機器人類【7】機器人類知多少


  未來地球上無論有多少種智慧生物,都將被生物分類學家視為「機器人類」底下的各個亞種。


  本專欄前兩期的主軸,都在討論機器人如何逐漸溶入人類社會,最後成為「第二種智慧生物」。耐人尋味的是,身為「第一種智慧生物」的我們,到時候卻未必是現在這個模樣。這是因為相關科技在發展過程中,會不斷有成果反饋人類,讓人類的肉身變得更強壯、更優越。唯一的代價,則是愈來愈偏離自然的、純粹的血肉之軀。

  其實,現代人早已放棄單純而獨立的個體,自願與科技產品合而為一。例如出門時,很多人一定會隨身攜帶信用卡、手錶、行動電話、個人數位助理(PDA),甚至頭上掛著收音機或MP3的耳機,身上背著筆記電腦(不久之後,穿戴式電腦勢必取而代之)。即使身上完全沒有這些累贅,想必你至少會帶著幾把鑰匙。就本質而言,攜帶這些「身外之物」都是為了延伸或擴充自我的能力,因此雖然難免帶來不便,相較之下仍是利多於弊。

  此外,倘若因為受傷或疾病,導致身體發生缺陷,現代人也大多願意接受修補或矯正。最常見的當屬鑲假牙以及配戴(隱形)眼鏡,較複雜的則有植入固定骨頭的鋼釘、穩定心跳的心律調節器等。而目前最尖端的「人工器官」,則包括人工心臟、人工視網膜、人工耳蝸,以及能接收神經訊號的智慧型義肢。

  目前為止,無論高科技或低科技的人工器官,都是為了彌補使用者先天或後天的殘疾。換句話說,植入或安裝(廣義)人工器官的男女老幼,個個都有不得已的苦衷;沒有人會在好端端的情況下,利用人工器官替換自己原有的器官。(整形手術當然例外,但不在本文討論範圍之內。)

  可是從許多趨勢看來,不久就會有人主動接受外科手術,將各種尖端科技產品植入體內。以晶片為例,別以為這還是寵物的專利,其實早已有人親身體驗,而且樂此不疲──他就是備受爭議的英國教授瓦威克(Kevin Warwick),1998年與2002年,他在左臂各植入一顆晶片,並聲稱自己不再是單純的人類,而是一個「人機合體」(Cyborg)。其中第一顆晶片能取代鑰匙的功能,讓他進出自己的系館時通行無阻;第二顆晶片則更先進,能夠接收他的神經訊號,並透過無線電傳出體外。

  既然人體內可植入晶片,理論上來說,也就有可能植入整台電腦。這種電腦若是流行起來,即使再先進的穿戴式電腦都會遭到淘汰。然而電腦一旦植入體內,既看不見也摸不到,輸入與輸出似乎成了最大的難題。事實上,也早已有人著手研究這兩個問題。輸出方面,最可能的解決方案是改進人工視網膜與人工耳蝸的現成技術,讓前者兼具視網膜與螢幕的雙重功能,後者則同時扮演耳蝸與喇叭。輸入方面,目前已在研發階段的「思控科技」是相當可行的辦法。簡單地說,思控科技是讓電子裝置直接連接人腦、直接攫取腦部發出的神經訊號。至於研發這項科技的初衷,則是為了幫助殘障人士以意識控制義肢或輪椅。我們不難想像,當植入式電腦普及後,人人都能夠輕鬆擁有所謂的「超感應」:只要動動念頭,就能讓任何網站瞬間出現眼前;只要集中精神,就能憑空收發電子郵件,或透過網路和任何人即時交談。

  由此可見,人工器官終將脫離次級替代品的地位,逐漸成為人類器官的「升級版」。倘若這句話太抽象,就讓我們再舉一個例子。目前最尖端的智慧型義肢,已經能使腿部截肢者的行動與常人無異。或許不久的將來,傷殘奧運會將取消某些競賽項目,因為傷殘運動員已能和正常人一較長短。而再過一段時間,正常運動員就會拒絕與「傷殘運動員」一起比賽,因為世界記錄逐漸成了後者的囊中物。又過若干時日之後,想必就有運動員自願截肢,以便裝上能讓他跑得更快、跳得更高的智慧型義肢。

  藉由以上的推論,我們可以設想在未來的世代,純粹血肉之軀的人類將愈來愈稀有,大多數的人或多或少會成為人機合體。然而,這是否代表未來世界將是「人機合體的人類」與「足以亂真的機器人」兩者的天下?答案卻是並不盡然。因為就邏輯而言,可能還會有「第三者」的一席之地。但是要如何探討這個問題呢?或許我們應該回過頭來,分析一下機器人與人機合體的相關科技,看看其中是否有任何遺漏。

  就定義而言,機器人的科技(機器人學)是設法利用機械與電子裝置製造機器人;而人機合體的科技(醫療仿生學)則是將機械與電子裝置植入人類或其他動物的身體。倘若將這兩個定義簡化成符號,則分別可以寫成「機==>機」與「機==>生」,其中「機」泛指所有的機械與電子裝置,「生」則是指生物體。透過這個符號化過程,我們立刻發現或許還有「生==>生」與「生==>機」這兩項科技。前者可解讀為將生物科技產品植入人類或其他動物,後者則是將生物科技應用於機器人。

  可是實際上到底有沒有這兩項科技呢?當然有!前者就是所謂的組織工程學(Tissue Engineering),專門研究如何以生物化學與材料科學相結合的技術,製造各種有機的「人造器官」。後者則是一個新興的領域,稱為「生物機電工程」(Biomechatronics)。例如由人造肌肉驅動的小型非人形「肌器人」(actin-myosin robot),便是這個領域的兩位專家丹尼斯(Robert Dennis)與赫爾(Hugh Herr)的傑作。值得一提的是,赫爾就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。他是貨真價實的人機合體!」這句話是赫爾的同事布魯克斯(Rodney Brooks)在《我們都是機器人》(Flesh and Machines)這本書裡對他的描述。而赫爾最終的目標,正是要發明以人造肌肉驅動的義肢。

  從以上的討論,我們發現「機器人學」與「生物科技」這兩門原本相距甚遠的尖端科技,已經藉由「生物機電工程」而有攜手合作的機會,而且今後勢必結合得愈來愈緊密。在這樣的合作關係中,的確很有可能產生「第三種智慧生物」,那就是由人工智慧所驅控的血肉之軀──全身上上下下、裡裡外外都和人類肉身無異,惟獨頭顱內藏著一具精密的電腦。廣義而言,這種智慧生物也能歸類為仿製人(android),但是為了突顯他們的特殊性,稱之為「仿生人」或許更恰當。

  只要將「仿生人」的定義反轉,立刻能推論出「第四種智慧生物」,那就是由人腦所控制的機器人(無論人形或非人形均可)。在科幻作品中,這類「人腦機器人」屢見不鮮。通常是為了延續生命或增長壽命,主角斷然捨棄肉身,將自己的大腦移植到機器人軀體內,等於換成一副機器人的身軀。而在現實世界,「人腦機器人」雖然還是駭人聽聞的幻想,「鰻魚腦機器人」卻已經悄悄在實驗室中誕生。

  目前為止,我們根據相關科技的演化趨勢,推論出仿製人、仿生人、人機合體、人腦機器人這四種未來世界的主人翁。有趣的是,在《攻殼機動隊》(Ghost in the Shell)這套科幻漫畫/動畫中,幾乎已經將這四種人物融於一爐──原作者士郎正宗與動畫版監督押井守的想像力實在令人佩服。值得強調的是,這部作品的英文名稱頗具深意:在此Ghost泛指心靈與魂魄,Shell則代表身體或軀殼;因此只要是「軀殼」裡藏有「靈魂」的角色,都有資格在這套作品中佔一席之地。顯而易見,上述四種人物都符合這個定義,且讓我們試做一個表格(表格一)。

表格一
 仿製人仿生人人機合體人腦機器人
Ghost電腦電腦人腦人腦
Shell亂真人形機器肉身改造的肉身(非)人形機器

表格二
 非人形機器人人形機器人仿製人仿生人人類人機合體人腦機器人
Ghost電腦電腦電腦電腦人腦人腦人腦
Shell非人形機器人人形機器人亂真人形機器肉身肉身改造的肉身(非)人形機器

  由表格二即可一眼看出,在Ghost為電腦的情況下,Shell可以是「從非人形機器到肉身」連續分佈帶上任何一點。可是若將Ghost換成人腦,Shell的分佈竟然也完全一樣。因此,未來的智慧生物無論分成多少類型,倘若忽略「臭皮囊」這個表相,他們本質上其實只有兩種:一是由人腦主宰,二是由電腦操控。然而,倘若樂觀派科學家的預言成真──人腦的內容總有一天能完全數據化,可以任意上傳或下載──那麼到時候,連人腦與電腦的分際都會無形中消失。於是在這個前提下,未來地球上無論有多少種智慧生物,都將被生物分類學家視為「機器人類」(Robo sapiens)底下的各個亞種。

BOX1

  人機合體(Cyborg):無論為了醫療目的或是為了強化自身,凡是肉身加裝或植入(永久性)智慧型機電裝置的人類,皆可稱為「人機合體」。倘若將這個定義擴及動物,則可泛稱之為「生機合體」。Cyborg是由Cybernetics(模控學)與Organism(生物體)兩個英文字的字頭組合而成,其中Cybernetics原指研究通訊與控制的學問,目前已延伸為泛指一切與電腦相關的科技。

  早在一九七○年代,美國科幻影集《無敵金剛009》(The Six Million Dollar Man,1974-1978)便成功塑造出一個人機合體的角色。不過在科幻作品中,卻也不乏非自願的人機合體。例如電影《機器戰警》系列(RoboCop, 1987/1990/1993)裡的男主角,便是在死後被回收再利用,變成「機器戰警」的一部分,本身則失去了記憶與自由意志。而在《超完美嬌妻》(The Stepford Wives, 2004)這部電影中,那些「嬌妻」是由於腦部加裝了思想控制晶片,才會個個變得「超完美」。至於最可怕的例子,則莫過於美國科幻影集Star Trek系列中的大反派「柏格人」(Borg)。

BOX2

  柏格人(Borg):Star Trek系列中最受觀眾歡迎的外星反派,名稱由Cyborg簡化而來。柏格人是標準的人機合體,而且個體本身沒有自由意志;整個族群由「柏格女王」主宰與控制,是一種類似蜜蜂或螞蟻的社會性動物。但柏格人與蜜蜂或螞蟻又有很大不同,他們的生存目標是征服並同化其他智慧生物。因此嚴格說來,柏格人並非一個特定種族;凡是遭到「柏格化」的銀河智慧生物,都是柏格族群的一員。

  柏格人最早出現於第二代影集《銀河飛龍》(Star Trek: The Next Generation, 1987-1994),而在原班人馬躍上銀幕的《戰鬥巡航》(Star Trek: First Contact, 1996)這部電影中,柏格人也有吃重的演出。此外,第四代影集《重返地球》(Star Trek: Voyager, 1995-2001)的編劇群則對「柏格科技」有更上一層樓的描寫,其中的柏格人除了巨觀的機電裝置,血液裡還充滿微觀的奈米機器人。

BOX3

  醫療仿生學(Medical Bionics):仿生學(Bionics)可粗分為兩大領域,較為人知的是「工程仿生學」(Engineering Bionics),專門研究如何模仿生物的形態或功能,再將結果應用於各種工程設計(參見九月號本專欄)。「醫療仿生學」則是研究如何以「非生物科技」的方法,製造出各種器官的功能性替代品。與天生的器官相較,這些人工器官目前或許略遜一籌,然而隨著科技的進步,它們總有一天會超越大自然的傑作。本文談到的人工心臟、人工視網膜、人工耳蝸以及各種智慧型義肢,都是目前醫療仿生學最尖端的成果。

BOX4人工器官Vs人造器官

  本文將醫療仿生學的產品統稱為「人工器官」,例如人工心臟、人工骨骼等。這些「人工器官」僅僅形狀與功能類似天生的器官,本質上卻是廣義的機電裝置。至於「人造器官」則是生物科技(如「組織工程學」)的產物,與天生的器官幾乎在各方面都毫無差異。



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