如何创造一个真正智能的微型机器人
翻译｜赵金瑜
校译｜d
好吧，这是一个有趣的哲学问题，可以留给喝啤酒的时候讨论了。我们可以有很多种方法来定义智能，但当我觉得一个东西是智能的，我的观点非常地拟人化。我是否对它的行为和它适应环境的方式感到惊讶？它是否能以一种我认为突出且有趣的方式做一些事情？如果它能够这样适应环境，我认为它就是智能的。
例如，试想一下大肠杆菌这样的细菌。每个大肠杆菌的身体都是一个单细胞，也许只有一两微米长。它的表面有化学感受器，可以感知周围的氨基酸或其他营养物质。它有一条通往鞭毛（实现运动功能的旋转附肢）的通信通道，它可以改变在你的消化道中（或其他地方）巡航的方式。大肠杆菌也有一种“软件”：漂浮在它体内的dna片段控制着它如何重建或修复自身，从而得以维持生命。因此在某种程度上，它是自然界的微型机器人。它有传感器、通信通道、传感算法、引导电机的控制软件——而且它能做出基本的决策。事实上，大肠杆菌在这方面做得非常好，以至于一些机器人专家正在利用它作为他们设备的一部分。他们一般将微型机器人搭在微生物上，让它替代完成所有的感知和运动。
我们仍在研究最后一个问题。我们已经开始探索能够以某种方式对周围环境作出反应的聚合物和材料，例如自动改变其形状，以便使它们能够通过狭窄的区域等等。但最大的障碍是将所有不同的组件结合起来。成功的微型机器人必须能感知环境并能做出响应，从而完成一项特定的任务。假设我们能做到这一点，你认为微型机器人将在现实世界中如何使用？它们将如何改进现有的技术？我认为我们首先看到的应用会出现在医学领域。这是一个合乎逻辑的进展。我们已经在使用越来越小的医疗设备和机器人进行手术；与其他技术相比，这样的医疗工具可以更深入你的身体，而且造成更小的创伤，比如可以深入大脑治疗动脉瘤或清除血栓的导管。在未来，我们将继续看到该技术的进一步发展，但我们能把这些设备做得多小是有限制的。
你认为微型机器人在不久的将来会被商业化使用吗? 如果是的话，你认为我们这个目标还有多远?是的，每个人都想知道还要多久！过去我总在说我们还有五年的时间。现在我想说三年。虽然仍然存在很多不确定性，但时间线正在缩短。该领域的其他人员正在以越来越小的规模制造电子器件，将小晶体管和其他东西放在微型机器人上，并直接在其中构建电路。我们开始意识到我们可以直接在微型机器人上嵌入一些基本的计算元素。问题是，它们最终需要多少计算量？它们将需要多少机载内存？你希望它们学到多少东西？以我们现有的技术，在可预见的未来，微型机器人将是非常简单的。
作者david levin是一位居住在波士顿的自由撰稿科学作家。可以通过他的网站 www.davidlevineditorial.com与他联系。
译名对照表：
fantastic voyage 《神奇旅程》
innerspace 《惊异大奇航》
bradley nelson 布拉德利·纳尔逊
eth zürich 苏黎世联邦理工学院
annual review of control, robotics, and autonomous systems 《控制、机器人和自主系统年刊》
rotating appendage 旋转附肢
marc miskin 马克·米斯金
richard feynman 理查德·费曼
there’s plenty of room at the bottom 在底部还有很大空间
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原文标题“making microbots smart”，作者david levin，2022年6月27日发布于 knowable magazine。
封面图credit: ty huang et al，来自knowable magazine网站。
链接：
https://knowablemagazine.org/article/technology/2022/making-microbots-smart
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