編輯：耳朵
【新智元導讀】日本東京大學Shoji Takeuchi教授上司的研究團隊利用活體人類皮膚細胞制成機器人人臉，不僅能做出微笑表情還能受傷自愈。
從正義英雄到邪惡反派，生物合成機器人一直都是許多科幻作品的主角。
科幻迷你劇《真實的人類》女機器人安妮塔。
在服務行業，類人機器人經常被要求與人類互動，看起來像人一樣，「真實」則是它們的首要任務之一。
因為像人一樣的外表可以提高溝通效率，讓人産生好感。
雖然目前機器人的矽膠皮膚可以模仿人類的外觀，但它在皺紋等細膩紋理方面做得不夠，也缺乏皮膚特有的功能。為機器人制造活皮膚的嘗試也僅取得了有限的成功。
25日，日大學學家找到了一種将活體皮膚附着在機器人臉上的方法，進而使機器人的微笑和其他面部表情更加逼真。
東京大學的研究小組稱，這一突破來自于對人體組織結構的複制。
這為制造生物合成機器人鋪平了道路，并且這種機器人的皮膚具有自我修複功能，不會輕易撕裂或撕破。
人造皮膚是在實驗室中利用活細胞制成的。它不僅柔軟，就像真正的皮膚一樣，而且一旦被割破還能自我修複。
人造皮膚能做表情，就問你怕不怕
研究人員表示，由活體人類皮膚制成的笑臉有一天可能會被附在類人機器人上，使機器能夠更逼真地表達情感和交流。
其皺紋還可能對化妝品行業有幫助，因為它們可以用于測試和研究護膚品的效果。
這種活體組織是一種由人類皮膚細胞在膠原支架中培養而成的混合物，置于3D列印的樹脂基座上。
與之前的類似實驗不同，這種皮膚還包含類似于人類和其他動物皮膚下層組織中的韌帶，使其固定并賦予其驚人的強度和靈活性。
哈佛大學的Michio Kawai稱這些韌帶等效物為「穿孔型錨」（perforation-type anchors），因為他們通過在機器人的樹脂基座上打孔，讓微小的V形腔填充活體組織，進而建立了這些錨。
這種設計幫助機器人皮膚固定在原位。
研究團隊将這種皮膚放在一個幾厘米寬的笑臉機器人上，該機器人通過連接配接到基座的杆子來移動。
他們還将這種皮膚附在一個類似大小的人頭形3D模型上（見下圖），但這個模型無法移動。
Kawai說，「随着AI技術的發展和其他進步，使機器人承擔更多角色，機器人皮膚的功能需求也在變化。」
這項研究也可能為化妝品行業帶來意想不到的好處。在一個實驗中，研究人員讓這個小機器人臉持續微笑一個月，結果發現他們能夠複制表情皺紋的生成過程。
Kawai在東京大學工作時說，「在掌上實驗晶片上重制皺紋形成的能力，可以用于測試新的化妝品和護膚品，幫助預防、延緩或改善皺紋的形成。」
當然，Kawai也指出，這種皮膚仍然缺乏真實皮膚的一些功能和耐用性。
由于缺乏感覺功能和沒有血管來提供營養和水分，這種皮膚在空氣中不能長時間存活。
為了解決這些問題，目前的挑戰是将神經機制和灌注通道整合到皮膚組織中。
研究團隊
該項新技術由日本東京大學Shoji Takeuchi教授上司的研究團隊，在論文「Perforation-type anchors inspired by skin ligament for robotic face covered with living skin」中提出。
早在2022年6月9日，Shoji Takeuchi教授就在Matter雜志上發表了研究成果，為機械手指提供真實人類皮膚的質感，甚至有防水和自愈功能。
通過研究，Shoji Takeuchi教授發現，皮膚組織和機器表面的契合程度相當高。
「這項工作隻是創造出覆寫活體皮膚機器人的第一步。」
秉持着「活體皮膚是賦予機器人生物外觀和觸感的終極解決方案」這一理念，兩年後，Shoji Takeuchi教授上司的團隊又有新進展。
要達到皮膚和機器連接配接這一目标，通常皮膚組織附着在機器表面上會使用微型鈎子，能夠有效連接配接機械和皮膚組織。
但是這種方法有兩個緻命的缺點。
一是特定的皮膚塗層才能與微型鈎子相容，使用範圍相當有限；
二是機械結構和皮膚連接配接常常出現不夠牢固和不夠靈活的問題，而且這些鈎子會在機器人移動時損壞皮膚。
在人體内，皮膚是通過韌帶--由柔韌的膠原蛋白和彈性蛋白組成的細繩--拴在下層結構上的。
Shoji Takeuchi教授從人類皮膚韌帶中獲得靈感，在機器人面部進行特殊的V形穿孔使皮膚層固定。
為了重制這種情況，研究人員在機器人身上鑽了很多小孔，然後塗上含有膠原蛋白的凝膠，再在上面鋪上一層人造皮膚。
這種方法一方面使皮膚顯得更加逼真，另一方面還可以自行修複任何割傷或擦傷。
Shoji Takeuchi教授說，「通過模仿人類皮膚韌帶結構，并在固體材料中使用特制的V形穿孔，我們發現了一種将人造皮膚與機械結構結構結合的方法。」
「皮膚的天然柔韌性和強大的粘合方法意味着皮膚可以随着機器人的機械部件移動，而不會撕裂或剝落」
研究人員說，這項技術還需要多年的測試才能成為日常現實。
Shoji Takeuchi教授表示，「另一個重要挑戰是通過在機器人内部內建複雜的緻動器或肌肉，創造出類似人類的表情。」
逼真又可愛or恐怖谷效應?
對于技術大佬又「整新活兒」，網友對于頗具視覺沖擊力的示範圖檔紛紛發表了自己的意見。
有網友對這種新技術很感興趣，并表示願意和它交朋友。
我願意和它成為朋友，它看起來挺有魅力的！
大部分網友都表示了質疑态度，表示不看實物，幾張圖檔就足以看得人Sam值狂掉。
老天爺，人類倒騰出來得恐怖玩意又超出我的了解範圍了。
也有網友表示，機器人過度對逼真的追求反而會引起人們負面和反感的情緒。
正如機器人專家森政弘的「恐怖谷理論」假設，當機器人與人類的相似程度達到一個特定程度的時候，人類對他們的反應便會變得極其負面和反感。
不僅如此，還有大量關于這個主題的研究。人們喜歡有點人性化或像寵物一樣的機器人，它們很可愛。但是它們越逼真，人們就越害怕。《銀翼殺手》中的複制人或《異形》中的Ash尤其令人毛骨悚然。
一些網友對于這種逼真類人機器人制造的目的進行了讨論。
他們認為機器人研究的主要方向應該是協助人類代工或提高效率，外形如何，是否逼真無人在意。
呵呵！看吧。我真的不想聽到任何亂七八糟的關于機器人的進步，除非有一個機器人可以幫我掃廁所、給我的房子吸塵、當我狗狗的鏟屎官。
為什麼非要讓機器人逼真的像人類？機器人的全部目的就是提高生産力，而不必考慮人權問題。
如果賦予它們意識和人性，它們隻會變成更多的人。我們不需要更多的人。
研究人員你們下一步是要讓這些機器人操一口正宗美國腔不？
我認為這屬于白幹了。如果我們真的想讓人類對機器人産生情感依賴（這已經是一個值得懷疑的目标），我們不需要逼真的面孔。既然這顯然隻會落入恐怖谷，為什麼不制作一個可愛像素臉呢？說實話，一個完全沒有臉的機器人比這面目可愛多了。
由MC我的世界制作的企鵝熱氣球，确實比人皮瞪眼機器人看起來可愛多了。
企鵝熱氣球圖檔來自b站素晴Story
參考資料：
https://www.newscientist.com/article/2436859-smiling-robot-face-is-made-from-living-human-skin-cells/
https://www.reddit.com/r/Futurology/comments/1do8dhc/smiling_robot_face_is_made_from_living_human_skin/
https://www.bbc.com/news/articles/cedd3208veyo
https://www.cell.com/cell-reports-physical-science/fulltext/S2666-3864(24)00335-7?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS2666386424003357%3Fshowall%3Dtrue