机器人、智能材料及其未来对人类的影响

十九世纪见证了工业进程的加速发展和广泛普及。二十世纪，技术由实验室和研究所转移至其用武之地。我们现在即将进入同样重要的全新技术变革时代：机器人革命。那么什么是机器人革命、以及它将给我们带来什么？

“机器人”一般指能够自动执行一系列复杂行动的机器，尤指可通过电脑进行编程的机器。这一定义在很大程度上指的是在科幻电影中看到的传统机器人。但是，机器人并不需要真的像人一样，具有四肢、能够走动或者说话。对于机器人，我们有更加宽泛的理解。

智能材料、人工智能、物理实体、生物学和机器人之间的界限正变得日益模糊，这也是机器人将在接下来的二十至四十年内对人类的实际影响。从能够监测并修复自然环境的机器人到能够跟踪并杀死癌细胞的纳米机器人，从引领行星殖民的机器人到能够缓解孤独的老年人陪护机器人，未来机器人对我们社会或生活的影响将无处不在。

不像传统机器人那样可以分解为机械、电子和计算领域，我们可以从生物对应物角度，将机器人视作由三种核心组件构成：身体、大脑和胃。这种人造有机体范式的优点是：我们能够探索并超越生物有机体的所有特质，而只有通过对智能材料、合成生物学、人工智能和适应性之间的协调研究才能实现这一目标。

智能材料能够在受到一个领域的刺激时，在另一个领域内产生可见效应，这些领域涵盖所有范畴，包括机械、电子、化学、光学、热学，等等。智能材料可为机器人带来新的功能，尤其是人造有机体。需要机器人能够追踪化学物质？可以利用曝露于化学物质中时能够改变电性质的智能材料。希望机器人装置能够被移植到人体内、但又能在完成工作后完全降解？可以利用可生物降解、具有生物适合性、并能选择性溶解的聚合物。智能材料在很大程度上与生物组织和最先进机器人软技术的物理特征集合（刚度、弹性、粘度）相同，可实现这种能力。智能材料可分为三类：液压和气动软系统；智能执行器和传感器材料；以及可变刚度材料。

这种机器人将怎样出现在我们的生活中？我们将如何与之互动并一起生活？我们可以预测，将出现智能皮肤、辅助医疗装置、生物可降解环保机器人、或者智能软体机器人。例如：软体机器人能够与生物组织直接完美交互。对于直接与皮肤接触的智能材料、能够与人类皮肤集成的智能材料，包括电连接和电子组件等，还需继续进行大量研究。

类似地，对于身体虚弱、残疾、年迈的人，未来的解决方案是能够恢复行动能力的动力辅助衣物。最后可穿戴辅助装置将使传统辅助装置出局。如果能够穿着软体机器人动力裤再次行走，又何需轮椅？

软体机器人如此适合与生物组织交互，自然而然，就可以考虑将这种装置植入人体，恢复患病和受损组织及结构的功能。这种生物集成软体机器人正处于研发阶段，预计将在接下来的十年到十五年内用于临床。

通过探索不但可环保运作、而且可在环境中可安全并彻底降解的智能材料，我们能够实现可以生存、死亡并降解、同时又不会破坏环境的机器人。

就如同网络的影响曾经不可预测一样，我们也无法想象未来机器人将会把我们带向何方。沉浸式虚拟现实？当然。可替换人体？很可能。彻底瓦解生活和社会？非常有可能！当我们走在机器人革命的道路上，我们将看到，这十年来，机器人技术真正实现了飞速发展，为我们未来的世界打下了基础。