本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
[2008年，JR·明克尔采访了我关于我的第一本书《成为蝙蝠侠：超级英雄的可能性》，并发表了scientificamerican.com文章《黑暗骑士的转变——为什么蝙蝠侠可能存在，但不会长久》。这篇博文是对我自JR的文章和我出版的这本书以来对蝙蝠侠的一些思考的更新，谨以此纪念他。JR是一位真正的科学新闻界的超级英雄。]
1989年，编辑和作家丹尼斯·奥尼尔写道：“蝙蝠侠是最伟大的超级英雄中最现实的一个”。围绕黑暗骑士的现实外衣继续吸引着人们。蝙蝠侠是少数几个让人感觉具有“可能性”的漫画超级英雄之一。钢铁侠也有类似的感觉，美国队长也是如此。
探索这些可能性构成了我的《成为蝙蝠侠》和《发明钢铁侠》这两本书的中心主题。它们是探索人类生物学和技术极限的绝佳陪衬。蝙蝠侠代表了人类表现的顶峰，是探索可能性时值得思考的完美超级英雄。
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在漫画、图像小说和电影中，蝙蝠侠自1939年5月在《侦探漫画》第27期首次亮相以来，已经多次崛起和陨落。克里斯托弗·诺兰刚刚完成的三部曲——包括《蝙蝠侠：侠影之谜》(2005)、《蝙蝠侠：黑暗骑士》(2008)和《蝙蝠侠：黑暗骑士崛起》(2012)——是对蝙蝠侠虚构世界中残酷现实的最真实描绘，我们很可能看到。而这种现实的一个重要组成部分是扮演超级英雄角色的这个人所遭受的身体上的伤害。
自2008年以来，我一直在思考，在成为蝙蝠侠之后，作为蝙蝠侠，身体上会累积哪些要求。以及蝙蝠侠在行动中将如何根据他所对抗的人来调整和适应他的作案手法。特别是当对抗那些最卑鄙、最肮脏的恶棍时……你明白我的意思。像小丑和贝恩这样的敌人。那些在漫画和电影中被如此清晰地描绘成邪恶化身的人。
让我们先从科学的角度来看，为什么小丑和贝恩是如此难对付的对手开始。以及蝙蝠侠自身的荣誉道德准则如何让他们更容易得手。这将引出一些特殊的修改和调整，蝙蝠侠可能会使用这些修改和调整来获得对付那些家伙的优势，或者保护自己免受（更严重的）伤害？
那么，为什么小丑和贝恩如此难以被打败呢？
蝙蝠侠对抗的一些恶棍似乎非常顽强且难以击败。为什么会这样？在《黑暗骑士》中，我们看到小丑在他们的许多战斗中与蝙蝠侠势均力敌。他并没有屈服于蝙蝠侠的优势。小丑没有蝙蝠侠的训练和实力，那么这怎么可能呢？这一切都与感觉有关。小丑不明事理，但他麻木不仁吗？
蝙蝠侠的打击犯罪方式反映了警察中的“武力反应选择”连续体。警官将根据威胁级别提高所需的武力水平。在警察工作中，警官总是使用高一级的手段。与此同时，蝙蝠侠通常以牙还牙。插图中显示了《成为蝙蝠侠》中蝙蝠侠的做法的一个版本。顶部的“x”表示蝙蝠侠从不使用致命武力。在实际的警察工作中，致命武力是沿着连续体向上移动的合法且必要的选择。
为了安全起见，警察必须始终在连续体上比坏人高一个级别。警官除非必要，否则不会进行徒手搏斗。相反，警棍对抗空手，枪对抗刀，等等。我们希望我们的警察能够完成他们的轮班并安全回家。
为了避免杀戮，蝙蝠侠利用对手的身体来引发保护性反应。伤害感受器是检测实际或即将发生的组织损伤的受体。它们将此信息传递到脊髓，在那里会引发非常强大的防御反应。如果你曾经在赤脚行走时踩到非常锋利的石头，或者不小心碰到了热的炉灶，你就会记得你的脚或手迅速的缩回。这些信号也会到达大脑，在那里它们可能被解释为“疼痛”。
蝙蝠侠，和世界各地的武术家一样，利用这些防御性反应来控制他的对手。他伤害而不是损害，并试图恐吓而不是造成永久性伤害。使武力连续体发挥作用需要极大的技巧、镇定和自信。它还需要你的对手拥有一个完整且正常运作的神经系统。
情绪状态和像可卡因这样的药物可以显着改变伤害感受和疼痛处理。这使得按照预期的方式实施武力反应选择变得非常困难。无法感受到疼痛的身体无法通过伤害来使其顺从。这就提出了一个问题，也许像小丑和贝恩这样的人根本感觉不到疼痛。这有可能吗？
1932年，乔治·范·内斯·迪尔伯恩在《神经和精神疾病杂志》上发表了一篇题为《先天性全身性纯粹痛觉缺失的病例》的医学论文。这篇晦涩论文的主题是一位54岁的男性，他一生中除了头痛之外，记不起任何疼痛。
这种情况现在被称为一种非常罕见（医学文献中报告的此类病例不到一百例）的遗传性医学综合征，称为“先天性痛觉不敏感”。患有这种疾病的人无法感知警告组织损伤的伤害感受信号。
在这些病例中，通常应该将伤害感受信号传递到脊髓并到达大脑的神经元正在工作，但是这些信号处理成疼痛的方式却不正常。关于先天性痛觉不敏感还有很多有待发现，但最近的进展正在帮助缩小遗传基础的范围。
这似乎对小丑或贝恩来说是一个巨大的好处。当然，现在他们已经长大成人并一直在与蝙蝠侠对抗，这确实是一个好处。但是，无法感知疼痛的人大多数时候都处于非常真实的危险之中。疼痛具有保护作用，如果我们没有疼痛来帮助调节我们的行为，可能会出现很多危险。
我们是由我们的基因和我们生活经历的总和塑造的。除了他们两人在成为职业罪犯和恐怖分子的过程中经历的许多人生事件之外，我建议贝恩和小丑都患有遗传性的痛觉不敏感症。这让他们都能够在战斗中面对极端的惩罚并继续前进。听起来很像小丑和贝恩。
就贝恩而言，你还可以添加类固醇和兴奋剂的药理混合物，这是他的“毒液”混合物的一部分，以产生一个难以实施正常交战规则的敌人。即使在试图实施这些规则时，也会对蝙蝠侠施加并向他施加严重的身体暴力。反复地。他能做些什么来为这种比蝙蝠侠通常遭遇的暴力程度更高的暴力做准备呢？
蝙蝠装需要哪些修改才能防止贝恩的攻击并避免脑震荡和脊髓损伤？
蝙蝠侠在每种媒介中的每次迭代都说明了蝙蝠侠所遭受的巨大伤害。或者我的意思是，如果一个真实的人遭受了接近他所遭受的任何程度的惩罚，那么应该遭受的伤害。反复暴露于伤害事件被称为“累积性创伤障碍”。脑震荡可能是蝙蝠侠反复遭受的最令人担忧的伤害形式。
但是等一下。记住，蝙蝠侠穿着一套花哨的超科技蝙蝠装，对吧？这套服装不会保护他免受伤害吗？当然，这套服装对于防火来说很棒，并且像一件出色的防弹背心一样，可以防止射弹和穿刺伤害。但是，蝙蝠装里面有一个人体，而且由于被击中（例如，被贝恩击中）或撞击物体（例如，墙壁、汽车、跌倒或被抛起时的地面……也被贝恩抛起）而正在经历一些严重的加速度。这些撞击会产生角加速度，从而导致脑震荡。
我在《成为蝙蝠侠》和《发明钢铁侠》中详细探讨了超级英雄头部脑震荡的问题。我在这里想要讨论的是：基于我们当前和近期的科学，布鲁斯现在应该在蝙蝠装中内置哪种头盔？
为了回答这个问题，我求助于彼得·克里普顿，他是发明家、不列颠哥伦比亚大学机械工程副教授，也是国际修复发现合作组织的成员，这是一个位于不列颠哥伦比亚省温哥华的国际脊髓损伤研究中心。
彼得的研究方向是神经创伤、头盔设计和性能。他认为，在为蝙蝠装选择头盔设计时，蝙蝠侠会借鉴他之前在打击犯罪方面的丰富经验，在这些经验中，他经常头部受到撞击。无论是在徒手格斗还是在车辆碰撞和撞击的情况下。
当他刚开始创业时，布鲁斯·韦恩花了很多时间来设计蝙蝠装的整体外观和设计，他会希望确保任何新技术都符合整体的恐怖美学。也就是说，那些“……是胆小和迷信的人”的外观。
那么，有什么新进展呢？现代头盔由坚硬的外壳（分散冲击力）和紧贴头部的较软的冲击衬垫组成。这一层会在头部受到冲击时变形以吸收能量。您的自行车头盔就是这种方法的一个简单例子。目前正在开发新的材料和结构，以便在头部受到冲击时提供更佳的脑震荡防护效果。
蝙蝠侠可能会选择像PoronXRD这样的新型衬垫材料。这种先进的开孔泡沫具有粘弹性特性，使其在任何给定厚度下都能比现代衬垫吸收更多的能量。
他头罩下的外壳也应具有最先进的性能。一些新型头盔在头盔原有的硬外壳外部使用“第二层皮肤”式的贴合外壳。这些皮肤可以吸收来自倾斜冲击的部分能量。这减少了头部角旋转，而头部的角旋转会导致脑部旋转并导致脑震荡。
瑞典设计的多向冲击保护系统（MIPS）就采用了这种方法。冲击能量不是导致头部旋转，而是第二层皮肤在外壳上旋转。我认为，布鲁斯·韦恩会在下一次蝙蝠战衣升级中使用这种技术是理所当然的。这种方法可以使蝙蝠侠的头盔保持纤薄和小巧，同时提供先进的、改进的脑损伤保护。
但是，所有这些冲击对颈部造成的机械损伤又该如何处理呢？贝恩在 1990 年代早期的蝙蝠侠漫画中有一个较长的故事情节（《骑士陨落》和《骑士传奇》故事线）。在 1993 年的蝙蝠侠 #497 中，贝恩在故事《破碎的蝙蝠》中实际上“打断”了蝙蝠侠的背。贝恩对蝙蝠侠造成了他近 75 年来最严重的伤害。
鉴于他所了解的和这个经验，我认为蝙蝠侠会非常关注颈部损伤和脊髓损伤（SCI）的可能性。彼得建议，蝙蝠侠选择纳入的最后一个功能是Pro-Neck-Tor (PNT)。
PNT 头盔可防止在头部先着地的冲击中，由轴向力引起的颈部骨折（即颈部骨折和瘫痪）。在现实世界中，当一名冰球运动员在背后被撞到挡板上，或者当一名橄榄球运动员头朝下撞到另一名运动员或地面时，可能会发生这种情况。图中显示了 Pro-Neck-Tor 在模拟动作中的示意图。
与 MIPS 头盔类似，PNT 使用第二层皮肤外壳。但这里的外壳与内壳错开，并且在头部的两侧都有导轨。在受到冲击时，导轨会展开，头部允许少量的前后点头动作。这使得头部相对于冲击表面移动，并减少颈部负荷，同时也减少头部加速度和发生脑震荡的可能性。这对蝙蝠侠来说是双赢的。
总而言之，成为蝙蝠侠是一个艰苦的过程，需要近 20 年的训练。一旦成为蝙蝠侠，他必须每晚与小丑、贝恩以及他的整个恶棍团伙战斗。这是一场艰难的战斗，但身为科学家的蝙蝠侠做好了充分的准备，始终为自己提供尽可能好的优势。当他在被贝恩造成的伤害后跌倒时，他会利用 “行动的意志”和他所有的资源再次崛起。