《阿丽塔:战斗天使》剧照
在《流浪地球》火爆的势头逐渐平息时，《阿丽塔:战斗天使》开始逐渐展露峥嵘。
作为中影春节之后先后发行的两部大作，《流浪地球》已经在2月17日实现36.73亿元人民币票房，遥遥向着50亿票房大关迈进。而“阿丽塔”在2月22日全面登陆国内院线后，想必也会掀起另一股观影热潮。
不过，我们不是要写影评类文章，也不关注票房争夺，而是想聊一聊这两部电影背后的一些有趣话题。
从初一《流浪地球》开始引发公众关注以后，有媒体称国内正在掀起一股天文热潮。截止到2月14日，微博相关话题阅读量已超过了48亿。据说，一些城市的天文馆突然间火爆起来，而网上民用天文望远镜似乎也在热销。科幻热、天文热以及大刘之前的几部作品，也随着“道路千万条，安全第一条，行车不规范，亲人两行泪”的台词不断升温。
阿丽塔的世界，技术是什么样的
即将《阿丽塔:战斗天使》改编自kikito Kishiro广受欢迎的漫画系列《铳梦》，当然，最引人瞩目的则是卡梅隆“卡神”以及《阿凡达》技术团队的光环。通过曝光的资料以及宣传片，可以看到，尽管阿丽塔的很多技术都是未来派的，但根据制片人卡神对这部电影的设想，它是特意基于当今现实世界的技术。
或者说，是很多即将与人类发生深度融合的新技术、新应用。这也正是本文想探讨的一些话题，“阿丽塔”或许会引发更多人对“外骨骼”、植入芯片以及人工智能的新一波热议。
故事发生在大约600年后的未来，而主人公阿丽塔也不是人类，至少不完全是。在现实世界中，人们搜寻一切有用的东西——尤其是技术——在废品堆放场，里面存放着从“精英”居住的漂浮城市倾倒出来的所有东西。
在废品堆积场，一位好心的医生发现了半机械人阿里塔的头，她抱着精心保存的大脑。自己立刻意识到，他看到的是三个世纪前的技术产物，他让她恢复了健康。故事讲述了阿丽塔从失忆的无辜者到勇猛的战士的故事。
在影片设定的这种后世的“拾荒”经济中，人们在废品堆里找到旧技术，并对其进行再利用。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，对于实现阿利塔所描绘的那种未来主义半机器人，它们同样至关重要。
那个时代的电子人，身上的许多机械特性或许都是基于现实存在的。齿轮、传动装置、传感器，以及夸张的机械肢体以及脑机交流方式。其中，很多技术将是令人激动的，非接触式连接可以有效地分配电池的能量，取代燃气内燃机，以及陀螺仪平衡系统。阿丽塔狂暴的半机械生化身体，即使在她的未来世界里也是罕见的技术——足够坚固，能够承受冲击，而且超级灵活，使她能够自由移动。
当然，观众还会看到“智能盔甲”，它由特殊材料制成，具有弹性，但在受到冲击时也会变得坚硬，以保护穿戴者柔软的身体。阿丽塔身上也有着人类的特质，她独特的灵魂。她像我们普通人一样，需要触觉传感器来感知她接触到的任何东西，还需要纳米伺服马达来施展全方位的肢体动作。
要将能量从阿丽塔的半机械人“心脏”传输到她的半机械人身体中，需要神经连接，同时还需要高速数据库将她的大脑和身体连接起来。心脏本身可能是一个微型反应堆(钢铁侠已经装上了)，这会是一个提供动力的小型弧形反应堆。在未来，这种能源应该可以为城铁和电动汽车供电多年。当然，我们这一代人可能看不到了。
同时，这也是一个充满人类和半机械人融合的世界。因为地下的生活是如此艰难，许多居民增强了他们的身体，有时仅仅是用神经控制的义肢。那些成为赏金猎人和极限赛车手的人走得更远。他们用义肢或者3D打印的骨骼、器官代替身体的各个部分，假肢中包含了许多有创意的武器或有用的感知设备，使他们具有更多的优势。
今天，我们还远没有达到那种技术能力，但是这种增强身体的种子已经存在，这要归功于机器人、假肢、外骨骼、脑计算机接口(BCIs)等领域的前沿研究。
机器人革命将是计算机革命的反面
在一份文献中，加州理工学院研究机器人技术的机械工程师Aaron Ames认为，机器人革命将是计算机革命的反面。他指出:“起初，电脑就像这些填满房间的庞然大物，然后它们出现在你的桌面上，然后又出现在你的口袋里。”“我想象机器人会走另一条路。它们从你的口袋里开始，把一个驱动器放进手机里。目前智能手机在很多方面已经具备了人们所需要的所有处理功能，它将从这些功能发展成更复杂的应用程序。”
这场技术革命可能从外骨骼开始，Ames强调，外骨骼是机器人增强技术进入公共领域的最直接途径。他的实验室正在开发一种外骨骼，使截瘫患者能够行走，同时为其他运动障碍提供机器人辅助。而这些技术面临最大的挑战之一是，如何在软软的人体上实现硬的、刚性的驱动器和类似的设备。
这些机制需要与精心设计的算法协同工作，而这些算法又必须与人体的动态运动同步。
这比听起来要困难得多，因为从算法的角度看，仅仅是简单的步行动作就非常复杂。Ames坦言:“很难向公众解释这有多难，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。”它基本上是可控的:每走一步，我们通过恢复平衡来防止自己摔倒。这是一个周期性的运动，就像植物绕着太阳转一样，我们非常了解这些运动。
将这种复杂性转化为能够与机器人辅助设备(如外骨骼)交互的系统是一项艰巨任务。Ames目前已经在他的实验室里制造了步行机器人，通过精心设计的优化算法，它可以实时“学习”最稳定、能量消耗最低的合适步幅。其中一个绰号叫凯西的，甚至在加州理工大学校园附近开始散步了（你可以脑补一下朋友圈波士顿机器人的视频）。
据悉，Ames的研究小组还在开发一种由机器人驱动的假肢，这种假肢可以自动感知使用者行走的速度，并根据需要调整步伐。这条腿有一个灵活的脚踝，可以向两个方向移动，步态更加自然流畅。
“如果你在运动，动作过度一点儿也不会跌倒,”他表示。另一方面，神经控制假肢，对腿来说，是一个巨大的挑战，因为它们没有天生的稳定性。
BCIs本身也有一个固有的挑战，因为植入物（或是芯片）需要进行脑部手术，而所有相关的风险包括昏迷、脑部出血、癫痫和感染。随着时间的推移，这些设备也会退化。如果设备出现故障，需要进行更多的手术来修复或移除。
“这是一个美好的梦想，但我认为我们犯了一个错误，那就是期望电脑和我们一样。”
当然，阿丽塔本人几乎完全是半机械生化人。只有她的大脑（灵魂）是人类的，与她的机械和电子身体相连。根据Ames的研究，目前科技领域还远没有达到神经控制的水平，或者上传一个人的意识。他承认:“这是一个美好的梦想，但我认为我们错误地期望计算机能像我们一样。”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。
另一份文献资料显示，加州理工学院的另一位科学家Joel Burdick正在研究将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一个电压，就可以激发他们原本瘫痪的腿的运动。这只是一个例子，说明神经控制的概念可以有多广泛。
“我们的大脑只在走路的时候做部分工作，”Ames说。“有很多脊髓控制正在发生，这种回路与我们大脑中的回路不同。”
结束语
不管这部电影在全球票房上会有什么样的表现，它终究会引发一些人的思考。毕竟，除了作为一个真正的娱乐化、充满动作改编的原版漫画，它提供了一个令人期待的愿景，科学技术的未来可能会是什么样子。
对于更多科技圈的从业者来说，我们可以采取哪些步骤来实现这些目标呢？这就是科幻电影的核心主题：什么会是可能的。它迫使你提出创造性的想法！
【来源：钛媒体 作者：懂懂笔记】
