小白鼠变成机器人

2005.07.01

　　是动物，还是机器人？小白鼠的头上插着“芯片帽子”，“听从”人的指令，向左转，向右转，向前进。6月中旬，这一幕发生在山东科技大学机器人研究中心的实验室里。自动化工作者和生理学工作者通力合作，“动物机器人”项目取得了初步成功。

　　当年，一部《舒克贝塔历险记》风靡全国的时候，许多孩子记住了那两只会开飞机会开坦克还能开飞碟的小老鼠。十几年过去了，在现实生活中老鼠依旧没有飞上天；但童话也许不再是童话——如今，在科学家的实验室里，小老鼠头戴芯片帽子，就能按照人的指令完成简单的动作。

　　为什么要研制“动物机器人”？舒克贝塔之所以“本领高强”，“小”给它们带来了很多便利，可以深入人进不去的地方，做人完不成的事情。所以，微型机器人的研究，在整个机器人研究领域里是非常重要且必要的。但是，微小型机器人研发的“瓶颈”之一是自身携带能量能力的限制。

　　“它携带的能量主要消耗在自身运动上了。机器人即使能运动到达目的地，但到开始“做事”时，能量已经耗尽了，因而无力去做并且无力把信息传回。”山东科技大学机器人研究中心负责这个项目的苏学诚教授解释道。所以，科学家们想到了动物，希望借助动物自身的能力完成运动——而它们携带的电池能量仅仅运用于人对动物的控制和通讯。这样，携带能量的“瓶颈”就被突破了。

　　什么是“动物机器人”？“简单地讲，所谓动物机器人，就是用人工电信号控制动物的神经系统，实现人给动物预定的动作和行为。使动物变成‘机器人式’的动物。”苏学诚教授向记者介绍。头上插着芯片的小老鼠就能接受人工电信号对神经系统的控制，实现人类预定的动作，例如左转、右转和前进。“动物机器人研究过程中最大的特点，就是要靠自动化工作者和生理学工作者的通力合作。”苏教授介绍道。

　　“首先，要在实验鼠的脑子里植入几根微电极，用它们将计算机产生的具有一定规律的电信号，施加到鼠脑里具有特定功能的神经核团。然后，在这些电信号的控制之下，神经核团就能控制实验鼠的运动了——例如转向和前进。”

　　实验初步成功，研究意义重大苏教授对记者强调，研究中最大的感触就是能得到国家自然科学基金委的资助。因为没有这个支持，研究也就难以启动，更不会有今天的成果。“经过一年多的努力，在动物机器人，也称‘智能动物’的领域，我们获得了很宝贵的研究成果。通过实践，课题组逐步认识到这个研究的重大价值远远超出了当初的‘直观感觉’和‘构想’。”苏教授说。实验成功的意义，不仅仅在于人能够通过电信号控制了动物的活动——更重要的是，研究者相信，随着这类研究的成熟，“人工电信号”将会“逼真”到与脑内和体内的实际电信号相同或基本相同的地步。到那个时候，这种系统就将标准化、通用化和产业化，并且可以根据需要用于人类或各种动物。苏教授说，他相信，这一类的研究将开拓出新的科技领域，对神经科学、医药科学、残疾人康复都有巨大理论和实用价值。也许有一天，这种研究将真正应用于人体，残疾人本来无法活动的肢体通过这项技术，获得了运动的能力。也许人类还能制造出完全服从自己的动物机器人，它们不仅能完成简单的指令，还能出色地执行人类交给的复杂任务。

北京科技报