對未來產業--機器人的考察與思考
相對于國外的先發、領先優勢,我國的機器人產業的研發遠遠落后于美、日兩國,甚至比起韓國也落后一步,尤其是在青少年中遠未開展機器人的組裝、制作的科學活動,這將關系到二、三十年后我國的產業發展。
近年來,我們在研究文化創造性產業時,發現國外正在興起一個與文化產業、科學技術有緊密關系的未來產業——機器人的研究、開發及制造,參與者除了傳統從事學術研究的科技工作者、大學研究梯隊、企業產品的專門研究人員之外,更有一大批的青少年積極加入此一新興的科學技術新潮流之中。以下是我們對國外此一產業的發展狀況的考察及思考。
機器人(又稱機械手,機械人,英文名稱:Robot),在人類科技發展史上其來有自。早在三國時代,諸葛亮發明的木牛流馬即是古代中國人的智能結晶。隨著近代的工業革命,機器產業的不斷發展成為近代工業的主要支柱。由于科學幻想所系的“永動機”、太空探險以及夢想解決人的機能所無法達致境界的求新意念,推動科學家想研究創造出種種能夠代替人的機械。上世紀六、七十年代的自動化機器、無人操縱的飛行器等等,即是此產業發展鏈條上的一個大膽的嘗試與突破。雖然,后來電腦、電子產業的發達引開了人們關注的熱點,但關于機械人的研究與開發一直在持續進行著。而近二十年中,因為電腦技術、電子產品及生物遺傳工程等技術的大踏步發展,“機械人”的研發熱潮已從專業人士的實驗室中走了出來,成為一種綜合科研能力的開發活動,參與者也打破了各行各業的劃地為牢、各自為政的困局,開始了縱橫連合,爭奇斗妍,蔚成熱潮的研究與制作嘗試。其中最為突出的是青少年及在校大學生的積極參與,這種熱潮有點類似中國五、六十年代中學生中興起的自己組裝礦石無線電收音機的普及活動一樣。但國外青少年如今熱衷于機器人活動卻有一個歷史背景和文化環境:一是高新科技(尤其是IT的超速發展);一是漫畫、電影、視像、體育競賽、電子游戲及互聯網的影響。后者是與當代的文化語境極有干系的。譬如:好萊塢電影《星球大戰》中出現了不少機器人,日本動漫畫家筆下的卡通人物阿童木、鐵甲戰士、假面機器人等,這使得許多本來對機械組裝、手工制作不感興趣但又熱衷于動漫(卡通)、打電子游戲機的青少年,也開始對之持有興趣并引發出了以小組或團隊制作機器人的專業比賽,包括對打、足球、籃球、摔跤、運物、賽跑等,以及與當代體育以及靈巧運動有關的項目。因為,只有激烈的對抗才能激發參賽者的創新意念及制作能力,人們爭相以最強最有創意的產品出場以獲取勝利。
機器人的研究從一開始就是擬人化的,所以才有機械手、機械臂的開發與制作,也是為了以機械來代替人去做人力所無法完成的勞作或探險。但近十幾年來,機器人的開發不僅越來越優化,而且涵蓋了許多領域,應用的范疇十分廣闊。大而言之,用之于太空開發,月球車,深海探測器,海洋石油開采,航天飛機機械臂等,小至微型手術機械,生命監測儀等。軍事上的用途更是日新月異,從拆彈器、清除地雷器到無人駕駛飛機、戰車,有人甚至預測未來戰爭可能如星球大戰一樣,是機器人的戰爭。至于工業、農業、遺傳生物產業、醫學、文化產業、電訊業、能源開發,都將因機器人的大量登場而出現產業革命。英國電訊公司未來學部門研究員曾因準確預測手機短訊、垃圾電郵及網上搜尋引擎的出現而聞名,在最近公布的科技展望五十年的預測中,其中就有數條是關于機器人的。
毋庸置疑,未來的機器人將會朝著三個方面發展:
一、與人類社會的生活更為密切地結合起來,以為人作出更多的服務作為要素
二十年后,家中掃除、清潔的工作或老人的護理保健的工作可能全由機器人取代。美國舊金山的醫院已開始使用機器人為病人送藥、配藥的服務。美國的阿伊機器人公司的總裁接受媒體采訪時表示,該公司生產的家用大掃除機器人產品,2002年只有一百二十萬美元銷售額,到2004年已猛增10倍以上。還有,家居的全自動化,無需駕駛的自動汽車,等等,實在無法一一計數或作出預計。
二、仿生性,生物性的大趨向
以趣味性、生物性來制造機器狗、貓、魚等動物。譬如日本三菱重工附屬公司Ryomei Engineering研制成功的金色機械魚“金魚虎”長1公尺,重25公斤,是一只不小的巨魚,能自動暢游于水中,可協助監察橋梁的保安和搜集魚汛的情況,監視河水污染等。索尼公司研制的Aibo機器狗會對主人聲音有情緒反應,已能夠模仿喜怒哀樂和恐懼等情緒,將來可出現代替真正導盲犬的機器狗。另外,電影《侏羅紀公園》的恐龍機器人等也是例子。這類仿生性機器人還被廣泛用于軍事上的偵察救險、情報傳送,甚至殺敵于無形的手段上去。美國夏威夷大學設有水下機器人研究中心,已具相當規模。今年八月初俄羅斯迷你潛艇在海底為漁網所纏,困于190米下的深海,就得助于英國的“天蝎”號救援艇之助而脫險的,“天蝎”號就是海底機器人。
三、最重要的發展是人性化
今年三月至九月于日本愛知舉行的萬國博覽會,被稱為機器人的大集合之展覽會,有人甚至將之稱作“機器人萬國博覽會”,從中亦可看出日本的這一產業優勢及成果。在展場中,接待處、大會清掃工作、警備工作等,多以機器人的形式出現與取替。博覽會期間還舉辦多項人與機器人有關的活動,其中最引人注目的還是人工智能及人性化的機器人的表演,譬如接待處的一位女性機器人能聽、說六國語言,而且說話時眼、嘴皆會動,面部肌肉也有活動。大阪大學工學院在人工智能機器人的開發方面有不俗的成績,石黑浩教授制作“Actroid Repliee”,以“電視臺新聞播音員”的外貌現世,其手、頭和上身皆可自如活動,外形逼真,惟妙惟肖。還有造型奇特有趣的高爾夫球機器人“坎迪—5”,它內置整個高爾夫球場的3D地形和球會會員的資料,并設置有全球衛星定位系統,能作360度自如旋轉,它的系統將愈加精密,并更具人性化,科學家預計在2020年完成其全部制作時,它可充當球僮并可從旁給予擊球建議。此外,尚有具“視覺”、“味蕾”的機器人,它的紅外線測定可以對食物及飲品的成份、含量馬上作出判定,譬如將一只蘋果擺在其手臂前,可以打印出該只蘋果的糖份、維生素含量等。最引人注目的是機器人管樂隊的演奏,以機器人演奏真正的樂器,而且隊形不斷變換,演奏技術臻于上乘。東京大學于今年八月公布已開發出人的仿真性皮膚,可如人一樣感受冷熱、痛楚、溫度反應,甚至一些人的皮膚未具有的功能都可以設定,這對仿造機器人的生命性又是一大進步。凡此種種,不一而足。