mất khả năng truyền thông tin, cuối cùng sẽ dẫn đến mù lòa.

Và Argus Ⅱ có thể kích thích các tế bào bị lỗi này để chúng có thể truyền thông tin đến não như bình thường, để não có thể tái tạo lại hình ảnh từ dữ liệu. Mặc dù mô hình hiện tại chỉ có 60 điện cực, não bộ chỉ cảm nhận được một số hình ảnh mờ bao gồm các điểm đen và trắng, nhưng kết quả này vẫn rất đáng chú ý: những người trước đây đã được xác nhận là mù có thể phân biệt các hình dạng màu đen và trắng, mở được cửa ra vào, tránh người đi bộ…

Argus Ⅱ.

Trong một cuộc khảo sát bằng bảng câu hỏi do Trung tâm Nghiên cứu Môi trường Sống của Pháp (CREDOC) khởi xướng vào mùa hè năm 2014 cho thấy 60% người Pháp sẵn sàng lắp đặt một cánh tay robot trên cơ thể người. Đôi tai giả, đôi mắt giả và trái tim giả cũng được họ chấp nhận khá cao, nhưng chỉ có 14% người Pháp sẵn sàng bổ sung các thành phần điện tử vào não của họ.

Trái tim nhân tạo.

Vào tháng 1 năm 2015, bệnh nhân thứ hai được lắp tim nhân tạo do công ty CARMAT của Pháp phát triển đã bước ra khỏi bệnh viện. Tuy nhiên, anh ta phải mang theo một cục pin nặng tới 3 kg bên mình!

Dù thế nào đi nữa, ý tưởng đưa các thiết bị điện tử vào chiếc đầu thiêng liêng của chúng ta đã có từ lâu. Vào năm 1987, khi giáo sư người Pháp Alim-Louis Benabid thực hiện một cuộc phẫu thuật trên một bệnh nhân mắc bệnh Parkinson, ông đã phát hiện ra rằng bệnh này có thể được loại bỏ bằng cách tác động dòng điện tần số cao vào các tế bào thần kinh gây run cơ không kiểm soát được. Phương pháp này được đặt tên là “Kích thích não sâu” (DBS).

Vì hiệu quả rõ rệt, nó ngay lập tức được sử dụng cho mục đích khác: củng cố trí nhớ đang suy giảm cho một số người. Tiến sĩ Itzhak Fried đến từ Đại học California đã thực hiện một thí nghiệm tương tự trên bệnh nhân mắc bệnh Alzheimer: Bệnh nhân phải đóng vai tài xế taxi trong trò chơi điện tử và cần phải đưa hành khách đi khắp thành phố. Sau khi được kích thích ở một số khu vực cụ thể của não, vỏ não, bệnh nhân có thể ghi nhớ các tuyến đường nhanh hơn và tốt hơn.

Kể từ năm 1960, với sự phát triển vượt bậc của khoa học công nghệ, dường như việc tích hợp giữa con người và máy móc ngày càng trở nên khả thi. Không chỉ tay chân và mắt, mà sự tiến bộ của công nghệ nano cũng đã truyền cảm hứng cho Robert Freitas, một nhà nghiên cứu tại Viện Sản xuất Phân tử Palo Alto (IMM) ở California.

Ông đã tiêm các robot siêu nhỏ vào mạch máu – thực chất là tế bào hồng cầu nhân tạo và chúng mang lượng oxy gấp đôi lượng tương đương của tế bào hồng cầu tự nhiên. Bằng cách này, chúng ta có được sức bền tốt hơn, hoặc lặn xuống biển sâu 10 phút không cần thở!

Nhóm của Martin Fussenegger tại ETH Zurich gần đây đã phát triển một cơ quan nhân tạo mà ngay cả Manfred Clynes và Nathan S. Kline cũng chưa từng nghĩ đến: tuyến nhân tạo. Sau khi được đưa vào cơ thể, nó sẽ giải phóng các hormone khác nhau thành như: adrenaline có thể tăng cường sức mạnh cho cơ thể vào thời điểm quan trọng của trận đấu bóng rổ; khi bị thương, endorphin có thể giảm đau cho chúng ta; hay đơn giản nhất là cung cấp insulin để bệnh nhân tiểu đường…

Những người theo chủ nghĩa xuyên nhân loại cho rằng trong tương lai tươi sáng, mọi người sẽ có quyền tự do lựa chọn con đường tiến hóa: họ có thể vẫn là “100% tự nhiên”, hoặc họ có thể trở thành “Human 2.0” thông qua công nghệ. Tuy nhiên thời gian cụ thể cho cái tương lai đó thì cho tới nay vẫn chưa ai có thể trả lời cụ thể được.

• “Lướt” Google Earth, vô tình phát hiện căn cứ bí ẩn nghi của người ngoài hành tinh?
• Vết cắt bí ẩn chia đôi khối đá hơn 10.000 tuổi ở Arab Saudi
• Làm thế nào để hút bụi chỉ với một đoạn ống nhựa?