2014年世界杯最重要的时刻可能不会出现在决赛中，而是会出现在比赛的最初几分钟。如果一切按计划进行，在明天的圣保罗开幕式上，一名瘫痪患者将从轮椅上站起来，迈出几步，并踢进一个足球。这一壮举将通过“再行走计划”（Walk Again Project）实现，这是一个由国际科学家团队开发的电池供电、意念控制的外骨骼。据项目首席科学家、杜克大学神经科学家Miguel Nicolelis博士称，这一脚将向世界发出信号，表明轮椅很快将成为过去。
自去年以来，Nicolelis就将2014年世界杯视为科学取得胜利的绝佳机会。“我认为这是一种展示世界杯不仅仅是足球和派对的方式，”他说。他希望在巴西，除了足球之外，最热门的话题将是神经科学。
这个外骨骼系统包括一个植有微芯片的头盔，芯片从底部伸出；一件装有传感器的T恤；金属腿部支架；以及一个背包式的电池。当用户想象自己踢球时，系统就会启动。芯片将这些电子指令翻译成数字语言，为外骨骼提供动力，然后外骨骼会相应地移动。T恤会振动，以增强用户对运动的感知（并消除用户需要低头看自己脚是否在前进的需求）。
“它不会是断断续续的，”科罗拉多州立大学研究副总裁兼项目主管Alan Rudolph博士说。“硬件和人体信号的整合将非常重要，具有真正优雅的精细运动控制。”
与以前的外骨骼假肢相比，最大的进步在于患者的意念能够无缝地控制服装的移动。Nicolelis说，“大脑与外骨骼之间的互动变得如此生动，如此清晰，以至于[患者]感觉自己是独自在行走。是身体在完成工作，而不是外骨骼。”
Nicolelis的祖父患有帕金森病，祖母曾多次中风，而“看到这些疾病的破坏性影响”促使他决心改善瘫痪患者的生活。在20世纪90年代，Nicolelis曾协助制造了第一个意念控制的手臂。在2008年，利用类似的大脑-机器接口，Nicolelis和他的团队在恒河猴身上测试了外骨骼的意念控制能力。起初，猴子穿着这套服装在跑步机上跑步，并在显示器上看着日本的一台机器人模仿它的动作。最终，猴子仅凭意念就能站立不动，并使机器人慢跑。
随着大脑-机器接口的成功，下一步的任务是设计一套服装，用以“让机器人和受试者能够感知世界”，项目首席机器人工程师、慕尼黑工业大学的Gordon Cheng表示。“我们开发的新型皮肤传感器具有与人类皮肤相同的功能——能够感知温度、预接触、触碰、振动。真正的创新之处不在于传感器本身，而在于我们部署它们的方法，通过先进的算法自动自组织数百个这样的传感器单元。此外，我们正在外骨骼内部使用这些传感器来监测受试者的舒适度和运动。”
在巴西政府2000万美元的资助下，Nicolelis于2013年1月组建了一个由166名神经科学家、机器人专家、技术人员和实验室工作人员组成的团队，他们来自六个国家，距离世界杯仅有18个月。“他们都是我的朋友，大多数人都决定免费工作，”Nicolelis谈到他的雄心勃勃的团队时说道。
今年春天，人类外骨骼的最终测试在法国进行，而在圣保罗，八人小组——其中一人将被选为完成里程碑式踢球——在虚拟现实模拟器上进行训练，这与飞行员在飞行学校的训练方式类似。根据Nicolelis的说法，到五月的最后一周，所有八名患者的行走过程都感觉“毫不费力”。
“最大的挑战是克服怀疑，”Nicolelis谈到那些质疑项目能否在六月前完成的人时说道。“我们知道这是可行的。大多数人认为这是一个很棒的主意，但认为它不可能实现。”
Nicolelis目前正在开发一种更先进的外骨骼版本，该版本将通过植入用户大脑的微芯片进行操作。直接植入可以收集更多神经元数据，并提高运动的流畅性。他预计世界杯的演示将产生必要的动力，使使用大脑-机器接口的设备在不久的将来变得普遍。他希望，最终这套服装将为中风患者、车祸幸存者、受伤士兵，甚至有跌倒风险的老年人恢复部分自理能力。
“我毫不怀疑，10年后你就会看到人们穿着这些设备走在街上，”他说。“你基本上是在告诉人们，这是有希望的，而且可以更快地实现。”他相信，30年后，外骨骼将使一名瘫痪患者能够参加奥运会。
“当有一个有价值的目标和截止日期时，你就能聚集世界上最聪明的人，”Nicolelis说。“这就是我们想向全世界的孩子们展示的。科学可以改变很多人的生活。”
