出品：科普中國(guó) 制作：科普集結(jié)號(hào) 丁佳 監(jiān)制：中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心

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(wú)所不能，它會(huì)“變形術(shù)”，能夠隨心所欲地幻化成各種人和物品；會(huì)“縮骨功”，能夠沿著狹小的孔隙穿墻而過(guò)；還“長(zhǎng)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(shuō)，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(guó)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(duì)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(huì)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(méi)有外加電場(chǎng)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(zhǎng)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(huì)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(huì)使勁吸吸“肚子”，把自己擠過(guò)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(jiǎn)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(guó)人造出了‘終結(jié)者’！”可是，它的動(dòng)力究竟是從哪里來(lái)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(lái)，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(chǎng)，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(guò)程中產(chǎn)生的氫氣，又會(huì)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(zhǎng)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(guò)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(lái)，走出實(shí)驗(yàn)室。

未來(lái)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(zhǎng)久以來(lái)的夢(mèng)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(duì)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(duì)人體無(wú)害，但鋁卻對(duì)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(wèn)題能夠得到解決，這些機(jī)器“軟體動(dòng)物”可真的是前途無(wú)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(guò)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(shuí)“算計(jì)”誰(shuí)？

這樣的前景聽起來(lái)很誘人，但還是有不少人會(huì)問(wèn)，按照現(xiàn)在的發(fā)展速度，機(jī)器人是否會(huì)像《終結(jié)者》里的T-1000一樣，成為冷血?dú)⑹郑o人類社會(huì)帶來(lái)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(shuō)過(guò)：“按人工智能的發(fā)展進(jìn)度，在不久的將來(lái)，機(jī)器可能就會(huì)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(guò)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(zhǎng)之勢(shì)，但現(xiàn)在還處于“有智能沒(méi)智慧，有智商沒(méi)情商，會(huì)計(jì)算不會(huì)‘算計(jì)’，有專能無(wú)全能”的階段，在看得見的未來(lái)，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(huì)影響將日益明顯。人類有必要從社會(huì)學(xué)的角度研究人工智能對(duì)人類社會(huì)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”。

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