古往今來,科幻小說、電影和漫畫對機器人的夢想,都可能在這個世紀成真。
人類對人形機器人的幻想,至少可追溯到3,000年前。希臘神話中,巧匠戴德勒斯曾製造銅人巨無霸Talos,它忠誠地守護克里特島,若發現入侵者就丟擲石塊驅趕,功能就像今日的保全機器人。
數百年後,五臟俱全的機器人出現在中文古籍《列子》中。〈湯問〉篇記載,工匠偃師打造了一個新玩意獻給穆王,能歌善舞的「它」竟然對穆王的愛妾輕薄起來,穆王一怒之下,下令斬首。工匠下跪求情表示,它是假人,但穆王不信。士兵將它拆卸開來,發現它的內臟是一組組複雜的機器。這具沒有生命、巧奪天工的假人,成為中外歷史上第一個被「賜死」的機器人。

17世紀日本江戶時代工匠打造的射箭童子(左上)和機器人童子,全賴精巧的機械設計,就能讓機器人射箭,以及從欄杆上盪到地面;2年前在國立歷史博物館展出時,讓參觀者讚嘆連連。
科幻先於科技
科幻的時光隧道悠遊千年。1818年英國作家瑪麗•雪萊創造出《科學怪人》,被公認為世上第一部科幻小說。年輕醫生法蘭斯坦用屍體拼湊縫補成人形,再以電擊賦予生命。但這位奇醜無比的「科學怪人」始終無法獲得人類認同,於是憤而對它的創造者展開報復,還波及無辜。不過,科學怪人不是由破銅爛鐵打造,比較接近複製人的概念。
「機器人」一詞最早出現在1920年捷克作家查別克的劇作《羅梭的萬能工人》中。故事敘述人類製造了大量的機器僕人來做牛做馬,不料其中一個聰明的機器人有天突然「想通」了,覺得機器人也很優秀,為何要服務懶惰愚笨的人類呢?於是它發動了機器人兵團,消滅了人類……。劇情道出人類對機器人潛藏的恐懼與不滿,而源自捷克文的robota(契約工人)一詞,也就成了機器人的代號。
20年後,美國科幻大師艾西莫夫發表《我,機器人》這本小說,他不將機器人的能力侷限於乏味、危險的工作,而是大膽想像未來,機器人可以代為照顧子女,和人類建立起互助的友誼等。
19歲就發表第一篇科幻小說的艾西莫夫,著作等身。1948年他獲得美國哥倫比亞大學化學博士後,就在波士頓大學任教,但由於太熱中於寫作,最後毅然辭去教職,專事寫作。也因艾氏理工專業的背景,他的小說兼具科幻想像與科學真實,啟迪了不少後進科學家與工程師。

17世紀日本江戶時代工匠打造的射箭童子(左上)和機器人童子,全賴精巧的機械設計,就能讓機器人射箭,以及從欄杆上盪到地面;2年前在國立歷史博物館展出時,讓參觀者讚嘆連連。
科幻與現實接軌
幻想是現實的先驅,有幻想才有追求。機器人不純然是「實驗室裡蹦出來的科技產物」,許多機器人專家都受到科幻文學的影響,才決定投入這塊科技研究的處女地。
最具代表性的例子,是享有「機器人學之父」美譽的恩格伯格。比艾西莫夫晚進哥倫比亞大學的恩格柏格,讀過艾西莫夫所有的科幻小說,開始對機器人產生濃厚的研究興趣。
1956年他和朋友創業成立全球第一家機器人公司Unimation,1961年就為美國通用汽車裝置第一台工業機器人;恩格柏格的影響力甚至橫越大西洋,協助日本汽車業自動化,以機器人取代工廠裡「枯燥、骯髒、危險」的工作,讓日本汽車成為品質與效率的代名詞。
艾西莫夫的機器人小說,為美國工程師指引出一條機器人研究的大道;對機器人研究同樣著迷的日本,也有位角色類似艾氏的大師。
1951年,日本動漫大師手塚治虫開始在漫畫雜誌上連載《原子小金剛》;1963年這名腳底有噴射引擎、眼睛是強力探照燈、能分辨人性善惡,輸出功率為 10 萬馬力的可愛少年機械人,從平面登上電視螢幕,原子小金剛已是日本人心中難以取代的民族英雄。

17世紀日本江戶時代工匠打造的射箭童子(左上)和機器人童子,全賴精巧的機械設計,就能讓機器人射箭,以及從欄杆上盪到地面;2年前在國立歷史博物館展出時,讓參觀者讚嘆連連。
日本不少機器人研究者都希望能製造出像小金剛一樣充滿「愛心」的機器人。汽車大廠本田公司的機器人專家如竹中透、廣瀨正人,都是原子小金剛迷。1986年本田公司祕密展開10年計劃,1996年對外公開了第一具「擬人」機器人原型P3,轟動了世界。
高160公分、重130公斤,穿著白色太空衣的P3,看起來像一名太空人,英姿煥發;走路時,會像人一樣微微擺動身體,保持平衡。它會直線走向門前,轉開門把、推開門、爬樓梯,動作自然;但仍無法對環境做出隨機反應,如果有人擋住去路,強壯的它就會直接撞倒人。
經過不斷修改,2000年11月,一個名為「艾西莫」的人形機器人,以穩健的雙腳,撐起120公分高、43公斤重的輕巧塑鋼身軀,緩緩踏步走上記者會舞台,並且伸出五指對著鏡頭招手,閃爍的鎂光燈久久不止,許多人當場熱淚盈眶。
由本田將人形機器人命名為艾西莫看來,似乎也有向艾西莫夫致敬的意味。
一般來說,機器人有「人形」與「非人形」兩大類,非人形機器人出現較早、應用也廣。譬如機器手臂早就脫離了地心引力,成為美國太空梭、太空站不可或缺的配備。
至於人形機器人則發展坎坷,原因不一而足,最容易的解釋就是,人類這種「肉身機器」實在太過精密,很難仿製出來。
有人認為,日本從夢想出發,將機器人看做「人類的延伸」,是人類友善而真誠的伙伴;與美國視機器人為「人類的對照」,甚至視為潛在的競爭敵人,是兩種截然不同的文化思維。美國在人形機器人的研究上落後日本,也可能與基督教文明有關,因為「造人」是神的工作,人類若僭越神的職權,可能會遭到天譴。
小到不能再小
然而,一旦打破「人形迷思」,機器人的發展方向就無限廣闊。不以人為師,也可以向其他蟲魚鳥獸等生物學習。
「仿生學」就是模仿生物的形態與功能,再將結果應用於各種工程設計中。譬如美國國防先進研究計劃局贊助「航空環境公司」研究「黑寡婦」機器人,模擬蜘蛛造型、15公分長的小型飛行器,可以偵測到衛星也無法拍攝到的細節;以及柏克萊大學研究「智慧型灰塵」,將如灰塵一樣大小的微形機器人散布在空氣中,成為團結力量大的兵團,一個個微小感應器可以串聯成網路;將它黏在指尖上,不用鍵盤就可直接操作電腦;撒在冰箱內,就能監控食物的新鮮程度。
1966年由艾西莫夫改寫、拍成的電影《聯合縮小軍》,早就預言出微型機器人在醫學上的用途,成為奈米醫學的先知先覺。電影情節雖然違反物理法則,直接就把救援的團隊和機器縮小到原子般的微型尺度,但將微型機器人注射進入人體,在血液中巡弋,為免疫系統增加戰力,搜尋病毒、腫瘤或致癌物質等,確實是各國正在研究的熱門題目。
「人機合一」時代機器人成為人體一部分,並沒有那麼遙不可及,人類在20世紀就已進入「人機合一」的時代,看看我們身上的人工關節、助聽器、心律調整器、各種移植的器官等,以及正在發展中的人工心臟、人工耳蝸、視網膜、能接收神經訊號的智慧型義肢等就能明白。
既然現代人一旦受傷或生病,導致身體缺陷,都願意接受器官修補、替換或矯正,未來人類也可能像艾西莫夫小說《正子人》中的機器人安德魯,隨時回到機器人公司(就像人類進醫院)進行功能「升級」。
麻省理工學院機械腳實驗室研究員赫爾是一位雙腿截肢的殘障人士。「從大腿往下,他完全是機器人。而且不是精緻的機器人,只能算是一個原型。金屬桿取代骨頭,平常該有肌肉的地方是電腦電路板,電池以黑色膠帶黏貼,到處都有線材晃盪。」這是麻省理工學院人工智慧室主任布魯克斯在科普著作《我們都是機器人》一書中對赫爾的描述。赫爾的目標,正是要研發以人造肌肉驅動的義肢。
當機器人這原本屬於未來的產品,正一一融入我們的社會,人類對機器人的需求、渴望、恐懼或排斥等複雜心理,也將成為心理學、倫理學探討的題材。據悉,日本與韓國正在研擬機器人的安全與道德法則,內容如何,大家都很好奇。
機器人已是探勘者、勞工、外科醫生、演員、寵物……,這份名單還會一直增加。因為人類的想像力無窮,機器人也將創造更多驚奇。
《機器人的進化》,彼德•曼瑟&費斯•修德魯著,商周出版,2002年。
《我們都是機器人》羅德尼•布魯克斯著,究竟出版,2003年。
「全觀奈米新世界」,科學人雜誌2003年11月號。
交通大學科幻研究中心網站:http://sf.nctu.edu.tw/