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新質(zhì)觀察|生物混合機器人:當機器開始“活著”
2025年5月,上海做了一件聽起來像是科幻小說的事。
不是建一座更高的樓,也不是辦一場更大的展,而是定位于早期技術(shù)篩選和概念驗證,推出一項名為“先鋒者計劃”的科技資助項目。它沒有喧嘩,卻觸及根本。尤其是當你看到第一期主題時,會短暫失語:生物混合機器人。
這不是一個容易消化的概念。它不像腦機接口那樣自帶流量,也不像AI大模型那樣成為全民談資。它聽起來像是尚未完成命名的事物,結(jié)構(gòu)模糊,邊界未定,像個還在孵化中的難題。
上海市科委的態(tài)度也極為坦率:這是一個高風險項目,開發(fā)周期只有一年,每項資助不超過一百萬,甚至不足以完成一臺成熟機器人的研發(fā)流程。他們所要的不是安全回報,而是快速試錯與前沿驗證。
這不是一場穩(wěn)扎穩(wěn)打的技術(shù)競賽,更像帶有懸疑色彩的概念試探——機器可以活著嗎?我們是否真能制造出像生命一樣的工具?
何謂生物混合機器人?不是模仿生命,而是融合生命
很多人第一次聽說“生物混合機器人”,會想起宇樹科技的機器狗,或者那些能微笑、眨眼、握手的人形機器人。但這兩個概念,有本質(zhì)的區(qū)別。它們之間,隔著一場范式的轉(zhuǎn)彎。
仿生機器人,是在模仿生命;生物混合機器人,是在融合生命。它不是用電機模仿肌肉動作,而是真的用活細胞做“肌肉”來驅(qū)動機械臂;它不是用紅外傳感器測溫,而是用神經(jīng)細胞直接“感覺”到熱的存在。
這是“先鋒者計劃”指南中給出的官方描述:生物混合機器人旨在通過生命系統(tǒng)與機電系統(tǒng)深度有機融合,使機器人兼具生物特性(高能量轉(zhuǎn)換效率、強適應性、自我修復功能、環(huán)境互動能力等)與機電優(yōu)勢(高精度控制、復雜任務(wù)執(zhí)行能力、可批量制造等)。該領(lǐng)域涉及生命科學、控制學、微機電系統(tǒng)、微納加工技術(shù)、人工智能、新興材料等多學科與前沿技術(shù)的交叉,是未來機器人發(fā)展的新范式。
上述解釋讀來有些技術(shù)感過重,拗口且復雜。但我們可以更直白地說:它是摻雜了生命組織的智能機器。
根據(jù)“先鋒者計劃”項目要求,這類機器人必須滿足三個條件:由生物組件(組織/器官/微生物等)與非生物組件(機電系統(tǒng)/合成材料等)融合形成的智能系統(tǒng);擁有傳感器、處理器、執(zhí)行器等基本單元;能與環(huán)境實現(xiàn)自主或半自主交互。
換句話說,它不是看起來像生命,而是真的“有一點活著”。
不確定時代的科研邏輯:換軌,而非加速
在“先鋒者計劃”的背后,潛藏著一個更深的判斷:我們已經(jīng)無法以舊的方式面對新的技術(shù)世界。過去二十年,技術(shù)進展像潮水。但現(xiàn)在,它像閃電。深度學習三年迭代三代,量子芯片從論文走進晶圓廠。傳統(tǒng)那種“十年磨一劍”的科研方式正被現(xiàn)實淘汰。正如上海市科研所的吳文偉博士直言:“節(jié)奏慢的科研模式,已經(jīng)很難適應技術(shù)不確定性。必須加速試錯、動態(tài)優(yōu)化,分散布局高風險高回報項目,主動應對未來技術(shù)的不確定性”。
而生物混合機器人,恰好是這樣一個方向:跨學科,技術(shù)復雜,風險極高,但一旦突破,帶來的不是改進,而是重構(gòu)。這個方向不是延長已有技術(shù)路線,而是切換軌道。不是在“機器人”這條線往前走一點,而是從“工具”跳向“生命”的那一邊。AI、合成生物、材料科學、微納制造……多個技術(shù)的邊界在這里交叉,而這恰恰是新物種誕生的交匯點。
“先鋒者計劃”的首選方向落在生物混合機器人上,瞄準的是一種新范式:融合生物性與機械性,超越“人造”的邊界。一旦成功,將是人類科技路徑的重大轉(zhuǎn)折。
上海的野心并未全部放在“建一臺機器”上,而在于尋找突破范式的原型,逼問什么才是未來科技的主語?!跋蠕h者計劃”設(shè)置了兩條清晰的挑戰(zhàn)路徑:
一是造出能落地的原型。不是高科技玩具,而是真刀真槍地解決實際場景問題。比如:用昆蟲觸角構(gòu)建高靈敏氣味識別系統(tǒng);用人工肌肉纖維做出能“疲勞”的機械臂;在微型細胞上安插納米傳感器,實現(xiàn)精準藥物投遞。
二是打通技術(shù)瓶頸,啃最難啃的技術(shù)骨頭:不是贊助點子,而是逼著團隊下場解決難題。生物與非生物之間,能量怎么交換?電信號怎么進入生物組織?生物組件在高溫環(huán)境下會不會壞死?如何讓一臺“部分活著”的機器人在量產(chǎn)時保持一致性?
這是一次獨特的資助。資助不多,周期極短,但要求極高。它的底層邏輯不是“項目完成”,而是敢于提出“不可完成”的目標。這像是科技界的試驗田,或者說,是一場制度層面的放權(quán)實驗:我不要求你成功,但你必須走最遠的那一步。
實驗室里的新物種:他們?nèi)绾巍爸圃焐保?/strong>
當我們說生物混合機器人時,它或許還只是一個新鮮名詞。但世界各地的實驗室里,它已經(jīng)悄然“具象化”為幾個新物種。
一條魚:哈佛的“心跳魚”
哈佛大學與埃默里大學的研究者,用人類心肌細胞制造出會游泳的機器魚。它沒有馬達,靠細胞自發(fā)跳動驅(qū)動魚鰭。隨著細胞成熟,魚的動作也變得協(xié)調(diào)而有節(jié)律,最終游速接近野生斑馬魚。
它不是被精密程序操控的機器人,而是一條“被制造出來的生命體”。
一只手:東京的“肌肉手”
東京大學與早稻田大學開發(fā)出一種由肌肉纖維構(gòu)成的機械手。它在電流刺激下不僅能開合,還能做出“點贊”“比心”等復雜手勢。和真正的肌肉一樣,它也會疲勞、會顫抖、需要休息。甚至,一種“人類疲憊感”被注入到機械結(jié)構(gòu)中。
一只蟑螂:新加坡的“半機械生物”
在新加坡,南洋理工大學將馬達加斯加發(fā)聲蟑螂進行改造,為其安裝熱成像、導航、無線通訊模塊。它們能鉆進廢墟縫隙,進行災難搜救。這種“半生物半機器”的昆蟲機器人,靠本能導航,也靠算法輔助,展現(xiàn)出令人驚嘆的適應性與靈活性。
這些例子乍看很遠,像是實驗室里的邊緣故事,但它們正悄悄搭建起一個新范式的雛形。
它們疲勞、生長、衰老,甚至罷工。它們有節(jié)律,有反應,有“身體記憶”。它們不再遵循傳統(tǒng)機器“控制→響應”的閉環(huán)邏輯,而開始擁有一種令人難以預測的“自發(fā)性”。正是這種模糊:機器開始不可控,生命開始可編程,構(gòu)成了生物混合機器人的根本魅力。
而這正是“先鋒者計劃”要鼓勵的方向——在高度不確定性的邊界地帶,尋找一種尚未規(guī)?;?、但足夠顛覆的創(chuàng)新路徑。
未來的光景:不再是工具,而是共生物種
讓我們試著設(shè)想這樣一些場景:在火星荒地,一隊“軟組織機器人”趴伏在冰冷巖面上,它們沒有金屬骨架,而是通過局部合成器重新“長出”肌肉組織,在極寒中緩慢前行。在醫(yī)院手術(shù)臺邊,一只仿生“細胞螞蟻”鉆入血管,用自身代謝完成藥物釋放。它無需導航系統(tǒng),只需生物律動和化學趨性,就能找到目標組織。在人體深處,幾千個人工合成細胞像精密蜂群般潛伏于病灶區(qū)域,持續(xù)分解病灶,像一場有節(jié)律的、微觀層面的手術(shù)。在深海無人區(qū),一群仿生魚借助人工神經(jīng)驅(qū)動,自主協(xié)調(diào)導航與能源管理,完成對海底地形與礦源的復雜勘探。在農(nóng)場,機器人蜂群懸停于作物上空,依靠“化學嗅覺”感知病蟲信號,像神經(jīng)末梢般擴展出農(nóng)業(yè)的感官系統(tǒng)。
這一切里,真正顛覆性的不是任務(wù)的智能化,而是執(zhí)行體的“物種化”。生物混合機器人,已不是傳統(tǒng)機器人的延長線。它們是新型生命體:不被自然孕育,也不從人類進化而來,而是我們用科技拼接、調(diào)試、孵育出的“技術(shù)生命”。
當機器“有一點自己”,我們是否還能控制它?
東京大學的“肌肉手”能做出“比心”手勢,但你無法用代碼精確規(guī)定它的每一次動作。因為它的核心執(zhí)行器是肌肉纖維,而不是電機。
生物混合機器人的奇異之處在于,它并不完全服從人類的控制命令。它可能會因細胞衰竭而“罷工”,可能會因神經(jīng)信號模糊而誤判意圖。這不是故障,而是生理反應。這意味著,人類第一次制造出了不完全可靠的工具。更準確地說,我們制造出一種擁有邊界意識的“次生命”。
它不是被奴役,而是被“合成”。你無法用螺絲刀讓它順從,不能靠重啟讓它復原。你需要像對待某種生物那樣:喂養(yǎng)它、護理它,甚至尊重它。人類從“主宰者”降格為“合作者”,從調(diào)度指令變成協(xié)商關(guān)系。
我們曾以為,生命的定義是DNA、代謝和呼吸。但當我們可以設(shè)計DNA、控制代謝、延續(xù)生命節(jié)律。那么,生命的含義,是否已經(jīng)開始松動?
一個會疲勞的機械臂,一條靠心肌游動的機器魚,一只能感知熱源的半機械蟑螂,它們是否“活著”?它們需要“休息”、能“成長”、會“衰老”,甚至可能“死亡”。
這還只是工具嗎?我們還只是主人嗎?當“活的機器”出現(xiàn),機器不再冰冷,生命不再自然。中間誕生出一個第三者,一種無法命名的存在。
上海不是押寶,它在設(shè)問
先鋒者們從來不是答案的提供者,他們是新問題的設(shè)計者。生物混合機器人,不是為了更聰明的工具,而是為了更復雜的共生未來。
機器人?仿生系統(tǒng)?智能體?這些詞開始顯得不夠用了。我們將不得不發(fā)明新的詞匯,新的倫理,新的法則,去理解、管理,甚至約束這種我們一手制造出來的“新人類”。
未來可能不是被機器人統(tǒng)治,而是被我們制造的“類生命”悄悄重寫人類的邊界。我們能否共處?我們是否有勇氣面對共生?這不是科學問題,也不是哲學問題——而是一個關(guān)于人類位置的命運問題。
而當上海拋出這個問題時,我們最好認真對待它。因為它可能是未來數(shù)十年里,最值得我們恐懼、期待和思考的命題之一。
(作者胡逸為數(shù)據(jù)工作者,著有《未來可期:與人工智能同行》一書)





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