白鼠戴“头盔”人话能听懂——揭秘“动物机器人”(图)

http://www.sina.com.cn 2005年06月12日05:17 青岛新闻网

　　老鼠能“听懂”人话，并按照人的指令完成“前进”、“左转”、“右转”、“旋转”等指定动作，这听起来好像是天方夜谭的故事，但昨天记者在山东科技大学机器人研究中心采访，亲眼目睹了头上插着微电极的大白鼠按照专家的指令完成上述动作的时候，还是被眼前的这一幕惊呆了。“这只是我们的初步研究成果，将来我们将把这种技术移植到人脑当中，相信用不了多久，中风患者、高位截瘫患者以及肢体残疾的人将从中受益。”昨天，机器人研究中心项目负责人苏学成教授将“动物机器人”的构造原理的核心“机密”向记者揭示出来，他说，昨天该中心已经将试验成果报送国家自然研究基金委员会，申请专项资金用于“动物机器人”的研究。

　　构想源于微型机器人

　　67岁的苏学成教授虽是一头华发，但精神矍铄，“我的专业是信息科学，但自从我5年前开始痴迷用人工电信号控制动物的神经系统，使动物变成“机器人式”动物的研究后，就从此一发不可收拾。”苏学成说，“动物机器人”这一构想源于1997－1999年国家自然研究基金项目———蛇形机器人的研究实践。研究中发现或直观感觉，微小型机器人研发的“瓶颈”之一是其自身携带能量能力的限制，“微型机器人自身携带的能量主要消耗在自身运动上了，机器人即使能运动到达目的地，但当其开始“做事”时，能量已经耗尽了，因而无力去做并把信息传回了。”苏教授说，这时，他突发奇想：“能不能将机器人移植到动物身上？借助动物自身的能力完成运动，而由动物携带的电池能量仅用于对动物的控制和用于通讯，这样一来，能量的问题不就解决了吗。”

　　百只白鼠“牺牲”实验室

　　“对于生命科学和解剖学我绝对是门外汉。”苏教授说，2004年8月，“动物机器人”研究工作正式启动，中心特地聘请了医学专家“加盟”，他的工作主要是来处理用于试验的小白鼠。“我们的试验原理是用计算机产生具有一定规律的电信号编码，通过植入白鼠脑内的数根微电极将这些电信号施加到具有特定功能的神经核团，从而使大白鼠在神经核团的控制下实现左转、右转、前进等特定动作。”苏教授说，医学专家主要是将小白鼠的头盖骨揭开，而后将微电极线插入小白鼠大脑中的神经核团上，“整个手术的过程如同雕花，稍有闪失，小白鼠将立即毙命。”苏教授说，为了这项研究，100多只小白鼠付出了生命代价。

　　白鼠听话靠胡须反应

　　“其实，小白鼠在服从人类指令的过程中是听不懂人话的。”苏教授在向记者揭露其中的奥秘时笑着说，小白鼠向左、右转动的原因是根据胡须的神经反应，当它们左面的胡须感觉到碰到异物的时候，自然就会向右转，反之相同；而让小白鼠径直前行的原因来源于它的愉悦神经，只要让小白鼠产生愉悦的感觉，它就会直线跑下去。“在试验的过程中，计算机发出的指令信号通过植入白鼠脑内的微电极线刺激小白鼠两侧的胡须反应神经和愉悦神经，因此小白鼠就会根据人类的指令完成规定的动作。”苏教授说。

　　试验最终获得成功

　　但在进入实际的试验过程后，却并不是一帆风顺。“我们刚开始用白鼠试验的时候，发现移植了微电极线的白鼠根本不听从人们的指挥，它们只是在窝里瞎跑乱撞。”难道是试验原理出现了问题？苏教授说，信息科学和生命科学的专家立即展开调查，结果发现是用来试验白鼠的头部创口出现了感染的情况。“白鼠虽然接受了人类下达的指令，但因其自身疼痛的神经信号要大于人类发出的指令神经信号，因此，它就会出现拒不服从命令的情况。”苏教授说，他们立

　　即停止试验，等到白鼠头部的创口愈合后，再次实施试验，这一次，用来试验的5只白鼠，全部接受了人类下达的指令，试验成功了。

　　记者徐勇冯琳摄影报道（来源：青岛早报）