看这些科技装备如何帮助霍金继续自己学术之路

【腾讯科技编者按】 英国剑桥大学著名物理学家、现代最伟大的物理学家之一、20世纪享有国际盛誉伟人之一的斯蒂芬-威廉-霍金（Stephen William Hawking）本月14日凌晨在英国剑桥的家中去世，享年76岁，这一天恰逢爱因斯坦诞辰。

许多人都知道，霍金早在21岁时候就诊断患有一种罕见的运动神经元病，医生告知其生命仅剩两至三年。

但对于霍金来说，尽管身体被限制在轮椅上。但数十年来，他的思绪跑得比任何人都快，与外界的交流也是相对自由的。能做到这一点，除了自身努力外，还得益于他轮椅上众多逆天科技的支持。

下面，我们不妨简单整理一下这些捆绑在轮椅上的科技装备是如何帮助霍金继续自己的学术之路。

初代超级轮椅

患病初期，轮椅仅仅是霍金的代步工具。他除了无法行走外，身体尚没有出现其他异常，仍可以和别人讨论物理问题，甚至能慢慢写下一些公式。

但这样的日子并没有持续很长时间，随着霍金的病情进一步恶化，他说话开始变得口齿不清，一开始大家还可以勉强听得懂，后来就只有他的家人和最亲密的朋友才能准确地理解和猜测他说的内容。这个时期，霍金出门时除了需要借助轮椅之外，还需要专人进行翻译，才能与外界交流。

不幸的是，霍金的身体仍在恶化。1985年，他在欧洲不幸染上了肺炎，医生为了保他的命，实施了气管切开手术。至此，霍金完全失去了发声能力。

在彻底失去说话能力后，霍金曾尝试用拼字板与别人交流。简单来说就是，霍金需要用眼神选定区域、再确定颜色，最后挑挑眉毛表示确认，然后再一个字母一个字母得拼成词汇，效率十分低下。

为此，霍金助理找来美国加利福尼亚 Words+公司的CEO帮助。他们给霍金的轮椅设计了一台装了专门软件的电脑和显示屏，并配上操控器。这套系统的原理其实很简单，光标会一行一行地扫过屏幕上显示的字母表，霍金只需要在光标经过想要的字母时给电脑一个确认指令便能实现输入。此后，霍金大约每分钟能拼出15-20个单词。

在拥有“写字”能力后，霍金的家人和朋友还找到了另一家公司希望能帮助霍金发声。这家公司生产的设备主要用于电话自动应答系统，接到来自霍金的求助倍感荣幸。他们改造了一台 CallText 5010 设备，用上了当时最好的文字转换语音处理器，在1988年赠送给了霍金，这样霍金在输入文字后就能大声地“说”出来了。

有趣的是，彼时霍金轮椅发出的声音并不是我们现在听到的版本。在霍金的强烈要求下，该公司总共为霍金制作了三种声音，分别是他妻子、他女儿以及他本人的声音。但可能是因为这些工作都是由美国人完成的，霍金的语音至今都还带有明显的美式口音。

英特尔多次重金升级

1997年，英特尔创始人戈登-摩尔曾与霍金当面交流，他发现霍金轮椅上搭载的是老对手AMD处理器的电脑，整套系统也存在很多缺点，便表示将承包霍金的硬件设备，同时提供无限制的系统支持服务。

英特尔重新设计了霍金的轮椅，将计算机集成在轮椅上，用轮椅的电池供电，并且承诺每隔两年将硬件升级一次。

到了2008年，霍金的手指已经虚弱到按不动确认键，不过脸部肌肉仍然可以活动，所以工作人员又为其开发了全新“Cheek Switch”装置到霍金的眼镜之上。该装置可以用红外检测脸颊肌肉活动，当霍金面部肌肉收缩时，传感器就会接收到信号，信号反馈到电脑后，来选定目标字母。

比如，当他打算说“Hello”的时候，他可以通过脸部肌肉运动激活辅助系统，用眼球控制红外线发射器，选定在屏幕中轮流出现的英文字母。当计算机出现“H”时，霍金动一下眼球，这样计算机就会不断显示以“H”开头的英文字母，当“Hello”出现，他可以再动一下选定这个字母。当霍金造句完毕，就把这个句子发送到语音合成器。

只不过，这一方法下的霍金虽然仍能进行写作，但效率并不高。这时，他的打字速度已经降成每分钟5-6个单词。更为糟糕的是，霍金唯一能动的肌肉也在逐渐僵硬。他曾一度花了足足20分钟才“说”出了30个左右的词。

为了改善这一情况，英特尔技术人员考虑过用当时最新的眼球追踪技术来替代旧系统，但由于霍金长期受病情影响，眼睑下垂严重，导致眼球追踪技术无法准确地锁定他的目光。因此，这项技术方案也被迫放弃。

后来技术人员走了另一条路，开发团队找来了在智能手机输入法领域备受好评的SwiftKey公司合作，他们采集了霍金的大量文档，分析词频以及上下文关联，在霍金输入时会给出最合适的预测词。这样霍金就不再需要逐个输入字母。这个方法类似现在大多数智能手机的输入法。

霍金本人特别喜欢这套新软件，他说“希望它在接下来的20年继续为我服务。”

同时，新软件还添加了很多便捷操作，包括一键静音、全屏幕任意位置的鼠标点击功能、快速搜索还有电子邮件。用上新软件后，霍金的输入效率高了10倍，还能方便的用Firefox浏览器上网。

2014年，英特尔为霍金量身打造了新的开源通信系统“辅助情境感知工具包”（Assistive Context Aware Toolkit，以下简称“ACAT”）。该系统通过大数据分析收集了大量霍金在过去发表的文章和个人回复，建立了一个“霍金专属”语料库，成功帮助霍金打字速度提高了一倍，并使其从事普通任务的效率提高了十倍。

其他辅助功能

除了最重要的“说话”、“打字”功能外，霍金的高科技轮椅上还加装了12英寸屏幕，可以完成写稿，收发邮件、听电话等工作。轮椅上还有一个万能遥控器，通过红外可以操控霍金办公室和家中的所有电视机、音响、灯光、开关门等任务。

而且，英特尔给霍金配备的一直都是最好的硬件设施，比如顶级的英特尔酷睿I7处理器和520系列固态硬盘。另外还包括一个高清摄像头，方便霍金和家人朋友交流。

英特尔团队还考虑到了其他问题。例如，他们开发了多功能感应系统，时刻监控霍金和轮椅的安全、记录轮椅的使用状况，防止霍金不小心开翻车。这套系统能够时刻监控霍金的各项生理指标，评测他的健康状况。

此外，团队还利用人体工程学，多次改善了轮椅设计，尽可能的提高乘坐舒适性。

由于上述科技设备都是科技企业给霍金团队友情支持的，因此目前还没有人给霍金的轮椅一个“官方价格”。但粗略估算一下，最新版本的霍金轮椅至少要花费95-100万美元才有可能制造完成，所以这恐怕也不是普通渐冻症患者都能够享受得到的待遇。

据悉，在霍金去世之后，包括微软和苹果等公司都希望高价收购这辆轮椅，至于是当作纪念品还是科学研究就不得而知了。但据BBC报道，目前这辆轮椅已经被大英博物馆收藏，用于纪念霍金。（综合/汤姆）