Science丨人和机器之间，正在消失的界限！

关键词：人工智能；人类；边界

我们在上周报告了Elon Musk着力打造“人与AI无缝结合共生体”的文章，收到了很多信息。很多朋友问，这是马斯克个人的认识，还是美国科学界的共识？

答案是：看数据，而不是某个人观点。

2023年5月18日，Science杂志洞察专栏发表了一篇引起广泛关注的文章，题目是“The disappearing boundary between organism and machine”，即有机体和机器之间的边界正在消失【1】；讨论了人工智能新进展的背景下，人类的未来会如何。

近年来，人工智能(AI)和机器人技术的研发持续探索生物体与机器的界面交互。AI驱动的动力假肢、以及将假肢与人脑活动连接的脑机接口，旨在完全模仿人体功能，为因疾病和伤害而受苦的人提供医疗解决方案。

然而，要想将机械驱动器（如假肢）与人体更为无缝地整合在一起，就需要开发一种大型的、复杂的、可延展的传感器，能够覆盖人体和机械组件。美国斯坦福大学和北京天坛医院合作，报道的一种模仿生物皮肤感官反馈的神经形态电子皮肤系统的开发成为最新的突破【2】。

上图展示了神经形态电子皮肤的工作原理。首先，人工感官受体可能对外部刺激（如温度和压力）作出反应。在这种神经形态系统中，低电压驱动的电路将输入的模拟信号编码为脉冲列，这些脉冲列可以沿神经传到大脑。然后，反应信号从大脑传回，并通过一个人工突触进行调制，该突触调节电流并引起身体的运动。

Wang等人开发的电子皮肤由可延展的场效应晶体管和全固态突触晶体管组成，可以在低电压（0.5 V）下驱动。这种电子皮肤能够产生神经形态脉冲列信号，并完成闭环执行，从而模拟生物感官运动回路。

此外，他们的研究还展示了这种系统在实际应用中的可能性。他们在活体鼠模型中测试了这个平台的实用性，将软性电子皮肤连接到鼠的体感皮层，复制皮肤感觉。他们发现，施加在传感器上的不同压力等级成功地触发了体感皮层的数字化输入，刺激了运动皮层中神经元的放电。

这项发展预计将对更广泛的临床应用产生重大影响。

例如，覆盖电子皮肤的机器人可能能够像人类一样感受到疼痛和压力，从而更好地确保与他们相伴的人们的安全。目前，皮肤损伤和截肢对感知与运动的闭环造成了巨大的破坏，导致如握住物体这样简单的任务对患者来说变得充满挑战。如果能够利用神经形态电子皮肤系统重构感知与运动的闭环，那么这些患者的生活质量将得到提高。