viideltä rakkulaisena aamuna kesäkuussa 2007 Yhdysvaltain merijalkaväen komentaja William Gadsby auttoi johtamaan joukon jalkaväkeä karmaa ympäröivälle viljelysmaalle, joka on maatalouden solmukohta Irakin epävakaassa Anbarin maakunnassa. Karma on pannukakku-Tasainen, näköyhteyksiä kilometrien päähän, ja muutaman tunnin partiomatkan jälkeen Gadsby huolestui. Olemme olleet täällä liian kauan, hän tuumi. He varmaan jäljittävät meitä.

noin kello 10 hän kuuli korviahuumaavan pamauksen. Savupilvi ympäröi hänet. Hän yritti juosta eikä päässyt mihinkään: etänä räjäytetty pommi oli kääntänyt hänen oikean jalkansa hirvimassaksi ja raasteeksi. Hän tunsi vain adrenaliinia. Korvat soivat, hän kierähti ja nykäisi pois räjähdyspaikalta, kunnes pääsi tien sivuun. Kun hän makasi maassa lääkintämiehen kiinnittäessä kiristyssiteen oikeaan jalkaansa, tarkka-ampujan luoti murskasi hänen vasemman polvensa.

enemmän luoteja zipped ohi. Gadsby huusi käskyjä, vaikka hänen ruumiistaan virtasi litroittain verta. Kun kapinalliset olivat paenneet takaisin viljelysmaalle, hänen miehensä pysäyttivät ohiajavan Kuorma-auton ja lastasivat hänet sen takaosaan. Hänen hengityksensä oli repaleista ja kuivaa, ja hän välkkyi tajuntaan ja ulos. Kenttäsairaalassa pappi luki hänelle viimeisen voitelun. Silmät kiinni.

hän heräsi puolitoista päivää myöhemmin tukikohdan lääketieteellisessä siivessä Saksassa. Kuin ihmeen kaupalla traumakirurgi oli säilyttänyt hänen vasemman jalkansa—mutta oikea oli sahattu irti polven yläpuolelta.

seurasi kuukausien kipu: loputon fysioterapia, proteesin sovittaminen, haaste oppia kävelemään uudelleen. Gadsby, 29, kohtasi kaiken suoraan. Kun hänet oli siirretty Etelä-Kaliforniassa sijaitsevaan tukikohtaan, hän vietti iltapäivät jaloittelemalla rantaa ylös ja alas, koska hiekassa Käveleminen vaati todellista ponnistelua, ja hän ajatteli sen nopeuttavan hänen toipumistaan.

se ei onnistunut. osa ongelmaa oli hänen proteesinsa. Se oli hiilikuidusta tehty jalka-huippuluokkaa, lääkärit olivat vakuuttaneet-ja vaikka siinä oli joustoa, laite tuntui silti liian jäykältä. Jokainen askel lähetti shokkiaallon selkään. Hän oli aina kipeä.

”ajattelin, että elän aikakautta, jossa teknologia vain laajenee—joka vuosi tapahtuu mullistava läpimurto”, nykyään aviomiehenä ja isänä sekä sosiaalityöntekijänä harjoitteleva Gadsby kertoi hiljattain. ”Se antoi minulle toivoa. Jotain, mistä jatkaa.”

keväällä 2010 hän luki mit: n medialaboratoriossa biomekatroniikan ryhmän johtajan Hugh Herrin kehittävän uudenlaista proteesia. Herr itse oli amputoitu kahdesti: vuonna 1982, kun hän oli vasta 17-vuotias, hän oli menettänyt molemmat jalkansa paleltumiin, jotka olivat kärsineet vuorikiipeilyretken aikana. Suorittaessaan master ’ s degree in mechanical engineering at MIT, tohtorin biofysiikan Harvard ja jälkitohtorin työtä biomekatronics at MIT, Herr oli kehittänyt yhä kehittyneempiä joukko keinotekoisia polvet, jalat ja nilkat. Hänen uusin keksintönsä oli täysin tietokoneistettu nilkkajalkajärjestelmä nimeltä BiOM, joka jäljitteli lihallista ja veristä jalkaa, joka kuljetti käyttäjää eteenpäin jokaisella askeleella. Se ei muistuttanut muita markkinoilla olevia proteeseja.

”minulle tämä kaveri, tohtori Herr, oli inspiraatio”, Gadsby sanoo. ”Toisin kuin me muut, hän ei istunut ja ajatellut:’ jukra, kunpa he voisivat keksiä paremman laitteen. Hän sai tutkinnot, jotta voisi korjata itsensä ja kaikki muut.”

***

viimeisen neljän vuoden ajan Medialaboratorion biomekatroniikkaryhmän 30-vuotiaat jäsenet ovat työskennelleet laboratoriossa hohtavan lasikompleksin toisessa kerroksessa Cambridgen Amherst Streetillä, lähellä Charles-jokea. Tila on korkeakattoinen ja valoisa, ja sitä hallitsee juoksumatto, jota käytetään proteesien ja eksoskeletaalisten laitteiden testaamiseen. Sulavalinjaisten lasikuitutankojen ja kiillotettujen koneosien keskellä erottuu yksi esine: Jaipur-jalkana tunnettu lihanvärinen kuminen lisäke. Sen läsnäolo laboratoriossa on talismaaninen, muisto. Vielä suhteellisen äskettäin Jaipur-jalka, jonka eräs Intialainen kirurgi keksi vuonna 1971, edusti proteesitieteen huippua: elotonta kyhmyä, joka muokkasi jalan muotoa jäljittelemättä sen toimintaa.

”puuta, kumia, muovia”, Hugh Herr lausui, kun vierailin hänen luonaan Cambridgessa aiemmin tänä vuonna. ”Onnettomuuteni aikaan se oli todellisuutta. Oli jalka-nilkka-järjestelmiä, mutta ei laskennallista älykkyyttä. Ja paljon keskeisiä teknologisia kykyjä ei ollut käytössä, kuten edullisia, tehokkaita, pieniä mikroprosessoreita. Paljon aistimiskykyä ei ollut käytettävissä. Sama koski virtalähteitä ja moottoreita.

henkilökohtaisesti Herr, 51, on räväkämpi ilma—pariisilainen taiteilija kuin kovaa lataava amerikkalaistutkija. Hän pukeutuu tuuheaan tukkaansa taakse lakaistuna ja suosii tummia bleisereitä ja värikkäitä huiveja. (Kuvauksissa Italian painos Wired-lehden, hän poseerasi mittatilaustyönä jumpsuit hienosta pellavasta; räjäytys kannen roikkuu näkyvästi MIT labrassa.) Mutta vaikutelma on petollinen. Herr on tunnustanut olevansa ”vikaan asti stoalainen”, ja kohdatessaan kysymyksiä, joita hän pitää vähäpätöisinä tai mielenkiinnottomina, hänellä on tapana mennä yksiäänisesti. ”En vain ilmaise, mitä sisällä on”, Herrin on kerrottu sanoneen.

osittain Stoalaisuus saattaa olla vastaus elämään valokeilassa. Jo ennen kuin hän menetti jalkansa, Herr oli sensaatio kalliokiipeilymaailmassa-komea poika Mennoniittafarmilta Pennsylvaniasta, joka pystytti villejä ja karvaisia reittejä, joita jopa paatuneilla veteraaneilla oli vaikeuksia monistaa. Hänen onnettomuutensa, joka oli seurausta New Hampshiren Mount Washingtonin pieleen menneestä talvinoususta, hidasti hänen vauhtiaan muutaman kuukauden ajan, mutta pian hän oli jälleen kiipeilemässä käyttäen omassa verstaassaan suunnittelemiaan proteeseja. Ja jotain outoa oli tapahtumassa: hänen kiipeilynsä oli paranemaan päin. Hänellä oli joustavat kumijalat, jotka auttoivat häntä kipittämään hankalia halkeamia, ja erikoistuneita kramppeja jääseinämien kiipeämiseen. Jälleen media tuli kutsumaan-aikakauslehdet, sanomalehdet, televisio.

samaan aikaan hän törmäsi jatkuvasti todisteisiin ennakkoluuloista kaltaisiaan ihmisiä kohtaan. ”Isäni kertoi minulle tarinan siitä, miten pian sen jälkeen, kun raajani oli amputoitu, eräs henkilö tuli hänen luokseen sairaalassa ja sanoi: ’Voi, Olen niin pahoillani. Hän ei ollut naimisissa, eihän? Minusta oli tullut hetkessä Ali-ihminen!”Herr ihmetteli. ”Se oli kiehtovaa. Meidät on ohjelmoitu ajattelemaan, että epätavallinen keho on heikko.”

hän oli päättänyt muuttaa sen. Keskinkertainen lukiolainen, hän nyt kulutetaan matematiikan oppikirjoja, jonka crateload. Parikymppisenä hän kirjoittautui Millersvillen yliopistoon, pieneen kouluun muutaman kilometrin päässä perheen maatilalta Pennsylvanian Lancasterissa. Vaikka perustutkintoa, hän sai ensimmäisen patentin, proteesi sukka, joka hyödyntää järjestelmän puhallettavat rakkoja ja mikroprosessorit auttaa käyttäjän kävellä paremmin ja mukavammin. Laite-yhdessä sterling grade—point-keskiarvo-kiinnitti mit: n sisäänpääsyhenkilökunnan huomion, ja 1990-luvun alussa Herr muutti Cambridgeen työskentelemään hänen maisterin tutkinto. Hän keksi lakkaamatta, aina puuhastellen, rakentaen, parantaen. Patentit kasaantuivat: tekonivelille, tietokonevoimaisille nilkoille, biomimeettisille nivelille.

proteesiteollisuus oli näyttänyt juuttuneen toiselle vuosisadalle, ja Herr halusi raahata sen digiaikaan. ”Oli pitkä aika, jossa oli paljon teknologista kehitystä muilla aloilla,mutta ei meidän alalla”, kertoi Elliot Weintrob, Virginialainen proteesitutkija, joka myy BiOM-laitteita. ”Kyllä, sinulla oli syntyminen hiilikuitu, mutta parannuksia oli asteittainen: kevyempi hiilikuitu, vahvempi hiilikuitu. Mikä on seuraava taso? Seuraava taso oli voima. Sillä vaikka hiilikuidussa olisi kuinka paljon kevättä, kunnes alkaa yrittää korvata lihaksen toimintaa, on luonnostaan rajallinen. Se oli Hugh Herrin nerokkuus—hän ymmärsi sen.”

vuonna 2007 Herr perusti bioniikkayrityksen nimeltä iWalk (nimi muutettiin myöhemmin Biomiksi) ja ryhtyi herättämään eloon häntä aina kiehtonutta kehittynyttä teknologiaa. Proteesien tutkimus ja kehittäminen ei ollut ollut erityisen hyvin rahoitettua tai houkuttelevaa insinööreille ja tutkijoille, mutta asiat olivat nopeasti muuttumassa. ”Terrorismin vastaisen sodan, Irakin ja Afganistanin konfliktien ja kaikkien näiden palaavien loukkaantuneiden kanssa kongressi oli vapauttanut miljoonia tutkimusrahoja”, Herr muistutti. ”Toinen ajuri oli se, että bioniikan Keskeiset tieteenalat olivat kypsyneet robotiikasta kudostekniikkaan. He olivat kypsymässä tasolle, jossa voisimme rakentaa bioniikkaa Hollywoodin ja tieteiskirjailijoiden visioimalla tavalla.”

Herr harjoitteli keskittymistään nilkkaan, joka on uskaliaan monimutkainen osa ihmisen anatomiaa ja perinteisesti proteesiteknologian alittama. Vuoden 2009 lopulla testattiin PowerFoot Biomia, ensimmäistä alaraajajärjestelmää, joka käytti robotiikkaa korvaamaan lihasten ja jänteiden toimintaa. Mikroprosessoreilla ja kolmikennoisella ioni-litiumparistolla-laite liikutti käyttäjää eteenpäin jokaisella askeleella-orgaanisen lihaksen tavoin. Propulsiota varten biomassa tukeutui mittatilaustyönä rakennettuun hiilikuitujouseen-aina kun käyttäjä astui laitteen päälle, jousi kuormitettiin potentiaalienergialla. Ylämäessä tuota energiaa täydennettiin pienellä akkukäyttöisellä moottorilla.

mutta Herr ja hänen tiiminsä tiesivät, että kaikki askeleet eivät ole tasa—arvoisia: jyrkkää rinnettä ylös ryntääminen vaatii hyvin erilaista kävelyä—ja hyvin erilaisia ruumiinosia-kuin tenniskentän poikki Käveleminen. He kehittivät algoritmin, joka mittasi Biomin ensimmäisen kantapään iskun kulman ja nopeuden-ja kontrolloi mikroprosessorien kautta nopeutta ja putoamiskulmaa seuraavassa vaiheessa.

biomassa painoi noin viisi kiloa—enemmän tai vähemmän ihmisen nilkan ja jalan painon—ja se kiinnitettiin käyttäjän jäännösraajaan yksinkertaisella hiilikuitupistokkeella. Testien mukaan laite palautti noin 200 prosenttia kehon alaspäin suuntautuvasta energiasta. Huippulentävä hiilikuituproteesi palautti vain 90-prosenttisesti.

mukaan virtasi kymmeniä miljoonia dollareita riskipääomaa. Samoin sähköpostit ja kirjeet amputoiduilta, jotka ovat epätoivoisen innokkaita toimimaan Biomarsuina. Sulkutuli ei ole loppunut. ”Se on musertavaa”, Herr kertoi päätään pudistellen. ”Se on henkisesti raskasta ja sydäntäsärkevää.”