什么是生化機器人
生化機器人可以分為兩類,一類是具有人類大腦的機器人,一類是具有人類肉身的機器人。如果按照意識來劃分,前者算是人類,后者算是機器;如果按照生物組織來劃分,前者算是機器,后者算是人類。因此,未來的人類和機器人將沒有特別嚴格的界限。
生化機器人一度曾經(jīng)只出現(xiàn)在科幻小說中,但是,隨著機器人科學和生命科學的發(fā)展,生化機器人很快將不再是人們的科學幻想了。
2008年,沃維克教授宣布,他制造了世界上第一臺生物腦控制的機器人:一只具有鼠腦的機器人。
所謂的鼠腦機器人,不過是個紅綠色的小方盒子,在一張餐桌大小的場地上時而前進,時而折返,看起來比街頭賣的電動玩具汽車還要粗糙得多,走起路來像只沒頭蒼蠅。這個鼠腦機器人的“腦”里面,大概也只有5萬~10萬個從老鼠胚胎中提取出的神經(jīng)元,而一只真正的老鼠有500萬個神經(jīng)元。因此,目前這個鼠腦機器人沒有什么實際用途,但它是科學家探索高級生化機器人的一個重要進展。
生化機器人的倡導者是英國里丁大學工程系統(tǒng)學院凱文·沃維克教授。2002年,他寫了一本學術(shù)著作《我,生化機器人(I,Cyborg)》,首先提出了生化機器人(Cyborg)這個概念。沃維克指出,人們身上的一些器官可以更換成由電子設(shè)備控制的機器。這位教授在1998年就把自己變成了一個生化機器人,他往自己的手臂中植入了一塊芯片,從此可以用意念直接控制機械手臂,甚至能通過互聯(lián)網(wǎng)遙控千里之外的機械手抓握一顆葡萄。
該研究領(lǐng)域被叫做“人一計算機界面”,沃維克教授認為,這是人類未來必然的發(fā)展趨勢。
讓人類具有機器肢體
對于那些結(jié)合了人腦和機器人身體的生化機器人,我們將其稱為“人腦機器人”,也可以稱其為具有機器身體的人,他們很可能是人類未來的終極形態(tài)。這是因為人腦機器人兼具機器和人類的優(yōu)點:對信息的儲存和處理速度比人類快得多。在社會交往上比機器人聰明得多。
不過,從目前情況來看,具有人腦特質(zhì)的機器人恐怕要在遙遠的未來才能實現(xiàn)。要讓人類擁有機器肢體,首先得讓人類的大腦神經(jīng)系統(tǒng)和植入身體的電子設(shè)備“正常對話”。
美國科學家曾經(jīng)成功在一位半身不遂的男性患者大腦中植入一塊電腦芯片,患者可以把自己的神經(jīng)信號傳遞給電腦芯片,再由電腦芯片發(fā)射信號來支配機械假肢或身體附近的電器。目前,植入電腦芯片的殘疾患者已經(jīng)可以自主操作電腦,能發(fā)送電子郵件,甚至還可以玩電腦游戲。
研究人員希望,殘疾患者在芯片的幫助下可以直接用大腦控制假肢。
雖然現(xiàn)在就已經(jīng)出現(xiàn)了可以部分控制的假肢,不過要解決的問題還有很多,尚不能對假肢實現(xiàn)較長時間的穩(wěn)定控制。這是因為人類的大腦和所有的生物組織一樣,對機械電子設(shè)備具有排異反應(yīng)。
科學家希望能控制神經(jīng)細胞和電腦芯片的信息交流過程。他們目前的研究目標是,把2個或2個以上的神經(jīng)細胞用生物學的方法連接起來,這樣一來,2個細胞就可以互相交流信息。假如科學家們能夠讓細胞之間通過電子設(shè)備進行交流,這將是一個重大的突破。
研究人員的遠大目標是將多個細胞聯(lián)結(jié)在一起,做成一個類似電腦上的轉(zhuǎn)換電路,這樣就可以將微電子設(shè)備和人體結(jié)合起來,制造出具有人類大腦的機器人,或者是具有機器身體的人。
讓機器人長出肉身
除了研究具有人類大腦、機器身體的生化機器人外,一些研究人員還熱衷于讓機器人融入人類社會,他們正在研究一種機器大腦、人類身體的生化機器人,我們可稱之為“肉身機器人”。目前,不少機器人實驗室已經(jīng)能夠在外形上讓機器人和人類一致,此類機器人亦被稱作人形機器人。不過,這些機器人只是包裹了一層仿真的人造皮膚,皮膚下面還完全是電子設(shè)備。因此,目前的人形機器人還不能算是真正意義上相對完善的肉身機器人。
日本研究人員則希望利用基因技術(shù)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),打造出真正的肉身機器人。這些機器人全身上下都和真人一樣,皮膚具有人類的觸感和溫度,體腔內(nèi)完全是人類的內(nèi)臟。除了頭部的一塊電腦芯片外,肉身機器人其他的地方都是利用基因技術(shù)制造的人造骨骼、肌肉、皮膚等器官。其全身上下都布滿了神經(jīng)系統(tǒng),它們的行動是由頭部的芯片通過神經(jīng)系統(tǒng)來控制的。
除了上述特點外,肉身機器人還將具有人類的思維能力,能夠與人類通過對話交流思想、接受并理解人們的命令。
目前,具有生物活性的人造皮膚、人造肝、人造腎、人造胰、人造骨等人體器官都已經(jīng)研制成功,并在醫(yī)療領(lǐng)域得到了廣泛使用。這些人造器官是制造肉身機器人的重要基礎(chǔ)。
盡管如此,制造肉身機器人還要面對其他一些障礙。目前遇到的最大難題是怎樣把這些人造器官整合起來,怎樣讓這些器官和電腦芯片正常地進行信息交換。
生化機器人技術(shù)造福人類
隨著生化機器人技術(shù)的逐步成熟。未來的人類社會將會變得復雜而有趣,長得像機器人的可能是人,而長得像人的可能是機器人。人腦機器人將可能是人類的終極形態(tài),而肉身機器人將可能是機器人的終極形態(tài)之一。人腦機器人和肉身機器人究竟是人還是機器?到了生化機器人時代,人和機器人的界限將變得越來越模糊。那時的法律和倫理道德都將與現(xiàn)在有很大的區(qū)別,也許會讓機器人享有和人類平等的權(quán)利,這種變革的目的就是為了讓人類與機器人能夠和諧相處。
人腦機器人技術(shù)不僅用于制造新型的機器人,更大的用途是為人類的健康造福。如果有人由于先天或后天的原因身患殘疾,就可以安裝一個相應(yīng)的機器器官??墒窃谀壳?,人類的身體會對外來的機器器官產(chǎn)生排斥反應(yīng),處理不當會危及生命。
有了生化機器人技術(shù)后,機器器官和人類大腦能夠正常“對話”,讓身體的免疫系統(tǒng)接受這個外來的器官,這樣就不會產(chǎn)生不良的排斥反應(yīng)。
人類死亡時,大腦中的大部分細胞往往還是活的,如果把這些細胞移植到機器人體內(nèi),制造出一個具有人類大腦的機器人,人類就有望實現(xiàn)永生的夢想。
人類制造肉身機器人不僅僅是為了讓機器人可以成為自己的好伙伴,更重要的是讓機器人更好地為自己服務(wù)。日本本田公司的機器人研究中心正在制訂一個龐大的研究計劃,希望在未來50年里能成功地制造出具有完美肉身的機器人,讓這些機器人在工廠、賓館、商場、醫(yī)院、家政服務(wù)領(lǐng)域被廣泛使用。這些肉身機器人將比人類有更好的耐心和體力,比普通的金屬骨架機器人具有更大的親和力,因此肉身機器人在許多領(lǐng)域都將具有更大的市場競爭力。
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