本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
[2008年，JR·明克爾採訪了我關於我的第一本書《成為蝙蝠俠：超級英雄的可能性》，並發表了scientificamerican.com文章《黑暗騎士的轉變——為什麼蝙蝠俠可能存在，但不會長久》。這篇博文是對我自JR的文章和我出版的這本書以來對蝙蝠俠的一些思考的更新，謹以此紀念他。JR是一位真正的科學新聞界的超級英雄。]
1989年，編輯和作家丹尼斯·奧尼爾寫道：“蝙蝠俠是最偉大的超級英雄中最現實的一個”。圍繞黑暗騎士的現實外衣繼續吸引著人們。蝙蝠俠是少數幾個讓人感覺具有“可能性”的漫畫超級英雄之一。鋼鐵俠也有類似的感覺，美國隊長也是如此。
探索這些可能性構成了我的《成為蝙蝠俠》和《發明鋼鐵俠》這兩本書的中心主題。它們是探索人類生物學和技術極限的絕佳陪襯。蝙蝠俠代表了人類表現的頂峰，是探索可能性時值得思考的完美超級英雄。
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在漫畫、影像小說和電影中，蝙蝠俠自1939年5月在《偵探漫畫》第27期首次亮相以來，已經多次崛起和隕落。克里斯托弗·諾蘭剛剛完成的三部曲——包括《蝙蝠俠：俠影之謎》(2005)、《蝙蝠俠：黑暗騎士》(2008)和《蝙蝠俠：黑暗騎士崛起》(2012)——是對蝙蝠俠虛構世界中殘酷現實的最真實描繪，我們很可能看到。而這種現實的一個重要組成部分是扮演超級英雄角色的這個人所遭受的身體上的傷害。
自2008年以來，我一直在思考，在成為蝙蝠俠之後，作為蝙蝠俠，身體上會累積哪些要求。以及蝙蝠俠在行動中將如何根據他所對抗的人來調整和適應他的作案手法。特別是當對抗那些最卑鄙、最骯髒的惡棍時……你明白我的意思。像小丑和貝恩這樣的敵人。那些在漫畫和電影中被如此清晰地描繪成邪惡化身的人。
讓我們先從科學的角度來看，為什麼小丑和貝恩是如此難對付的對手開始。以及蝙蝠俠自身的榮譽道德準則如何讓他們更容易得手。這將引出一些特殊的修改和調整，蝙蝠俠可能會使用這些修改和調整來獲得對付那些傢伙的優勢，或者保護自己免受（更嚴重的）傷害？
那麼，為什麼小丑和貝恩如此難以被打敗呢？
蝙蝠俠對抗的一些惡棍似乎非常頑強且難以擊敗。為什麼會這樣？在《黑暗騎士》中，我們看到小丑在他們的許多戰鬥中與蝙蝠俠勢均力敵。他並沒有屈服於蝙蝠俠的優勢。小丑沒有蝙蝠俠的訓練和實力，那麼這怎麼可能呢？這一切都與感覺有關。小丑不明事理，但他麻木不仁嗎？
蝙蝠俠的打擊犯罪方式反映了警察中的“武力反應選擇”連續體。警官將根據威脅級別提高所需的武力水平。在警察工作中，警官總是使用高一級的手段。與此同時，蝙蝠俠通常以牙還牙。插圖中顯示了《成為蝙蝠俠》中蝙蝠俠的做法的一個版本。頂部的“x”表示蝙蝠俠從不使用致命武力。在實際的警察工作中，致命武力是沿著連續體向上移動的合法且必要的選擇。
為了安全起見，警察必須始終在連續體上比壞人高一個級別。警官除非必要，否則不會進行徒手搏鬥。相反，警棍對抗空手，槍對抗刀，等等。我們希望我們的警察能夠完成他們的輪班並安全回家。
為了避免殺戮，蝙蝠俠利用對手的身體來引發保護性反應。傷害感受器是檢測實際或即將發生的組織損傷的受體。它們將此資訊傳遞到脊髓，在那裡會引發非常強大的防禦反應。如果你曾經在赤腳行走時踩到非常鋒利的石頭，或者不小心碰到了熱的爐灶，你就會記得你的腳或手迅速的縮回。這些訊號也會到達大腦，在那裡它們可能被解釋為“疼痛”。
蝙蝠俠，和世界各地的武術家一樣，利用這些防禦性反應來控制他的對手。他傷害而不是損害，並試圖恐嚇而不是造成永久性傷害。使武力連續體發揮作用需要極大的技巧、鎮定和自信。它還需要你的對手擁有一個完整且正常運作的神經系統。
情緒狀態和像可卡因這樣的藥物可以顯著改變傷害感受和疼痛處理。這使得按照預期的方式實施武力反應選擇變得非常困難。無法感受到疼痛的身體無法透過傷害來使其順從。這就提出了一個問題，也許像小丑和貝恩這樣的人根本感覺不到疼痛。這有可能嗎？
1932年，喬治·範·內斯·迪爾伯恩在《神經和精神疾病雜誌》上發表了一篇題為《先天性全身性純粹痛覺缺失的病例》的醫學論文。這篇晦澀論文的主題是一位54歲的男性，他一生中除了頭痛之外，記不起任何疼痛。
這種情況現在被稱為一種非常罕見（醫學文獻中報告的此類病例不到一百例）的遺傳性醫學綜合徵，稱為“先天性痛覺不敏感”。患有這種疾病的人無法感知警告組織損傷的傷害感受訊號。
在這些病例中，通常應該將傷害感受訊號傳遞到脊髓併到達大腦的神經元正在工作，但是這些訊號處理成疼痛的方式卻不正常。關於先天性痛覺不敏感還有很多有待發現，但最近的進展正在幫助縮小遺傳基礎的範圍。
這似乎對小丑或貝恩來說是一個巨大的好處。當然，現在他們已經長大成人並一直在與蝙蝠俠對抗，這確實是一個好處。但是，無法感知疼痛的人大多數時候都處於非常真實的危險之中。疼痛具有保護作用，如果我們沒有疼痛來幫助調節我們的行為，可能會出現很多危險。
我們是由我們的基因和我們生活經歷的總和塑造的。除了他們兩人在成為職業罪犯和恐怖分子的過程中經歷的許多人生事件之外，我建議貝恩和小丑都患有遺傳性的痛覺不敏感症。這讓他們都能夠在戰鬥中面對極端的懲罰並繼續前進。聽起來很像小丑和貝恩。
就貝恩而言，你還可以新增類固醇和興奮劑的藥理混合物，這是他的“毒液”混合物的一部分，以產生一個難以實施正常交戰規則的敵人。即使在試圖實施這些規則時，也會對蝙蝠俠施加並向他施加嚴重的身體暴力。反覆地。他能做些什麼來為這種比蝙蝠俠通常遭遇的暴力程度更高的暴力做準備呢？
蝙蝠裝需要哪些修改才能防止貝恩的攻擊並避免腦震盪和脊髓損傷？
蝙蝠俠在每種媒介中的每次迭代都說明了蝙蝠俠所遭受的巨大傷害。或者我的意思是，如果一個真實的人遭受了接近他所遭受的任何程度的懲罰，那麼應該遭受的傷害。反覆暴露於傷害事件被稱為“累積性創傷障礙”。腦震盪可能是蝙蝠俠反覆遭受的最令人擔憂的傷害形式。
但是等一下。記住，蝙蝠俠穿著一套花哨的超科技蝙蝠裝，對吧？這套服裝不會保護他免受傷害嗎？當然，這套服裝對於防火來說很棒，並且像一件出色的防彈背心一樣，可以防止射彈和穿刺傷害。但是，蝙蝠裝裡面有一個人體，而且由於被擊中（例如，被貝恩擊中）或撞擊物體（例如，牆壁、汽車、跌倒或被拋起時的地面……也被貝恩拋起）而正在經歷一些嚴重的加速度。這些撞擊會產生角加速度，從而導致腦震盪。
我在《成為蝙蝠俠》和《發明鋼鐵俠》中詳細探討了超級英雄頭部腦震盪的問題。我在這裡想要討論的是：基於我們當前和近期的科學，布魯斯現在應該在蝙蝠裝中內建哪種頭盔？
為了回答這個問題，我求助於彼得·克里普頓，他是發明家、不列顛哥倫比亞大學機械工程副教授，也是國際修復發現合作組織的成員，這是一個位於不列顛哥倫比亞省溫哥華的國際脊髓損傷研究中心。
彼得的研究方向是神經創傷、頭盔設計和效能。他認為，在為蝙蝠裝選擇頭盔設計時，蝙蝠俠會借鑑他之前在打擊犯罪方面的豐富經驗，在這些經驗中，他經常頭部受到撞擊。無論是在徒手格鬥還是在車輛碰撞和撞擊的情況下。
當他剛開始創業時，布魯斯·韋恩花了很多時間來設計蝙蝠裝的整體外觀和設計，他會希望確保任何新技術都符合整體的恐怖美學。也就是說，那些“……是膽小和迷信的人”的外觀。
那麼，有什麼新進展呢？現代頭盔由堅硬的外殼（分散衝擊力）和緊貼頭部的較軟的衝擊襯墊組成。這一層會在頭部受到衝擊時變形以吸收能量。您的腳踏車頭盔就是這種方法的一個簡單例子。目前正在開發新的材料和結構，以便在頭部受到衝擊時提供更佳的腦震盪防護效果。
蝙蝠俠可能會選擇像PoronXRD這樣的新型襯墊材料。這種先進的開孔泡沫具有粘彈性特性，使其在任何給定厚度下都能比現代襯墊吸收更多的能量。
他頭罩下的外殼也應具有最先進的效能。一些新型頭盔在頭盔原有的硬外殼外部使用“第二層皮膚”式的貼合外殼。這些皮膚可以吸收來自傾斜衝擊的部分能量。這減少了頭部角旋轉，而頭部的角旋轉會導致腦部旋轉並導致腦震盪。
瑞典設計的多向衝擊保護系統（MIPS）就採用了這種方法。衝擊能量不是導致頭部旋轉，而是第二層皮膚在外殼上旋轉。我認為，布魯斯·韋恩會在下一次蝙蝠戰衣升級中使用這種技術是理所當然的。這種方法可以使蝙蝠俠的頭盔保持纖薄和小巧，同時提供先進的、改進的腦損傷保護。
但是，所有這些衝擊對頸部造成的機械損傷又該如何處理呢？貝恩在 1990 年代早期的蝙蝠俠漫畫中有一個較長的故事情節（《騎士隕落》和《騎士傳奇》故事線）。在 1993 年的蝙蝠俠 #497 中，貝恩在故事《破碎的蝙蝠》中實際上“打斷”了蝙蝠俠的背。貝恩對蝙蝠俠造成了他近 75 年來最嚴重的傷害。
鑑於他所瞭解的和這個經驗，我認為蝙蝠俠會非常關注頸部損傷和脊髓損傷（SCI）的可能性。彼得建議，蝙蝠俠選擇納入的最後一個功能是Pro-Neck-Tor (PNT)。
PNT 頭盔可防止在頭部先著地的衝擊中，由軸向力引起的頸部骨折（即頸部骨折和癱瘓）。在現實世界中，當一名冰球運動員在背後被撞到擋板上，或者當一名橄欖球運動員頭朝下撞到另一名運動員或地面時，可能會發生這種情況。圖中顯示了 Pro-Neck-Tor 在模擬動作中的示意圖。
與 MIPS 頭盔類似，PNT 使用第二層皮膚外殼。但這裡的外殼與內殼錯開，並且在頭部的兩側都有導軌。在受到衝擊時，導軌會展開，頭部允許少量的前後點頭動作。這使得頭部相對於衝擊表面移動，並減少頸部負荷，同時也減少頭部加速度和發生腦震盪的可能性。這對蝙蝠俠來說是雙贏的。
總而言之，成為蝙蝠俠是一個艱苦的過程，需要近 20 年的訓練。一旦成為蝙蝠俠，他必須每晚與小丑、貝恩以及他的整個惡棍團伙戰鬥。這是一場艱難的戰鬥，但身為科學家的蝙蝠俠做好了充分的準備，始終為自己提供儘可能好的優勢。當他在被貝恩造成的傷害後跌倒時，他會利用 “行動的意志”和他所有的資源再次崛起。