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生物界物理现象的启迪 从人造假手谈起

时间:2019-06-20    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大


生物界物理现象的启迪

从人造假手谈起

在一次自动控制技术的会议上,当一个没有手的 15 岁男孩,用假手在

黑板上用粉笔写起“向会议的参加者致敬”的时候,大厅里顿时响起了雷鸣

般的掌声。人们赞叹不绝,不断地向这种新颖控制技术的创造者表示热烈的

祝贺。

创造者是怎样使假手能像真手一样工作的呢?这就是我们要介绍的生物

电。

早在 18 世纪末叶,人们对生物机体内的生物电流,就已经有所认识。因

为生物体内不同的生命活动,能产生不同形式的生物电,如人体心脏的跳动、

肌肉的收缩、大脑的思维等等,所以人们就可以借助生物电来诊断各种疾病。

生物电的应用十分广泛,生物电手的应用就是其中之一。我们知道,人

双手的一切动作。都是大脑发出的一种指令(即电讯号)经过成千上万条神

经纤维,传递给手中相应部位的肌肉引起的一种反应。如果我们把大脑指令


传到肌肉中的生物电引出来,并把这个微弱的信号加以放大,那么,这种电

讯号就可以直接去操纵由机械、电气等部件组成的假手了。

国外一种假手,从肩膀到肘关节,使用了五只油压马达,手掌及手指的

动作利用两只电动马达。手臂在发出动作之前。利用上半身的各肌肉电流来

作为假手活动的指令。即在背脊及胸口安放相应的电极,用微型信号机来处

理那里产生的电流信息,七只马达就能根据想要做的动作进行运转。这种假

手的动作与真手臂大致相同,由于主要部分采用了硬铝及塑料,故其重量还

不到 2.63 公斤。据报道,这种假手已能够做诸如转动肩膀及手臂、掌、弯曲

关节等等 27 种动作了。它能为由于交通及工伤事故而被齐肩截断手臂的残废

者解决生活和工作上的许多不便。

国内在研究生物电控制假手方面,上海假肢厂的工人和上海生理研究所

的科技人员,经过共同的努力,已经制造了一种重约 1.5 公斤,握力达 1 公

斤,可以提 10 公斤的人造假手。其工作能源是由 11 节镍镉电池提供的。

人造假手的出现不仅为四肢残废的人制造了运用自如的四肢,而且由于

生物电经过放大之后,可以用导线或无线电波传送到非常遥远的地方去。显

然,这对于扩大人类的生产实践,将会产生具有影响力的改变。到那时,人

们可以叫假手到万米深的海底去取宝,或到高炉里、矿井里去操作,甚至可

似叫它到月亮上去开垦处女地。

生物电的研究,对于农业生产也具有很大的意义。我们常常见到的向日

葵,它们的花朵能随着太阳的东升西落而运动;含羞草的叶子,经不起轻扰,

一碰就会低眉垂头害起羞来。这些植物界中的自然现象,都是因为生物电在

起作用的缘故。

植物中的生物电,究竟是怎样产生的呢?有人曾做过如下的实验:在空

气中,将一个电极放在一株植物的叶子上,另一电极放在植物的基部,结果

发现两个电极之间能产生 30 毫伏左右的电位差。当将同样的一株植物放在密

封的真空中时,由于植物在真空中被迫停止生命活动,所以植物基部和叶片

之间的电压也就消失了。

这个实验有力地证明,生物的生命活动,是产生生物电的根源。

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