霍金輪椅的「黑科技」：幫他只憑三根指頭，就實現發音寫作自由

3月14日，英國物理學家史蒂芬·霍金(Stephen William Hawking)去世，享年76歲。霍金1942年1月8日出生於英國牛津，英國劍橋大學著名物理學家。代表作品有《時間簡史》、《果殼中的宇宙》、《大設計》等。

21歲時，霍金患上肌肉萎縮性側索硬化症（俗稱「漸凍症」），全身癱瘓，不能言語，手部只有三根手指可以活動。當時，醫生判斷他只能活兩年。不過，霍金得得這種類型，病情惡化得要更慢一些。最終，他與病魔搏鬥了半個多世紀。

學術上的成功，讓霍金獲得全世界的矚目，但他身患重疾仍未停止對人類未來探索的精神，更是讓他成為了全民眼中的勵志英雄。紐約時報這麼描述霍金：「他在輪椅上漫遊宇宙，思考萬有引力的本質和宇宙的起源，並成為人類決心和好奇心的象徵。」

對於霍金來說，儘管身體被限制在輪椅上，但數十年來，他的思緒跑得比任何人都快，與外界的交流也是自由的。能做到這些，除了自身努力外，還得益於他輪椅上眾多逆天科技的支持。

輪椅是代步工具，也是發聲機

在霍金剛被診斷出漸凍症時，他還能依靠拐杖出行。但幾年後，霍金就已經無法站立，雖然他曾十分不願使用輪椅，但面對現實也他最後還是坐上了輪椅，並開始了與輪椅多達半個世紀的羈絆。

起初，輪椅僅僅是霍金的代步工具。他除了無法行走外，並沒其他異常，仍可有和別人討論物理問題，還能慢慢寫下一些公式。那時的他還一度迷上了「飆輪椅」。霍金常常把輪椅調到最高速，像孩子一樣把輪椅當碰碰車玩。

但這樣的日子並沒有持續很長時間，霍金的病情進一步惡化。他說話開始變得口齒不清，一開始大家還可以勉強聽得懂，後來就只有他的家人和最親密的朋友才能準確地理解和猜測他說的內容。這個時期，霍金出門時，除了需要藉助輪椅之外，還需要專人進行翻譯，才能與外界交流。

可惜，霍金的身體仍在惡化。1985年，他在歐洲不幸染上了肺炎，醫生為了保他的命，實施了氣管切開手術。至此，霍金失去了發聲的能力。

無法說話後，霍金嘗試用拼字板與別人交流。在霍金的傳記電影《萬物理論》中，對這種方式進行過描述。霍金需要用眼神選定區域、再確定顏色，最後挑挑眉毛表示確認，一個字母一個字母得拼成辭彙。

這樣的交流方式不僅效率低下，還只能交流在雙方面對面且熟知規則的情況下進行。

於是，霍金助理找來美國加利福尼亞 Words+公司的CEO幫助。他們給霍金的輪椅加上了一台裝了專門軟體的電腦和顯示屏，還有他手上的操控器。那時，霍金只剩幾根手指能動，能進行的操作也很少，但是有了這套系統，他每分鐘能拼出15-20個單詞。

恢複寫作的同時，霍金的家人和朋友還找到了另一家公司，幫助霍金髮聲。這家公司生產的設備主要用於電話自動應答系統，接到來自霍金的求助倍感榮幸。他們改造了一台 CallText 5010 設備，用上了當時最好的文字轉換語音處理器，在1988年贈送給了霍金。這樣霍金在輸入文字後就能大聲地「說」出來了。

有意思的是，這時霍金輪椅發出的聲音並不是我們現在聽到的版本。在霍金的強烈要求下，這家公司為霍金製作了三種聲音分別是他妻子、他女兒以及他本人的聲音。但可能是因為這些工作都是由美國人完成的，霍金的語音至今都還帶有明顯的美式口音。

用臉打字

藉助輪椅上的軟體和發聲器，霍金在這個時期里出版了震驚世界的《時間簡史》，如今《時間簡史》已經被翻譯成40多種語言，售出1000多萬本，被譽為最難看懂的暢銷書。霍金曾高興地說，「與在我失去說話功能前相比，我現在可以更如意地傳達信息。」

1997年，英特爾創始人戈登·摩爾曾與霍金當面交流，他發現霍金輪椅上使用的搭載老對手AMD處理器的電腦，整套系統也存在很多缺點，便表示將承包霍金的硬體設備，霍金接受了英特爾的建議。

英特爾重新設計了霍金的輪椅，將計算機集成在輪椅上，用輪椅的電池供電，並且承諾每隔兩年將硬體升級一次。

不過，霍金的病情依舊在惡化。原本僅剩能活動的三個手指也失去了行動能力。到了2008年，霍金全身只剩下一塊右臉的肌肉能動。這樣一來，就無法使用上述的方法來進行寫作和交流。

這時，霍金的研究生助理為他設計製作了一副眼鏡，後者裝了個叫「cheek switch」的裝置，能用紅外線檢測霍金右臉頰的這一塊肌肉的活動。

霍金就用這塊臉部肌肉，替代手指，繼續打字。雖然仍能進行寫作，但用臉打字，顯然效率會進一步下降。這時，他的打字速度降成了每分鐘5-6個單詞。

更惡劣的是，這唯一能動的肌肉也在逐漸僵硬。霍金曾一度花了足足20分鐘才「說」出了30個左右的詞。

為了改善這種情況，英特爾的技術人員考慮過用當時最新的眼球追蹤技術來替代舊系統，用眼深當游標。這項技術，比如今手眼結合用滑鼠控制屏幕游標還要精準、快速、方便。

可惜的是，由於霍金長期受病情影響，眼瞼下垂嚴重，導致眼球追蹤技術無法準確地鎖定他的目光。因此，這項技術被迫放棄。

既然技術無法升級，技術人員走了另一條路勁——開發更好的打字軟體，以此提高霍金的打字速度。團隊找來了在智能手機輸入法領域備受好評的SwiftKey公司合作，他們採集了霍金的大量文檔，分析詞頻以及上下文關聯，在霍金輸入時會給出最合適的預測詞。這樣霍金就不再需要逐個輸入字母。這個方法類似現在大多數智能手機的輸入法。霍金本人特別喜歡這套新軟體，他說「希望它在接下來的20年繼續為我服務。」

同時，新軟體還添加很多便捷操作，包括一鍵靜音，全屏幕任意位置的滑鼠點擊功能，快速搜索還有電子郵件。用上新軟體，霍金的輸入效率高了10倍，還能方便的用Firefox瀏覽器上網。

更厲害的是，技術人員還在輪椅上裝了一個萬能遙控器，用來操控霍金的辦公室和家裡的智能設備。

對於英特爾團隊來說，看到霍金的使用效果後，他們打算以此幫助更多的殘疾人。目前，他們開放了這套ACAT（Assistive Context-Aware Toolkit）軟體的源代碼，將其託管在著名開源社區GitHub，免費讓殘障人士用上霍金同款軟體，同時也希望在更多開發者的維護下能不斷完善這套軟體。

全能輪椅

霍金的輪椅除了配備打字和發聲設備外，英特爾的團隊還考慮到了其他問題。例如，開發了多功能感應系統，時刻監控霍金和輪椅的安全。這套系統能夠時刻監控霍金的各項生理指標，評測他的健康狀況。另外還有監控輪椅的情況，記錄輪椅的使用，以及感應輪椅所到之處的安全問題。防止霍金不小心開翻車。

此外，團隊還利用人體工程學，改善了輪椅的設計。同時，他們也推出了伽利略、愛迪生開發工具包，推動智能物聯網輪椅的開發，致力於讓殘障人士享受更便利的生活。

有人會好奇裝有這麼多黑科技的輪椅，想要買一台多少錢？可惜，因為它是英特爾公司友情贊助給霍金的，具體價格無法確定。但英特爾正積極地將上述的一些應用推廣到更多的殘障人中，或許不久的將來，我們身邊也會有更多的殘障人士用上這樣的輪椅。

【本文轉自澎湃新聞，作者/王心馨，原題《只有三根手指能動的霍金，是如何靠輪椅實現發音寫作自由的？》】

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