30年無法開口說話,霍金聲音背後的那個男人是誰?
30年無法開口說話,霍金聲音背後的那個男人是誰?

英國物理學家史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)在本周逝世享壽76歲,霍金在接受氣切手術後,有將近30多年的時間失去說話能力,靠著電腦與外界溝通的形式,也彷彿成為他個人的獨有標誌。

2014年在霍金的傳記電影《愛的萬物論》(The Theory of Everything)中,就取得了霍金本人的同意使用了這個聲音,究竟科技是如何幫助霍金與外界溝通?而這個聲音背後又有什麼故事呢?

霍金的聲音怎麼來?美國工程師親自錄製

罹患肌萎縮性脊髓側索硬化症(俗稱漸凍人症)的霍金,在1985年因為肺炎接受氣切手術,從此不能再發聲。

80年代,霍金第一次用文字轉語音(text-to-speech)的方式與外界溝通,當時麻省理工學院一位叫丹尼斯·克拉特(Dennis Klatt)的工程師,發明了一款聲音合成工具「Equalizer」,丹尼斯·克拉特將Equalizer與語音轉文字工具DECtalk結合,接著套用在蘋果電腦上運作,讓霍金可以透過手持式點擊器,搭配特殊的軟體跟螢幕打字,每一分鐘可以用大約15個單字的速度說話。

丹尼斯·克拉特用自己的聲音錄製了霍金的電腦合成音,這個聲音被稱為「完美的保羅(Perfect Paul)」,簡單來說,丹尼斯·克拉特貢獻了自己的聲音,而這個聲音後來變成大家所熟悉的「霍金的聲音」。

克拉特是一位美國工程師,在1989年時去世,他生前對於利用電腦語言學幫助身障人士很有興趣。也就是因為如此,2014年霍金跟英國女王見面時,曾經開玩笑的說:「你還有那個美國口音嗎?」霍金幽默的回答:「是的,這可是有版權的。」

Intel打造超級輪椅,讓霍金說話更方便

1997年Intel共同創辦人高登·摩爾(Gordon Moore)在一次公開會議中,詢問霍金要不要嘗試Intel的技術幫助他說話,Intel重新設計了輪椅,將電腦系統與輪椅結合,讓霍金更方便使用,從那時候開始Intel就負責霍金使用的電腦系統。

2008年霍金病情惡化,僅剩臉部的肌肉可以運動,他的助理替他設計了一副結合紅外線的眼鏡叫「cheek switch」,可以用紅外線偵測霍金的臉頰肌肉運動,當時的系統在電腦螢幕上會出現一組鍵盤,當霍金抽動臉頰時,滑鼠游標就會停在所選的字母上,不過因為霍金的病情惡化,狀況最差的時候,一分鐘僅能打出一個英文單字。

Stephen Hawking
Intel為霍金重新設計了輪椅,將電腦系統與輪椅結合,讓霍金更方便使用。
圖/ shutterstock

2008年時霍金再度找上Intel希望能改善緩慢的打字速度,高登·摩爾立刻派了一組團隊到英國劍橋大學, Intel使用眼球追蹤技術與腦波儀(electroencephalogram),取代過去抽動臉頰的操作方式,且發明叫做「ACAT(Assistive Context Aware Toolkit)」的系統,其中最大的新功能是「預測演算法」,來消除霍金選錯字的困擾。

研究團隊分析霍金數千小時的影片,觀察他輸入文字時的習慣、用字,這套新系統讓霍金的打字速度加快了一倍,同時結合了Android滑動手勢輸入法SwiftKey的技術,讓霍金需要輸入的字元數量減少20%,舉例來說,當輸入「The」接著「black」、「hole」都會成為選項,同時ACAT系統還能協助霍金管理文件,這套系統除了讓霍金寫書、工作更方便,更因此讓他開設了微博帳號,跟廣大的中國網友交流。

Stephen Hawking
史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)也有微博帳號,最後一則推文停留在2017年11月。
圖/ weibo

由於ACAT這套系統效果非常好,2014年時Intel甚至將它提供給開源社群GitHub使用,造福更多身障人士。

資料來源:QuartzMashableInews

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2025年總統科學獎〉跨界40年!梁賡義院士在產官學研間,搭建科技、人文間橋樑
2025年總統科學獎〉跨界40年!梁賡義院士在產官學研間,搭建科技、人文間橋樑

2025年總統科學獎得主梁賡義院士,即便同時擔任逢甲大學春雨講座教授、浩鼎生技董事長,還為了協助國立臺東大學設立護理系而大力奔走,三不五時要環島、全臺走透透,日子忙得不得了,但他始終精神抖擻、滿懷熱情,只因他做的,是有益臺灣、社會發展的事。

事實上,梁院士從數學跨足生物統計,再投身高等教育與國家衛生,不僅以「廣義估計方程式」(Generalized Estimating Equations,GEE)改寫了縱貫式數據分析的規則,更以獨到的人文關懷,影響無數學子與政策制定。

從小,梁院士就喜歡數學的嚴謹與邏輯,1973年,他自國立清華大學數學系畢業後,便赴美深造,並在美國南卡羅萊納大學取得統計所碩士;接著,他又轉往美國華盛頓大學,攻讀生物統計博士學位。

從數學到生物統計,帶出數據背後的人性關懷

在研讀博士期間,他接觸到了當時炙手可熱的「存活分析」,意識到生物統計能直接幫助科學家、臨床醫師回答有意義的科學問題,對人類健康產生間接但深遠的助益,就此便踏上生物統計的「不歸路」。

教學界的老友們來到頒獎典禮,為梁院士祝賀殊榮。
教學界的老友們來到頒獎典禮,為梁院士祝賀殊榮。
圖/ 數位時代

1986年,已在美國約翰霍普金斯大學(Johns Hopkins University)任教職的他,與同事Scott Zeger研發出新的統計方法「廣義估計方程式」。梁院士解釋,不論是實驗室、世代流行病學或臨床試驗,只要是縱貫式硏究(longitudinal study),產學研界都會用到GEE,進行統計分析。尤其在國際大藥廠最常用的「前後測臨床試驗」(pre-post design for clinical trial designs)中,GEE讓全球臨床醫師能準確評估癌症、心臟血管和糖尿病等新藥的療效,進而獲得各國食藥署通過,造福千萬病患。GEE發表至今,已被引用逾22,000次,並納入R、STATA、SAS、SPSS等主要統計軟體中。

雖然在約翰霍普金斯大學任教長達28年,梁院士卻幾乎年年暑假,都返國舉辦研討會,分享國際生物統計和流行病學的新知。也因為始終心繫臺灣,讓梁院士在2010年,毅然辭去在美教職,回臺擔任國立陽明大學校長。

一方面,梁院士成功為學校爭取5年500億的計畫經費,成立腦科學中心、腫瘤免疫中心和高齡健康研究中心,將陽明大學打造成研究型大學,並在國際間嶄露頭角。另一方面,為了培育年輕人才,他選擇停下個人研究,建立起由資深教師帶領年輕教師的「師徒制」,鼓勵經驗傳承,「組織要永續發展,有賴於年輕人才的成長。」像是他自己儘管平常公務繁忙,仍活躍於社群,默默留心學生的大小事;他並邀請學生前往校長宿舍,定期舉辦「與校長有約」活動,這讓學生與他之間「零距離」,大至職涯規劃、小至生活瑣事,都樂於與他分享。

最重要的是,梁院士相當看重全人教育,因此廣泛開設人文講座、藝術文化等通識課程,尤其陽明大學以醫科見長,「所謂視病如親,醫護人員在專業之外,更需要具備人文素養,才能真正關懷病患。」

梁院士於頒獎典禮現場發表感言。
梁院士於頒獎典禮現場發表感言。
圖/ 數位時代

2017年,梁院士接下國家衛生研究院院長一職。這時,他又迅速轉換角色,每週檢視國際文獻、提供數十件政策建言,充分發揮國衛院的智庫功能。新冠肺炎爆發期間,他再度臨危受命,擔任中央流行疫情指揮中心研發組組長,帶領國衛院在15天內,完成公克級瑞德西韋合成,並與阿斯特捷利康(AstraZeneca)簽約,預採購1千萬劑疫苗,達成防疫、安定民心的任務。

不斷跨界,帶著使命感堅定前行

一輩子都在「跨領域」的梁院士,堅信創新不僅來自技術,也來自跨域合作帶來的新思維。他在美國求學、教書時,不是發表完論文就沒事了,他還持續思考,自己的研究能如何被用在臨床,因此他積極參與思覺失調症、強迫症研究等多項計畫,與基因學家、精神科和流行病學醫師腦力激盪、挑戰彼此。但梁院士特別提醒莘莘學子們,「跨領域」固然重要,大學時期仍應先在一個領域「站穩腳跟」,如此才能擁有與不同領域對話、欣賞的紮實基礎。

在產官學界耕耘逾40年,梁院士絲毫未停下前進的腳步。如今,他仍在杏壇作育英才,也深入業界,期望將研究成果更直接應用在藥物,以造福病患,「這是我一直鼓勵學生進入藥廠的原因!因為他們對人類的貢獻,可能比發表文章更直接。」近來,他心心念念的最大任務,是以自身人脈連結資源,為臺東大學爭取設立護理系,填補偏鄉地區的醫護缺口。

賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予梁院士。
賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予梁院士。
圖/ 數位時代

每一個統計數字背後,都承載著真實的生命重量;每一次跨領域的嘗試,都可能為人類帶來新的希望曙光。梁院士在統計學的精準座標中,繪製出一幅幅影響深遠的生命藍圖,持續為臺灣乃至全球的健康與福祉努力。

梁賡義 院士
專長:生物統計、流行病學
現職:逢甲大學春雨講座教授
成就:研發「廣義估計方程式」,讓全球臨床醫師得以正確評估許多如癌症、心臟血管及糖尿病等新藥的療效,造福嘉惠全球數以千萬計的病患;橫跨產官學界,為臺灣貢獻所長

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