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机甲时代将到来？

来源：晰数塔互联网快讯时间：2020年06月19日 15:06

本文来自微信公众号：新发现杂志（ID：sciencevie），作者：陈飞，题图来自：《环太平洋：雷霆再起》

凹凸曼打小怪兽，似乎已成了一个经典的主题——虽然无论是凹凸曼还是小怪兽，最初的原型实在称不上有什么内涵。不过，对于这些少年时代的老梗，有人看过就算，有人念念不忘，还将之“提纯”。你是否还想知道这些问题：人类驾驶机甲是否可行？现实中机甲的发展到哪个阶段了？机甲时代是否会真的到来？

机甲/机器人：其实不一样

什么？你说那大家伙是机器人？我可以说你真“out”吗？机甲和机器人是两个不完全相同的概念。

机器人（Robot），概念包含的范围非常广。联合国标准化组织（现实中存在的组织哦，可不是某科幻机构）给机器人下的定义为：

“一种可编程、多功能的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。”

它们是一种机械，可以代替人类完成很多危险的任务和工作，英文Robot就是来源于“奴隶、奴仆”（Robo）的变体。

机甲（Mechanical armor），全称为“战术装甲机器人”，同样也是在人类的实际操作或提前编程的基础上完成运行的。但这里，主要特指那些符合人体动力学的机械平台，也就是俗称的“像人一样的机械”。

这种机械设计，参照人类的四肢，有着机械手臂，下肢双足或者多足，而且“装甲”二字，意在强调它们可以想甲胄一样“穿”在身上。从某种意义上来说，现实中的机甲要比机器人从外形上更像人类。

The exhibit future soldier designed by the United States Army

但在电影里，二者的概念完全相反。在科幻电影里，机器人更像人类：比如《终结者》中金属骨骼质感的T-800、

《普罗米修斯》中外表与人类毫无区别的大卫，甚至《变形金刚》中那些来自外星的金属生物都被我们称之为机器人；而机甲有的具有人形，有的则只是一套盔甲。

普罗米修斯

最典型的要属《阿凡达》中人类驾驶的AMP 机甲，主要用来强化人类战士的力量和防御，它与机器人有着明显的区别。但也有很多机甲外形与机器人没什么两样，比如动画片《高达》和《新世纪福音战士》中的战斗机械。

EVA

其实，在大量的科幻影视、文学作品中，这二者的区别的关键在于“灵魂”。人们爱给“机器人”这具冷冰冰的外壳中安插一个人类的心灵：比如《机械公敌》中最后“活”过来的机器人桑尼，《铁巨人》中充满童心的战争机器——这些角色具有了“人格”。

机械公敌

而机甲则没有“灵魂”，无论外形如何，机甲都是武器、都是战斗装备，它们的个性来自于驾驶机甲的人类，假如没有人类操纵，机甲就是一堆废铁。

在《环太平洋》中，被称之为“机器人”的超级装备属于“机甲”这一类。

环太平洋

现实/科幻：机甲在发展

机甲，真的可以有？

我们享受着和平，但是却喜欢战争——好吧，关于这个难题我们暂不打算在本文中讨论。让我们就事论事地聊一下机甲吧。在冷兵器时代，骑士身穿厚重的铠甲抵御攻击，减少伤害。随着科技的进步，在经历了热兵器时代的坦克与步兵战车等战斗车辆的演变，古代依靠铠甲来保护自身的方式却重新登上了舞台。

在现实中，很多国家已经开始着手研发机甲项目，用于军事、救灾、消防、工业等多个领域，其最初形态便是“外骨骼”。

这是一种通过机械来增强人体行动能力的系统。从某种程度上来说，它是最符合机甲概念的装备。目前，人类开发的验证机主要用来提高人体的负重和行动能力，已经初具成效了：美国洛克希德·马丁公司研制的“人类负重外骨骼”（HULC），依靠便携式微型计算机和液压驱动，最大负重量可以达到90.7千克，可以帮助士兵轻松携带大量装备。

HULC

目前外骨骼所面临的问题主要是动力源：一个随身携带并能较长时间供电的电源通常要比一个人还要重。此外，人体关节的弯曲程度和奔跑行走时的重心变化也是机械难以模拟的。但随着科技的进步，外骨骼迟早会进入实用领域。外骨骼的体积和功能还远没有达到科幻作品中机甲的程度，但或许，在不久的将来，那些难关能被一一突破。

为啥要“人形”，“龟型”不好吗？

我们始终有着“人形”的情节——《环太平洋》中的机甲显示了人类四肢灵活的优点，由操纵者的双手和双足分别控制机械臂和机械腿，而在机甲关节处有辅助液压驱动设备，以符合人体动力学。

这样的机甲充分利用了人类四肢的功能，使得机械体的下肢不再局限于轮子与履带，更便于应付复杂多变的地形——机甲完全可以根据人体动力完成一般交通或运输工具难以达成的目标。另外，你确定拍出“龟龟”大战外星人，电影票房不会跌得飙血吗？

其实，机甲做成人形，是一个关于“人机交互”方式的问题。原则上，越接近人类本身的动作习惯的交互方式，越能快速地进行传递。比如，人类在驾驶交通工具时会存在一个“反射间隔”：当大脑传递给四肢一个或多个指令时，人体必须将动作执行于操作杆上，或是转向，或是停止，其中的信息传递就稍有延迟，因为操作仪器与大脑行动指令存在一个转化过程。但机甲不存在这个问题，即神经模拟和行为模拟能够二合一 ——你动即它动，延迟就小得多了。

举个例子，在电影《铁甲钢拳》中，主角用摇杆操作机器拳手节节败退，最后他利用了机器拳手身上的“动作捕捉”系统，在台下亲自拳击，台上的机器拳手也跟着他的动作击败了敌人。

这就是机甲二位一体的优点，是其他机械无法比拟的。我们的游戏机有了体感系统，就是比手柄好用，还能健身呢。话说，今后爱游戏的阿宅，说不定个个身形健美哦！

机甲PK机器人

机甲有个致命的弱点，那就是身为操纵者的“人”。未来，人工智能的飞跃会让机器人和仪器具有大量模拟人类的能力。机器人会变得越来越像人类，可以通过编程完成几乎全部的工作。就连现在的军用科技中，无人机、战场机器人的出现也极大地减少了对人类战士的需要。在这种背景下，依靠人操作的机甲，或许会逐渐走向没落。但机甲的弱点却又恰恰是它的强项——操纵它的人类智能可以面对未知做出自己的判断，而人工智能却无法做到这一点。

链接/断线：争议的未来

《环太平洋》中出现了一个很有意思的设定，人类为了驾驶机甲，将神经系统与人工智能进行了桥接，从而驱动巨大的机甲战士与自己的行动指令同步进行，这种“人机链接”的方式是否就是现实中机甲的未来呢？

人机“连环计”

在这部电影中，进行人机链接的系统被称为“庞斯链接”（Pons，来自于拉丁文，“桥”的意思），这种系统并不是真正的往人类大脑上插根电线，人工智能真正与人类相连的地方是脊髓，就是片中驾驶员背后的“脊髓夹”，相连之后，人工智能会读取人类的脑电波数据，在电脑上复制一个虚拟的大脑意识，智能传送缓冲器（RABIT）会捕捉脑脉冲进行链接。

驾驶员必须穿一套“电路内衬服”，衣服上遍布着电路传感器。“庞斯链接”完成之后，传感器被激活，驾驶员的大脑指令和动作也会无偏差地投射给机甲战士。

在现实世界中，机甲暂时分为两大类：其一就是前面提到过的“外骨骼”，是一种辅助性机械。另外一种就是相对大型的机甲，依靠动作模拟器（也就是“动作捕捉”）来完成指令。

可惜，依靠这种方式驱动的机甲，在反应速度上已经落后于人工智能的机器人了。未来，如要将人类操控动作直接“镜像化”为机甲的动作，达到无延迟拷贝，基本上也只能采用“人机链接”来完成了。

大家都在打大脑的主意

在“外骨骼”技术中，日本赛百达因公司（Cyberdyne）的HAl-5型辅助骨骼就采用了类似的链接。该技术并没有链接大脑，而是当大脑给运动神经元发送指令时，辅助设备可以探测到皮肤表面微弱的信号，而动力装置根据接收的信号控制肌肉运动，这算是“人机链接”比较初级的形式。但真正意义上的链接，指的是目前正在开发的神经芯片。

HAl-5

神经芯片就是在人类的大脑中植入微电子元件，将脑细胞和硅电路有机地连在一起，将活的生物体和机器融为一体。在科幻电影和游戏中，这种技术很常见，比如游戏《孤岛危机2》中的纳米装甲，就是依靠纳米科技在大脑中植入芯片，由寄生血糖注射器和电解微堆栈提供动力，给纳米装甲提供强大的力量和防御。

孤岛危机2

仔细揣摩，这种技术是挺可怕的。如果真能实现，那些战士是否还算一个真正的“人”？人类世界是否会进入漫画《铳梦》所描述的合成人时代？

铳梦

所幸神经芯片就目前来说仍停留在“梦想”阶段，比起战争，其应用更偏向于治病救人——比如让盲人通过植入微电子器件重见光明。当神经芯片真正能实现那些功能的时候，恐怕也会和现在的克隆人技术一样引发伦理道德上的争议。

真人？机器？谢谢。

在《环太平洋》中，有一个场景非常现实地指出了“人机链接”驱动机甲的瓶颈。电影中。机甲起初被设定为由一个人进行驾驶，结果实验显示，人体与机甲链接之后，驱动机甲返回的大量数据和指令会让人的神经系统无法承受，超出了人类大脑处理信息的能力，导致癫痫和精神错乱。因此片中才会选用两人驾驶机甲，而且必须依靠神经搭桥的方式将两个人的意识和思维完全连接起来，把两个人当成“一个人”使用。