好萊塢科幻電影《終結(jié)者》系列中由硬漢影星 阿諾·施瓦辛格扮演的機(jī)器人殺手一定令許多影迷印象深刻。這個(gè)由特殊金屬材料制成的機(jī)器人可謂無所不能,,它會“變形術(shù)”,,能夠隨心所欲地幻化成各種人和物 品;會“縮骨功”,能夠沿著狹小的孔隙穿墻而過;還“長生不老”,,受到攻擊后,,能夠自我修復(fù),“死”而復(fù)生……
人們也許要說,,這一切都要?dú)w功于編劇們天馬行空的想象,。但真的僅僅如此嗎?在科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)室里,“終結(jié)者”是否正在慢慢地走進(jìn)現(xiàn)實(shí)?
“蠢萌”的小東西,,了不起的大發(fā)明
中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所劉靜研究員的實(shí)驗(yàn)室里,,藏著一個(gè)神奇的“小寶貝”。
圖:在U形槽中運(yùn)動(dòng)的液態(tài)金屬機(jī)器 看上去,,這個(gè)圓滾滾的小家伙就像一個(gè)普普通通的小鋼球,但實(shí)際上它是由一種叫做鎵銦合金的液態(tài)金屬制成的,。鎵是一種密度比鐵略大的稀有金屬,,看上去銀光閃閃,在自然界中常以微量分散于鋁土礦,、閃鋅礦等礦石中,,是一種熔點(diǎn)低、不易揮發(fā),、安全性相對較高的液態(tài)金屬,。
在一次實(shí)驗(yàn)中,一個(gè)學(xué)生發(fā)現(xiàn)了這個(gè)看上去極度普通的小圓球所擁有的驚天秘密——它竟然會跑!
事情是這樣的,。當(dāng)時(shí),,那名學(xué)生隨手用鋁箔卷成一個(gè)小棍,戳了一下小圓球,。就在鋁箔棒接觸到這滴液態(tài)金屬的瞬間,,在沒有外加電場的情況下,它竟然在培養(yǎng)皿里面“跑”起了圈,,還整整“跑”了一個(gè)小時(shí)才作罷,。
這之后,,科學(xué)家又給小圓球設(shè)計(jì)了“賽道”,球球們的出色表現(xiàn)令人驚訝,。有的天資異稟,,在長跑運(yùn)動(dòng)中表現(xiàn)出了驚人的耐力;有的遇到轉(zhuǎn)彎處時(shí),會稍 作停頓,,“思考一下人生”,,再繼續(xù)前進(jìn);一些身形偏“胖”的家伙,在遇到狹窄的通道時(shí),,還會使勁吸吸“肚子”,,把自己擠過去……
科學(xué)家們覺得,這種液態(tài)金屬機(jī)器所呈現(xiàn)出的一系列非同尋常的特性,,已經(jīng)相當(dāng)接近自然界中簡單的軟體動(dòng)物,。
這個(gè)發(fā)現(xiàn)震驚了世界。許多人驚呼:“中國人造出了‘終結(jié)者’!”可是,,它的動(dòng)力究竟是從哪里來的呢?
“給點(diǎn)吃的,,我就燦爛”
人吃了飯,才有力氣跑跑跳跳,,這個(gè)液態(tài)金屬機(jī)器也不例外,。在那次妙手偶得的實(shí)驗(yàn)中,小圓球其實(shí)就是偷偷“咬”了一口鋁箔魔法棒,,才獲得了源源不斷的動(dòng)力,。
原來,當(dāng)液態(tài)金屬“吞食”了鋁片之后,,活潑的金屬鋁與液態(tài)金屬表面形成了原電池反應(yīng),,也就是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了電能。這種電化學(xué)反應(yīng)改變了液態(tài)金屬的表面張力,,形成了內(nèi)生電場,,給液態(tài)金屬機(jī)器提供了強(qiáng)大的動(dòng)力;而電化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氫氣,又會進(jìn)一步助推液態(tài)金屬機(jī)器,,讓它不停的自主運(yùn)動(dòng),。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),僅需要很少的一點(diǎn)鋁片,,就能夠“喂飽”一個(gè)直徑約5毫米的液態(tài)金屬球,,讓它完成長達(dá)一個(gè)多小時(shí)的持續(xù)運(yùn)動(dòng),速度還能高達(dá)每秒鐘5厘米,。
不管從體型還是智能方面,,雖然液態(tài)金屬機(jī)器和電影中所描述的“終結(jié)者”機(jī)器人還有著很大的距離,但科學(xué)家已經(jīng)在設(shè)想通過封裝的方式,給液態(tài)金屬機(jī)器安上“皮膚”,,穿上“衣服”,,或者用毛細(xì)現(xiàn)象將它附著在其他金屬骨架表面,這樣它就可以不必老泡在溶液中,,能真正“站”起來,,走出實(shí)驗(yàn)室。
未來應(yīng)用,,大有可為
當(dāng)前,,全球圍繞先進(jìn)機(jī)器人的研發(fā)活動(dòng)如火如荼,制造能在不同形態(tài)之間自由轉(zhuǎn)換的液態(tài)金屬機(jī)器人,,以執(zhí)行高難度的特殊任務(wù),,是科學(xué)界與工程界長久以來的夢想,相關(guān)研究在軍事,、民用,、醫(yī)療與科學(xué)探索領(lǐng)域具有重大理論意義和應(yīng)用前景。
一方面,,科學(xué)家在進(jìn)行不斷的嘗試,,試圖找到聲、光,、熱,、電、力等各種因素對鎵合金液態(tài)金屬自驅(qū)動(dòng)的影響,。另一方面,,科學(xué)家要給液態(tài)金屬機(jī)器找到一種鋁之外的“食物”,因?yàn)殒壓辖痣m然對人體無害,,但鋁卻對人體有毒,,這就阻礙了液態(tài)金屬機(jī)器人在生物學(xué)上的應(yīng)用。
如果這些問題能夠得到解決,,這些機(jī)器“軟體動(dòng)物”可真的是前途無量了。
比如在抗震救災(zāi)中,,這種柔性機(jī)器人就能夠進(jìn)行變形,,穿過狹小的通道、門縫乃至散布于建筑物中的空隙,,之后再重新恢復(fù)原形,,并執(zhí)行救災(zāi)任務(wù)。
而在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,,液態(tài)金屬機(jī)器人可以順利進(jìn)入人體的各個(gè)血管和腔道,,將藥物送入靶點(diǎn),或者直接清掃血管里的垃圾,,還能進(jìn)行神經(jīng)連接修復(fù),、血管造影等多種多樣的醫(yī)學(xué)服務(wù),。
機(jī)器與人,誰“算計(jì)”誰?
這樣的前景聽起來很誘人,,但還是有不少人會問,,按照現(xiàn)在的發(fā)展速度,機(jī)器人是否會像《終結(jié)者》里的T-1000一樣,,成為冷血?dú)⑹?,給人類社會帶來威脅?
其實(shí),不是你一個(gè)人在擔(dān)心,。就連著名物理學(xué)家霍金都曾說過:“按人工智能的發(fā)展進(jìn)度,,在不久的將來,機(jī)器可能就會以不斷加快的速度重新設(shè)計(jì)自己,,超越受制于生物進(jìn)化速度的人類,,最終擺脫人類的控制?!?/p>
這聽上去有點(diǎn)諷刺,,要知道,身患嚴(yán)重疾病的霍金可是地球上人工智能最大的受益者之一了,。
其實(shí),,盡管經(jīng)過近60年的發(fā)展,人工智能取得了巨大進(jìn)步并呈爆發(fā)增長之勢,,但現(xiàn)在還處于“有智能沒智慧,,有智商沒情商,會計(jì)算不會‘算計(jì)’,,有專能無全能”的階段,,在看得見的未來,人工智能的整體水平還難以超越人類智能,,更不足以威脅人類的生存,。
水能載舟,亦能覆舟,。任何高技術(shù)都是雙刃劍,。隨著人工智能的深入發(fā)展和應(yīng)用的不斷普及,它的社會影響將日益明顯,。人類有必要從社會學(xué)的角度研究人工智能對人類社會的影響,,建立健全相應(yīng)的法律法規(guī),讓機(jī)器人成為人類永遠(yuǎn)的好伙伴,,而不是可怕的“終結(jié)者”,。