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与机器人为伍

2009-12-07

科学启蒙 2009年8期
关键词:纳米机器人

彭 友

一个世纪以来,众多风靡一时的科幻作品——比如俄罗斯作家艾萨克·阿西莫夫的小说《我,机器人》、电影《星球大战》以及电视剧《星际迷航》等陆续登场,使机器人成了大众文化中司空见惯的角色。机器人在科幻世界中如此大行其道,也许能够预示:有朝一日机器人将会融入我们的日常生活。

“机器人”(Robot)这个术语是捷克剧作家卡雷尔-恰佩克于1921年首创的,不过,打遣人形机器人的梦想,却是人类已经延续了数千年的梦想。

日常生活中的机器人

30年前,比尔·盖茨创立了著名的微软公司,成为个人电脑普及革命的领军人物;30年后的今天,他预言,机器人即将重复个人电脑崛起的道路。这场革命必将与个人电脑一样,彻底改变这个时代的生活方式。

目前机器人行业的发展与30年前的电脑行业极为相似。今天在汽车装配线上忙碌的一线机器人,正是当年大型计算机的翻版。而机器人行业的产品也同样种类繁多,比如协助医生进行外科手术的机械臂、在伊拉克和阿富汗战场上负责排除路边炸弹的侦察机器人,以及负责清扫地板的家用机器人,还有不少参照人、狗、恐龙的样子制造的机器人玩具。

今天的机器人已经可以承担某些具有相当难度的工作,例如打扫房间、协助排除路边炸弹等,但想让机器人达到科幻作品中的水平,无疑还有很长的路要走。

可独立科研的机器人

日前,两位英国科学家在人工智能领域取得了重大突破,成功开发出能够独立阐述理论以及实验探索的机器人。

这个可独立实施科学发现的机器人被命名为“亚当”。“亚当”可以独立进行推理,然后开始做实验,能获得正确的实验结果,并能策划下一阶段实验。通过快速计算,机器人可以破解牛顿的运动定律和其他科学特性。

两位科学家的下一个研究目标是一个叫“夏娃”的机器人。相比“亚当”,“夏娃”将拥有更多智力,可以应用到研究新药的工作中去。

当今科学面临的重大挑战之一是:在需要进行大量数据处理的领域找到一些基本运算法则。这可以帮助我们加快发现科学原理的速度。机器人可以替代科学家完成部分日常研究工作,从而缩短研究进程。从20世纪60年代以来,科学家一直梦想着让机器人实施科学任务。比如,当我们最早将机器人送上火星时,我们就希望机器人可以在火星上独立进行实验。

研究小组计划把这种高智能机器人应用到一系列科学岗位上,去揭示复杂的生物系统秘密,设计新药,模拟全球气候,揭开宇宙诸多谜团。

纳米机器人

在显微镜下,我们可以看到白血球逐渐向病原体靠拢,然后摧毁它。这一过程非常缓慢,大约需要一小时;但如果有一个比细胞还小的机器人通过口服或者从皮肤上切开的一个小口进人人体细胞的话,吞噬病菌、清扫体内垃圾、杀死癌细胞等工作,就可以在几秒钟内完成。

这个小小的机器人就是纳米机器人。纳米机器人是根据分子水平的生物学原理为设计原型,在纳米尺度上应用生物学原理,研制出的可编程的分子机器人。

预计到2030年纳米机器人通过高速无线连接联络,可以与扫描数据库的电脑沟通。当然,这些机器人还能从无线网络上获取信息,人们可以在千里之外遥控它们。在远一些的未来,将纳米机器人放在来自感觉器官的每一个神经元间连接的位置,就能够抑制所有来自真实感官的信息,并以适当的信号让人类进入一个虚拟现实环境。纳米机器人将彻底改变人类的劳动和生活方式。

人脑意念操纵机器人

日本本田汽车公司日前开发出一种新技术,可以将大脑思维与机器人相连接,也许将来有一天,像打开汽车行李箱,或调节室内温度这样的事情,都可以由机器人来替我们完成。

本田公司开发出一种在一个人想象四个简单动作时(如移动右手、移动左手、跑步和吃饭),可阅读头皮上电流模式以及大脑血流变化的技术。本田成功分析了此类思维模式,然后通过无线方式把信息传输给人形机器人阿西莫。

测试者头戴头盔,静静地坐在椅子上,脑海中想象着移动右手——安装在头盔上的电极会接收到这一想法。几秒钟后,阿西莫对大脑信号作出回应,真的举起了右臂。

日本拥有世界上领先的机器人技术工业,而在其他国家,许多科研人员都在进行针对大脑的研究。

轿车将来有一天是否不用方向盘而只靠人的思维自动驾驶?这种可能性肯定存在。任何产品的研究目的就是让人去使用,让机器自动操作是科学研究的终极目标。

未来家家都有机器人

机器人融入我们日常生活的步伐有多快?与20世纪70年代电脑行业的情况相仿,在当时,谁能想到30年后电脑会在生活中如此普及?我们有理由相信,机器人将在护理和陪伴老年人的工作上大展宏图,还可以帮助残疾人日常起居,并增强士兵、建筑工人和医护人员更好地完成工作。

机器人的外形各种各样,我们可能越来越说不清到底什么才是机器人。机器人的功能高度专业化,深入千家万户,但外貌却跟科幻作品中那些拟人机器大相径庭,说不定我们不会再把它们叫做机器人。不过,名字并不重要,重要的是,随着科技水平的提高,机器人价格逐渐降低,达到普通消费者能够承受的水平,它们极有可能深入人类社会生活的方方面面—包括工作、交流、学习及娱乐等,成为我们生活中缺少不了的伙伴。

(责任编辑:李婷婷)

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