伊斯顿·拉夏贝尔:震撼奥巴马之手的250美元假肢
在美国总统于2013年白宫科学博览会抵达其展位前的几分钟,这位少年的机械臂从展示架上掉了下来,肘部断裂。巴拉克·奥巴马(Barack Obama)还是与它握了手。这条断肢是在科罗拉多州曼科斯的一间卧室里用几百美元制造的,材料是业余爱好级3D打印机打印的塑料,并用橡皮筋模拟肌腱——而它的功能却超过了造价为其两百倍的假肢。
乐高、微波炉和拥有23名同学的小镇
拉夏贝尔在科罗拉多州的一个小山城长大;他高中的毕业班只有二十三人。那里没有实验室,没有导师,也没有工程系。正如他所描述的那样,他有大量的积木和强烈的拆解欲望:“我有大量的乐高积木,我一直在捣鼓它们,然后我开始研究事物是如何运作的,比如拆解微波炉。”九岁时,他就在制作小型电机和汽车。十四岁时,他用电管、钓鱼线、乐高积木、五个伺服电机和自己编写的软件制造了一只无线机械手。他从未近距离观察过假肢,也不是为了制造假肢而尝试。他只是想制造一只手。
科学博览会上的女孩
这只手——当时已是一个更复杂的版本——在州科学与工程博览会上大放异彩,拉夏贝尔在那里遇到了一个天生没有右臂的女孩。她的假肢花费了她家人大约80,000美元,其功能还不如他用钓鱼线组装的东西,而且随着她的成长还需要更换。那一刻改变了他的志向。“那件事让我大开眼界,”他说。“我心想我可以把[我的发明]变成一只假肢,去帮助很多人。”他在其他地方更直白地说:“她的手臂花了大约80,000美元,而且她很快就会长大而无法再使用。我的手臂是在卧室里花了几百美元制造的,而且比市面上提供给儿童的产品功能强大得多。”
脑电波与橡皮筋
他带到华盛顿的机器,到了第三个版本,已经是一个由废旧零件和真实控制工程构成的极其独特的混合体。它的骨架主要是塑料,在软件中设计并用Printrbot打印机制造;只有齿轮、电机和螺丝是买来的。不计这些零件,总制造成本约为250美元。橡皮筋充当肌腱;电机驱动手指、肘部和肩膀。控制层是雄心勃勃的部分。一个Teensy Arduino微控制器、放大器电路和蓝牙接收器可以让用户通过弯曲肌肉来滚动移动选项,通过眨眼来选择预设动作,然后使用读取脑电波的脑电图(EEG)耳机来驱动运动。这是青少年对神经控制的近似,由消费级组件构建——按临床标准来看很粗糙,但作为一个证明功能性假肢价格下限远低于行业水平的证据,则是非凡的。
白宫的断裂肘部
2013年的白宫科学博览会是他的故事走向全国的地方。白宫自己的简报将他描述为“来自科罗拉多州曼科斯的17岁少年伊斯顿·拉夏贝尔”——其他报道称他为十六岁——并指出他“在科学与工程博览会上遇到一个佩戴80,000美元假肢的女孩后,受到启发,决定将他的努力提升到一个新的水平。”然后手臂断了。奥巴马还是与它握了手,摄影师们拍下了那张照片。拉夏贝尔的性格使然,他对比起技术对话更感兴趣:他与美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的院长交谈,后者“似乎对我所做的事情非常感兴趣。”随后他获得了美国国家航空航天局(NASA)的实习机会,参与该机构的“机器人宇航员”(Robonaut)项目,并获得了大学奖学金以及一家明尼苏达州公司的工作邀请,该公司甚至主动提出为他支付房租。
Unlimited Tomorrow
他没有走任何常规道路。在拉夏贝尔还在读高中的时候,托尼·罗宾斯(Tony Robbins)就提供了种子资金——十七岁时他在法律上还不够年龄拥有公司——并在2014年,十八岁时,他创立了Unlimited Tomorrow公司。由此产生的产品TrueLimb是科学博览会手臂的工业化成果:一种无需患者踏入诊所即可交付的定制假肢。残肢经过远程3D扫描,通过视频进行适配和评估检查,设备在内部进行3D打印和组装。它的售价低于8,000美元,儿童版约为4,000美元——比传统价格低60%到90%。拉夏贝尔曾说:“它解锁了一个前所未有的个性化新水平。”“每个设备都是为每个人量身定制的,小到尺寸、形状,大到触感。”
为什么伊斯顿被称为天才
“天才”这个标签之所以贴在拉夏贝尔身上,主要是因为一种压缩效应:他在没有指导的情况下,在一年级只有二十三个学生的城镇里,自学了机械设计、电子学、嵌入式编程和增材制造,并在十六岁时做出了一个可用的脑控机械臂。这种广度的自学者确实很少见,他表现出的特定认知质量是系统思维——即能够同时在一个头脑中处理机械、电子和软件,并使它们协同工作的能力。
客观的反方观点是,这些单独的技术都不是他发明的。脑电图(EEG)耳机、Arduino微控制器、肌电传感器和3D打印技术早已存在;他的贡献在于整合,最关键的是价格。这属于工程学和创业精神,而非科学发现,也没有人认为他在专利意义上拥有什么新发明。也不应将科学博览会上的机械臂与临床级设备混为一谈——眨眼选择控制仅是一个演示,而非疗法。他在十四岁时真正做到的,是注意到整个行业已经习以为常的一种荒谬现象:一个成长中的孩子的假肢可以卖到80,000美元,却还不如一个卧室里的项目。拒绝接受这种必然性,然后建立一家公司来证明事实并非如此,这是一种与纯粹才华不同的智慧——更多是顽强和清晰,而非天才——而这正是记录所支持的。
前景
自科学博览会以来,拉夏贝尔的目标始终如一:“有目的的科技。”他职业生涯的衡量标准将不是那张奥巴马的照片或青少年的记录,而是那种以极低价格远程适配、3D打印的假肢是否会成为默认选项而非例外——以及他在十四岁时遇到的那个女孩,以及成千上万像她一样的人,是否还需要再为一件一年后就会因为成长而无法使用的东西支付80,000美元。

