“可憐的鮑勃?！眮啔v山大·格林特茨格 (Alexander Gruentzig) 指著一個(gè)右肩插著一把螺絲刀的人體模型說。

這位波士頓初創(chuàng)公司Legionarius的創(chuàng)始人故意刺傷了“鮑勃”，來展示它所穿的迷彩服襯衫所能做到的事情——這件“智能襯衫”含有公司開發(fā)的輕質(zhì)傳感器層，此刻的它已經(jīng)向戰(zhàn)術(shù)智能手機(jī)發(fā)送了警報(bào)，并匯報(bào)了鮑勃的傷口面積、生命體征和位置。

(資料圖片僅供參考)

亞歷山大·格林特茨格說，這樣做的目的是更快地為受傷的士兵提供幫助。

“90%可預(yù)防的戰(zhàn)斗死亡是由大量出血造成的。如果你能在第一時(shí)間把血止住，士兵們存活的機(jī)會(huì)就會(huì)大大增加。”亞歷山大·格林特茨格本月早些時(shí)候在華盛頓特區(qū)的一個(gè)國防貿(mào)易展上告訴《福布斯》。

作為美國陸軍最新的XTechSearch競(jìng)賽的獲勝項(xiàng)目之一，他帶著自己的技術(shù)參加了這次展會(huì)。

Legionarius的智能襯衫旨在檢測(cè)由子彈或彈片等高速撞擊造成的肌體撕裂，并向醫(yī)護(hù)人員的智能手機(jī)發(fā)送警報(bào)。圖片來源：LEGIONARIUS

在美國特種作戰(zhàn)司令部 (U.S. Special Operations Command) 的幫助下，Legionarius獲得了約110萬美元的政府資助，目前正在研發(fā)上述智能襯衫。

這是整個(gè)美國軍方的可穿戴技術(shù)開發(fā)浪潮的一部分，旨在保護(hù)士兵并更好地實(shí)時(shí)評(píng)估其身體狀況。

這些技術(shù)包括利用消費(fèi)者智能手表和其他健身設(shè)備來追蹤體力消耗的強(qiáng)度、操縱大腦以改善睡眠，以及開發(fā)一種類似鋼鐵俠的頭盔，用于探測(cè)威脅并激活對(duì)抗措施，以防止腦震蕩和抵抗定向能武器。

“在過去，美國軍隊(duì)歷來的做法是，如果我想讓你成為一名更好的士兵，我就會(huì)給你一把更好的槍?！边\(yùn)動(dòng)生理學(xué)家布蘭登·馬塞洛 (Brandon Marcello) 說。他曾與職業(yè)球隊(duì)合作以幫助提高后者的成績。

目前，他參與了美國陸軍未來司令部 (U.S. Army Futures Command)的一個(gè)名為優(yōu)化人體武器系統(tǒng)(OHWS) 的項(xiàng)目。該項(xiàng)目給士兵配備了可穿戴健康追蹤設(shè)備，用布蘭登·馬塞洛的話來說，目的就是探索“如何優(yōu)化人類戰(zhàn)士，使他們更聰明、更精確、更有殺傷力？”

新冠疫情也起到了推波助瀾的作用。2020年，美國國防創(chuàng)新部門 (DIU) 向軍隊(duì)分發(fā)了數(shù)千塊佳明 (Garmin) 智能手表和Oura智能戒指，以追蹤服役人員的體溫、脈搏和血氧水平，并在此過程中發(fā)現(xiàn)了它可以預(yù)測(cè)新冠肺炎病例，準(zhǔn)確率為73%。

這是DIU在2018年與飛利浦醫(yī)療保健公司合作推出的一個(gè)名為“快速分析威脅暴露” (RATE) 的項(xiàng)目的擴(kuò)展內(nèi)容，該項(xiàng)目開發(fā)出了一種算法，旨在于癥狀出現(xiàn)的48小時(shí)之前預(yù)測(cè)各種常見疾病。

通過OHWS，美國陸軍高層還想順便看看消費(fèi)者可穿戴設(shè)備是否能用于診斷新冠肺炎，但該項(xiàng)目關(guān)注的不僅僅是疾病提示。

在過去兩年里，OHWS使用了Oura戒指來評(píng)估士兵的睡眠質(zhì)量，并通過Polar Grit X Pro智能手表來監(jiān)測(cè)第10山地師一個(gè)營的530名士兵的心率和運(yùn)動(dòng)情況。這些數(shù)據(jù)還被一個(gè)名為“測(cè)量和推進(jìn)士兵戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)備和有效性” (Masuring and Advancing Soldier Tactical Readiness and Effectiveness，簡稱MASTR-E) 的相關(guān)計(jì)劃所使用，用以開發(fā)預(yù)測(cè)士兵表現(xiàn)的算法。

在部隊(duì)層面，MASTR-E、OHWS以及類似的海軍和空軍項(xiàng)目旨在幫助指揮官了解他們的部下什么時(shí)候被逼得太緊，又在什么時(shí)候需要更努力地訓(xùn)練，以便為士兵提供個(gè)人反饋，比如他們的呼吸如何影響了他們的槍法，又或者一晚上的酗酒如何影響了他們第二天的表現(xiàn)。

明年，OHWS的應(yīng)用將擴(kuò)展到一個(gè)由2,000人組成的小型旅隊(duì)。項(xiàng)目經(jīng)理約瑟夫·帕特森 (Joseph Patterson) 說，該項(xiàng)目正試圖讓士兵了解“自身表現(xiàn)背后的生理學(xué)原因，以便在個(gè)人層面上可以做出更好的選擇”。

他還說，這些數(shù)據(jù)能鼓勵(lì)軍官與士兵進(jìn)行更多接觸，“變得更有愛心，更有人情味”。

布蘭登·馬塞洛則表示，如果一名士兵的呼吸和夜間心率加快，這可能是一個(gè)他/她正在承受壓力的指征，從而提示軍官要對(duì)他/她進(jìn)行關(guān)心。

“這種關(guān)心可能是任何事情，包括‘讓他們做一個(gè)新冠病毒檢測(cè)’，以及‘嘿，這看起來像是精神健康問題，讓我們?cè)谡嬲愀獾氖虑榘l(fā)生之前進(jìn)行一些干預(yù)。’”

LifeLens Technologies花了6年時(shí)間開發(fā)這款傳感器，該公司稱它可以用于多種健康監(jiān)測(cè)，從生命體征、步態(tài)異常到早期感染跡象都可以進(jìn)行。圖片來源：LIFELENS

來自美國陸軍醫(yī)療物資開發(fā)管理局 (U.S. Army Medical Materiel Development Activity) 的艾倫·哈納 (Alan Harner) 說，消費(fèi)者健身追蹤器在訓(xùn)練中是有意義的，但它們的電池壽命在執(zhí)行任務(wù)期間可能無法維持，而且許多這類設(shè)備無法與戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)進(jìn)行連接。

艾倫·哈納是一個(gè)跨軍種項(xiàng)目的產(chǎn)品經(jīng)理，他管理的項(xiàng)目正與總部位于賓夕法尼亞的初創(chuàng)公司LifeLens Technologies合作開發(fā)一種微型生物傳感器。該傳感器專為野外部署而設(shè)計(jì)，據(jù)稱可以跟蹤150種健康數(shù)據(jù)，從生命體征到缺水，再到可能導(dǎo)致腦損傷的爆炸壓力都包括在內(nèi)。

在具體形態(tài)方面，該設(shè)備是一個(gè)膠粘貼片，包含一個(gè)七層可拉伸電路，中間有一個(gè)五分硬幣大小的圓盤，里面有處理器、發(fā)射器和可供電72小時(shí)的電池。

LifeLens Technologies的CEO蘭迪·托特 (Landy Toth) 說，這款設(shè)備的放置位置是在胸部，相比戴在手腕或手指上的消費(fèi)設(shè)備，它可以提供更準(zhǔn)確的生命體征讀數(shù)，而且它的佩戴體感十分舒適，足以讓用戶忘記它的存在。

這款設(shè)備被稱為健康準(zhǔn)備和性能系統(tǒng)(HRAPS) ，已經(jīng)在佐治亞州本寧堡 (Fort Benning) 的陸軍游騎兵和美國特種部隊(duì)的訓(xùn)練中試用，以防止士兵受到高溫傷害。

艾倫·哈納說，它有望成為第一款通過陸軍士兵項(xiàng)目執(zhí)行辦公室 (Army’s Program Executive Office Soldier) 向更廣泛適用范圍傳播的可穿戴設(shè)備。

盡管可穿戴設(shè)備前景廣闊，但布蘭登·馬塞洛表示，它們可能只是一種過渡技術(shù)，最終將發(fā)展為不太引人注目的健康監(jiān)測(cè)形式，如診斷性紋身和“近身設(shè)備”，后者可以從遠(yuǎn)處直觀地檢查生命體征。

佩戴LifeLens Technologies設(shè)備的士兵在一次訓(xùn)練中接受熱傷風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)地圖截圖。圖片來源：LIFELENS

另外，美國軍方也在支持一些可穿戴設(shè)備的“登月計(jì)劃”，比如由軍方出資280萬美元，由位于休斯頓的萊斯大學(xué) (Rice University) 牽頭去開發(fā)一種可以通過刺激大腦中膠狀淋巴系統(tǒng)的流動(dòng)來改善士兵睡眠的帽子。據(jù)悉，膠狀淋巴系統(tǒng)可以清除動(dòng)物體的代謝廢物。

該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人、前生物醫(yī)學(xué)設(shè)備開發(fā)人員保羅·切魯庫里 (Paul Cherukuri) 是萊斯大學(xué)負(fù)責(zé)創(chuàng)新的副校長。他說，這是一個(gè)雄心勃勃的項(xiàng)目，部分原因是在動(dòng)物身上有記錄的膠狀淋巴系統(tǒng)是否存在于人類身上尚未有科學(xué)定論。

這位陸軍項(xiàng)目管理者對(duì)其項(xiàng)目成員下達(dá)的行軍令是：“我希望你們既能獲得諾貝爾獎(jiǎng)，也能發(fā)明全新的可穿戴設(shè)備。”

萊斯大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)了一個(gè)智能頭盔的原型，其特點(diǎn)是用碳3D打印機(jī)生產(chǎn)的矩陣。他們說，該矩陣將結(jié)合傳感器和其他系統(tǒng)來主動(dòng)保護(hù)佩戴者。圖片來源：PAUL CHERUKURI

保羅·切魯庫里還在萊斯大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)了另外一個(gè)由海軍支持的130萬美元項(xiàng)目，該項(xiàng)目旨在建造一種未來主義頭盔、他將其比作小羅伯特·唐尼主演的漫威電影中的鋼鐵俠頭盔，并配有一個(gè)初級(jí)版本的人工智能助手JARVIS，可以檢測(cè)到威脅并部署主動(dòng)保護(hù)措施。

目前，該項(xiàng)目的工程師們正在與加州3D打印獨(dú)角獸Carbon合作，開發(fā)新的輕質(zhì)聚合物和為頭盔訂制一個(gè)網(wǎng)格狀的框架，從而針對(duì)每個(gè)士兵的頭型進(jìn)行定制化打印。

他們還計(jì)劃將萊斯大學(xué)開發(fā)的微型無透鏡平面相機(jī)和其他傳感器也整合到這個(gè)頭盔里。該頭盔將通過觸覺或平視顯示器來解釋傳感器數(shù)據(jù)，以便向士兵警告來自他們視野之外的危險(xiǎn)，并采取應(yīng)對(duì)措施。

保羅·切魯庫里希望利用他幫助開發(fā)的這些方法，用電場(chǎng)操縱納米材料來對(duì)抗爆炸力量，從而防止創(chuàng)傷性腦損傷，并建立電磁屏蔽來對(duì)抗例如被懷疑是哈瓦那綜合征(Havana Syndrome) 的幕后黑手的定向能武器。

他們已經(jīng)模擬了一個(gè)Mark 1版本，但其重量是目標(biāo)重量的兩倍。保羅·切魯庫里說，目前最困難的部分是建立解讀傳感器信息的智能系統(tǒng)，以及弄清楚如何為頭盔配備足夠的電力。

他說，這樣做的目的是幫助“那些與基地失去了聯(lián)系、并會(huì)在危險(xiǎn)之地待很久很久的人。我們能不能讓他們健康地活下來？”

對(duì)于所有可穿戴項(xiàng)目來說，除了要證明它們的技術(shù)確實(shí)有效之外，還有一個(gè)問題是如何找到資金讓他們健康地度過國防部令人生畏的"死亡谷"，即研究經(jīng)費(fèi)用完了，但國防部還沒有做出收購決定的情況，而他們一旦決定收購，就會(huì)使其進(jìn)入軍事項(xiàng)目的圣地——成為一個(gè)所謂的“在案項(xiàng)目”，在預(yù)算表中有自己專屬的條目。

HRAPS已經(jīng)做到了這一點(diǎn)，可是利用可穿戴設(shè)備預(yù)測(cè)疾病的RATE卻沒有。它的前項(xiàng)目經(jīng)理認(rèn)為，RATE的命運(yùn)算是五角大樓的官僚機(jī)構(gòu)如何阻礙了創(chuàng)新的一個(gè)研究案例。

艾倫·哈納則表示，五角大樓必須與擁有民用客戶的公司合作，以便提供其他收入來源。自去年獲得了美國食品和藥物管理局 (FDA) 的許可以來，HRAPS的合作伙伴LifeLens Technologies一直在向醫(yī)院推銷該設(shè)備。

與此同時(shí)，Legionarius的創(chuàng)始人亞歷山大·格林特茨格在嘗試向急救人員推銷他的智能襯衫。他說，美國有幾個(gè)州的特警小組對(duì)試用它表示了興趣。

目前，他和三個(gè)隊(duì)友正在研究如何在襯衫上添加氣囊，使其可以在傷口周圍充氣并提供壓力來止血，但在潛在客戶表現(xiàn)出興趣之前，他們不會(huì)尋求將其商業(yè)化。

亞歷山大·格林特茨格期待回到基地與軍隊(duì)一起做更多的測(cè)試，畢竟新冠疫情曾讓這變得十分困難?！鞍堰@些東西弄臟（真正投入應(yīng)用）?！彼钢故局悄芤r衫的衣架說，“這就是我們想要看到的。”

封圖來源：GLENN HARVEY

關(guān)鍵詞： 生命體征 萊斯大學(xué) 亞歷山大