钢铁侠式的头盔和会呼救的智能衬衫：五角大楼的可穿戴技术革命内幕

“可怜的鲍勃。”亚历山大·格林特茨格 (Alexander Gruentzig) 指着一个右肩插着一把螺丝刀的人体模型说。

这位波士顿初创公司Legionarius的创始人故意刺伤了“鲍勃”，来展示它所穿的迷彩服衬衫所能做到的事情——这件“智能衬衫”含有公司开发的轻质传感器层，此刻的它已经向战术智能手机发送了警报，并汇报了鲍勃的伤口面积、生命体征和位置。

亚历山大·格林特茨格说，这样做的目的是更快地为受伤的士兵提供帮助。

“90%可预防的战斗死亡是由大量出血造成的。如果你能在第一时间把血止住，士兵们存活的机会就会大大增加。”亚历山大·格林特茨格本月早些时候在华盛顿特区的一个国防贸易展上告诉《福布斯》。

作为美国陆军最新的XTechSearch竞赛的获胜项目之一，他带着自己的技术参加了这次展会。

Legionarius的智能衬衫旨在检测由子弹或弹片等高速撞击造成的肌体撕裂，并向医护人员的智能手机发送警报。图片来源：LEGIONARIUS

在美国特种作战司令部 (U.S. Special Operations Command) 的帮助下，Legionarius获得了约110万美元的政府资助，目前正在研发上述智能衬衫。

这是整个美国军方的可穿戴技术开发浪潮的一部分，旨在保护士兵并更好地实时评估其身体状况。

这些技术包括利用消费者智能手表和其他健身设备来追踪体力消耗的强度、操纵大脑以改善睡眠，以及开发一种类似钢铁侠的头盔，用于探测威胁并激活对抗措施，以防止脑震荡和抵抗定向能武器。

“在过去，美国军队历来的做法是，如果我想让你成为一名更好的士兵，我就会给你一把更好的枪。”运动生理学家布兰登·马塞洛 (Brandon Marcello) 说。他曾与职业球队合作以帮助提高后者的成绩。

目前，他参与了美国陆军未来司令部 (U.S. Army Futures Command)的一个名为优化人体武器系统(OHWS) 的项目。该项目给士兵配备了可穿戴健康追踪设备，用布兰登·马塞洛的话来说，目的就是探索“如何优化人类战士，使他们更聪明、更精确、更有杀伤力？”

新冠疫情也起到了推波助澜的作用。2020年，美国国防创新部门 (DIU) 向军队分发了数千块佳明 (Garmin) 智能手表和Oura智能戒指，以追踪服役人员的体温、脉搏和血氧水平，并在此过程中发现了它可以预测新冠肺炎病例，准确率为73%。

这是DIU在2018年与飞利浦医疗保健公司合作推出的一个名为“快速分析威胁暴露” (RATE) 的项目的扩展内容，该项目开发出了一种算法，旨在于症状出现的48小时之前预测各种常见疾病。

通过OHWS，美国陆军高层还想顺便看看消费者可穿戴设备是否能用于诊断新冠肺炎，但该项目关注的不仅仅是疾病提示。

在过去两年里，OHWS使用了Oura戒指来评估士兵的睡眠质量，并通过Polar Grit X Pro智能手表来监测第10山地师一个营的530名士兵的心率和运动情况。这些数据还被一个名为“测量和推进士兵战术战备和有效性” (Masuring and Advancing Soldier Tactical Readiness and Effectiveness，简称MASTR-E) 的相关计划所使用，用以开发预测士兵表现的算法。

在部队层面，MASTR-E、OHWS以及类似的海军和空军项目旨在帮助指挥官了解他们的部下什么时候被逼得太紧，又在什么时候需要更努力地训练，以便为士兵提供个人反馈，比如他们的呼吸如何影响了他们的枪法，又或者一晚上的酗酒如何影响了他们第二天的表现。

明年，OHWS的应用将扩展到一个由2,000人组成的小型旅队。项目经理约瑟夫·帕特森 (Joseph Patterson) 说，该项目正试图让士兵了解“自身表现背后的生理学原因，以便在个人层面上可以做出更好的选择”。

他还说，这些数据能鼓励军官与士兵进行更多接触，“变得更有爱心，更有人情味”。

布兰登·马塞洛则表示，如果一名士兵的呼吸和夜间心率加快，这可能是一个他/她正在承受压力的指征，从而提示军官要对他/她进行关心。

“这种关心可能是任何事情，包括‘让他们做一个新冠病毒检测’，以及‘嘿，这看起来像是精神健康问题，让我们在真正糟糕的事情发生之前进行一些干预。’”

LifeLens Technologies花了6年时间开发这款传感器，该公司称它可以用于多种健康监测，从生命体征、步态异常到早期感染迹象都可以进行。图片来源：LIFELENS

来自美国陆军医疗物资开发管理局 (U.S. Army Medical Materiel Development Activity) 的艾伦·哈纳 (Alan Harner) 说，消费者健身追踪器在训练中是有意义的，但它们的电池寿命在执行任务期间可能无法维持，而且许多这类设备无法与战术通信系统进行连接。

艾伦·哈纳是一个跨军种项目的产品经理，他管理的项目正与总部位于宾夕法尼亚的初创公司LifeLens Technologies合作开发一种微型生物传感器。该传感器专为野外部署而设计，据称可以跟踪150种健康数据，从生命体征到缺水，再到可能导致脑损伤的爆炸压力都包括在内。

在具体形态方面，该设备是一个胶粘贴片，包含一个七层可拉伸电路，中间有一个五分硬币大小的圆盘，里面有处理器、发射器和可供电72小时的电池。

LifeLens Technologies的CEO兰迪·托特 (Landy Toth) 说，这款设备的放置位置是在胸部，相比戴在手腕或手指上的消费设备，它可以提供更准确的生命体征读数，而且它的佩戴体感十分舒适，足以让用户忘记它的存在。

这款设备被称为健康准备和性能系统(HRAPS) ，已经在佐治亚州本宁堡 (Fort Benning) 的陆军游骑兵和美国特种部队的训练中试用，以防止士兵受到高温伤害。

艾伦·哈纳说，它有望成为第一款通过陆军士兵项目执行办公室 (Army’s Program Executive Office Soldier) 向更广泛适用范围传播的可穿戴设备。

尽管可穿戴设备前景广阔，但布兰登·马塞洛表示，它们可能只是一种过渡技术，最终将发展为不太引人注目的健康监测形式，如诊断性纹身和“近身设备”，后者可以从远处直观地检查生命体征。

佩戴LifeLens Technologies设备的士兵在一次训练中接受热伤风险监测的实时地图截图。图片来源：LIFELENS

另外，美国军方也在支持一些可穿戴设备的“登月计划”，比如由军方出资280万美元，由位于休斯顿的莱斯大学 (Rice University) 牵头去开发一种可以通过刺激大脑中胶状淋巴系统的流动来改善士兵睡眠的帽子。据悉，胶状淋巴系统可以清除动物体的代谢废物。

该项目的负责人、前生物医学设备开发人员保罗·切鲁库里 (Paul Cherukuri) 是莱斯大学负责创新的副校长。他说，这是一个雄心勃勃的项目，部分原因是在动物身上有记录的胶状淋巴系统是否存在于人类身上尚未有科学定论。

这位陆军项目管理者对其项目成员下达的行军令是：“我希望你们既能获得诺贝尔奖，也能发明全新的可穿戴设备。”

莱斯大学的研究人员设计了一个智能头盔的原型，其特点是用碳3D打印机生产的矩阵。他们说，该矩阵将结合传感器和其他系统来主动保护佩戴者。图片来源：PAUL CHERUKURI

保罗·切鲁库里还在莱斯大学领导了另外一个由海军支持的130万美元项目，该项目旨在建造一种未来主义头盔、他将其比作小罗伯特·唐尼主演的漫威电影中的钢铁侠头盔，并配有一个初级版本的人工智能助手JARVIS，可以检测到威胁并部署主动保护措施。

目前，该项目的工程师们正在与加州3D打印独角兽Carbon合作，开发新的轻质聚合物和为头盔订制一个网格状的框架，从而针对每个士兵的头型进行定制化打印。

他们还计划将莱斯大学开发的微型无透镜平面相机和其他传感器也整合到这个头盔里。该头盔将通过触觉或平视显示器来解释传感器数据，以便向士兵警告来自他们视野之外的危险，并采取应对措施。

保罗·切鲁库里希望利用他帮助开发的这些方法，用电场操纵纳米材料来对抗爆炸力量，从而防止创伤性脑损伤，并建立电磁屏蔽来对抗例如被怀疑是哈瓦那综合征 (Havana Syndrome) 的幕后黑手的定向能武器。

他们已经模拟了一个Mark 1版本，但其重量是目标重量的两倍。保罗·切鲁库里说，目前最困难的部分是建立解读传感器信息的智能系统，以及弄清楚如何为头盔配备足够的电力。

他说，这样做的目的是帮助“那些与基地失去了联系、并会在危险之地待很久很久的人。我们能不能让他们健康地活下来？”

对于所有可穿戴项目来说，除了要证明它们的技术确实有效之外，还有一个问题是如何找到资金让他们健康地度过国防部令人生畏的"死亡谷"，即研究经费用完了，但国防部还没有做出收购决定的情况，而他们一旦决定收购，就会使其进入军事项目的圣地——成为一个所谓的“在案项目”，在预算表中有自己专属的条目。

HRAPS已经做到了这一点，可是利用可穿戴设备预测疾病的RATE却没有。它的前项目经理认为，RATE的命运算是五角大楼的官僚机构如何阻碍了创新的一个研究案例。

艾伦·哈纳则表示，五角大楼必须与拥有民用客户的公司合作，以便提供其他收入来源。自去年获得了美国食品和药物管理局 (FDA) 的许可以来，HRAPS的合作伙伴LifeLens Technologies一直在向医院推销该设备。

与此同时，Legionarius的创始人亚历山大·格林特茨格在尝试向急救人员推销他的智能衬衫。他说，美国有几个州的特警小组对试用它表示了兴趣。

目前，他和三个队友正在研究如何在衬衫上添加气囊，使其可以在伤口周围充气并提供压力来止血，但在潜在客户表现出兴趣之前，他们不会寻求将其商业化。

亚历山大·格林特茨格期待回到基地与军队一起做更多的测试，毕竟新冠疫情曾让这变得十分困难。“把这些东西弄脏（真正投入应用）。”他指着展示智能衬衫的衣架说，“这就是我们想要看到的。”

封图来源：GLENN HARVEY

本文来自微信公众号“福布斯”（ID：forbes_china），作者：Jeremy Bogaisky，36氪经授权发布。

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