优化我们的身体：仿生学

仿生装置具有替代或改善普通人体结构的功能。自古以来，人们就懂得利用人造假肢来弥补战争、意外事故或者先天不足等给我们身体造成的缺陷。直到16世纪时，失去下肢的人们还必须接受痛苦不已的伤口缝合，并安装上简易的木制假腿或金属钩以代替腿部行走。法国外科医生安布鲁瓦斯·巴累改变了这一情况，他发明了一种更加灵活的机械假肢，帮助截肢的人们恢复往日的生活，而再不用勉强度日。从那时起，修复学或称义肢技术迅速发展。现在，仿生工程师们不仅能制造出功能全面的仿生义肢，而且还可以通过电子植入的方法恢复患者的听力和心脏功能。

安布鲁瓦斯·巴累曾为法国4位国王担任御医，被誉为现代外科和解剖学之父。他同时也是一位天才发明家，曾发明了当时世界上最先进的修复装置。他的代表作是一只人造假手，由齿轮、弹簧和钩子构成的手指可以自由活动。

仿生腿

当走路或跑步的时候，我们会不断调整自己的运动方式来维持身体平衡。最新式的仿生腿采用电子传感器和计算机设计，可以检测到脚、踝以及膝关节的负载变化，并随时作出自动调整。

迈步

迈步行走时，仿生腿内的液压元件会帮助腿部伸展，为下一步行走作准备。

仿生脚

现在最先进的仿生脚可以不再依赖计算机或电动装置提供能量了。位于足底的精巧弹簧可以在每次迈步后回收能量。

公元前300年 假肢

我们已知最古老的人造假肢是大约公元前300年时罗马人用木头造的假腿，但这还只是把腿部被截掉的部分和地面简单连接起来的装置。

1923年 电子助听器

奥地利医生费迪南德·奥特兹于1906年发明了一种简易的电子助听设备。后来，人们对这台机器进行改进，为它加入了电子管扩音器。1923年，便携式电子助听器问世。

1960年 心脏起搏器

美国工程师威尔逊·格雷德巴齐制造了世界上第一台心脏起搏器。这台机器可以有规律地把电流脉冲传送给心脏，从而挽救心脏病患者的生命，帮助他们健康地生活。

仿生手臂

普通的人造手臂由于没有与人体内的神经相连，所以使用起来很不方便，使用者也难以控制。而仿生手臂的优点就在于使用者可以通过自身的神经系统控制它们。通往原来手臂的神经被重新连接至胸部，在那里，与仿生手臂相连的电极可以获得脉冲信号，以此指挥手臂运动。

大脑的指挥

图中的这个人虽然已经失去了左臂，但是大脑中负责这只手臂运动的神经一如既往地在工作。当他想移动左臂时，大脑便会发出神经脉冲，就像指挥健康的右臂那样发挥作用。

1969年 人造心脏

历史上完全人造的心脏移植手术始于1969年。但即使在科技发达的今天，人造心脏也只是在没有活体心脏捐献的情况下，不得不采用的替代品。