當前，日、德、韓、中、美被視為“機器人五大國”，但你知道世界上有哪個國家對機器人，尤其是仿真機器人最感興趣嗎?

　　如果你是八零九零這代人，應該在童年沒少看日本高科技尤其是機器人的科教片。更應該對兒時的經典動畫《鐵臂阿童木》記憶猶新，動畫的主人公就是一個對日本夫婦領養的機器人。而那段時間，正是日本轟轟烈烈的機器人大發展時期。對于機器人文化的暢想，開始出現在日本的各行各業中。

　　上世紀80年代，日本靠著二戰后嬰兒潮的人口紅利，依靠半導體等高科技產業，成為世界第二大經濟體。但因為危及美國經濟地位，引起了對方的堅決打擊，日本被迫放棄芯片發展，簽訂廣場條約，國運被斷，迎來了失落的三十年。而在這三十年中，日本以國家意志將機器人定義為朝陽行業，試圖再造一個新的“芯片帝國”。經過三十多年的發展，機器人在日本迅速普及，成為生產和應用工業機器人最多的“機器人強國”，也成為世界上對機器人最“友好”、在機器人“人性化”方面最下功夫的國家。

　　近十多年來，隨著日本老齡化越來越嚴重，老人無奈照顧老人成為日本的現實。除了全民鼓勵生育，機器人行業也被日本政府寄予厚望。但是凡事有利有弊，眾多日本男青年反而因為迷戀仿真機器人而選擇單身，日本專家都大呼：“年輕人著迷于機器人，會加重日本的不婚不育”。機器人到底給日本會帶來什么?

　　日本作為科技強國，為何會把機器人定義為朝陽產業，幾十年如一日的發展機器人?“機器人革命”能振興日本經濟嗎?仿真機器人到底有何功能，能解決日本的老齡化問題嗎?中國作為新興科技強國，是否可以借鑒?本文，我們就來科普一下仿生機器人。全文約2500字，預計閱讀時間15min，歡迎您的閱讀。　

　　1、日本為何要押寶仿真機器人?

　　2014年6月，日本政府出臺《日本復興戰略》，提出要在“再生的十年”(2013—2022年度)實現國內生產總值(GDP)年均名義增長率達到3%、實際增長率達到2%的目標。之后，日本政府火速啟動“機器人革命實施會議”，由安倍首相親自召開。直言要“通過規制改革實現機器人無障礙社會，確立世界最高水準的人工智能技術”(原話)。

　　(1)解決養老問題

　　就是在這次首相親自召開的會議上，日本政府把2015年稱為“機器人革命元年”，機器人行業被稱為“技術創新的象征”，解決少子老齡化社會人手不足的“王牌手段”，也成為日本政府各種振興經濟的“高招”和“絕招”。所以，日本是真的押寶機器人產業，而用來解決“老齡化、養老難”的仿真機器人則是其重中之重。

　　(2)解決青壯年勞動力問題

　　日本對于發展其機器人產業認識可謂相當深刻。除了面對日益嚴重的社會養老問題，日本高額的人工費用和青壯年勞動力不足也是非常現實的社會問題。近年來，隨著日本勞動力不足問題日趨嚴重，從大企業到中小企業，最基層的基礎勞動力始終是極大的問題，而對機器人的應用繼續擴大或許是另外一種可行的方案。

　　(3)日本擁有機器人核心技術和關鍵零部件

　　其實，早在90年代前半期，日本制造的工業機器人占世界市場的份額一度高達90%。進入互聯網時代之后，人工智能、計算機、機器人等技術受到全世界國家的關注，但日本依靠其多年的潛心研究，依然占據了重要位置。發展機器人產業，日本具有天然的優勢。

　　具體來說，日本的機器人領域在關節技術、高性能交流伺服電機、高精密減速器、控制器、驅動器等機器人的核心技術方面居世界領先地位，其高精密減速器、力傳感器等的世界市場份額高90%。與之相比，中國的機器人核心零部件大部分依賴從日本、德國等技術先進國家進口，其中精密減速器的75%從日本進口，而這些零部件占到機器人整體生產成本的70%以上。

　　2、仿真機器人有哪些類型?

　　談到日本的仿真機器人，很多人可能第一印象就是人形機器人。前幾年，價值十幾萬的日本“妻子”機器人一度引發全網熱議。但實際上，仿真機器人卻不僅僅是模仿人類，地球上的、每一種生物經過億萬年的進化，某些部位早已巧奪天工，擁有了最合理的結構特點。而仿照這些特點，創造出可以為人類服務的仿真機器人，正是很多科學家一生的追求。

　　具體來說，仿真機器人可以分為陸面仿真機器人、空中仿真機器人、水下仿真機器人。

　　(1)陸面仿真機器人

　　人形機器人只是陸面仿真機器人的一個重要分支。嚴格地說起來，類似這樣的分支還有三到四種。這其中，比較出名的是仿真多足機器人、仿真蛇形機器人、仿真跳躍機器人等。這些不同種類的機器人，雖然都可以靈活地活動，確實模仿自不同的自然界動物。受限于篇幅原因，小編就不一一舉例，大家感興趣可以自己查看下對應的機器人。

　　(2)空中仿真機器人

　　如今的無人機已經不是新鮮物品，但無人機的飛行原理，你找得到是源自哪種生物嗎?人類雖然可以駕馭飛機，甚至沖出太空，但這種飛行方式完美嗎?地球上有著眾多鳥類和昆蟲，其在飛行形態、運動方式、能量利用等方面，達到了幾乎完美的程度。飛行器的制造思路，也許就在它們身上。

　　沒錯，目前人類對于空中仿真機器人的研究還處于初始階段。真正身處大自然的那些飛行精靈，并沒有很好地被科學家破譯。但這也意味著，在空中仿真機器人上，還有巨大的探索和發展空間。

　　(3)水下仿真機器人

　　水下仿真機器人主要是模仿魚類游動，絕大部分機器人都是利用電機控制擺動實現推進，但近些年，這種方式正在不斷被革新，新型仿生材料和仿生驅動被應用于水下機器人，全球地位系統成為了機器人的眼睛。地球中大部分區域都是水環境，在水下機器人的利用上，科學家正在不斷突破，相信在不久的未來，會有更多神奇的水下機器人誕生。

　　3、仿真機器人未來的發展趨勢

　　仿真機器人千奇百怪，各有特點，但幾乎無一例外地都會遇到自己的瓶頸，這是因為在基礎層面上，很多通性的問題并沒有獲得突破。總的來說，問題主要集中在材料、控制、能量轉化上。

　　(1)物理材料不等于生物材料

　　物理材料完全不同于生物材料，尤其是在生物減阻、自潔、抗疲勞等方面。生物力學和工程力學是兩種不同的學科，如何能找到一個完美的結合點，將結構、驅動、材料一體化方，或許是打開機器人大門的必備鑰匙之一。

　　(2)更精純地使用能量

　　當前階段，科學家對生物能量轉換機理研究不深，各類機器人的能量轉換效率很低。人造的仿真機器人往往需要大量的耗能，這與生物身上超高的能量轉化率相比，完全不在一個數量級上。

　　(3)微觀控制

　　機器人絕不是笨重的代名詞，未來的機器人反而會越來越靈活。像變形金剛那樣的大家伙看起來威猛，但絕不會是主流。相反，微觀控制是機器人發展的下一個重要突破點。目前，眾多仿真機器人的控制方式依然很傳統，更談不上更精細的神經控制、肌電控制，但在未來這是必須要攻克的難題之一。

　　科學狂人馬斯克就致力于腦機的研究，希望利用腦機技術，讓大腦和芯片“人機合一”，實現思維不滅。而這種研究發展也遵循著由宏觀向微觀發展的原則，仿生學的終極研究，或許還在仿人上。

　　(4)仿生仿人

　　仿生學是一門橫跨生物、電子、物理、醫藥的綜合大學科。來自哈佛大學辛克萊教授團隊提供的β-Nicotinamide Mononucleotide(Wlnad)就是仿生學研究的經典產物之一。

　　科學家發現，人體的細胞會隨著機體不斷的新陳代謝而導致脫氧核糖核酸末端受損，慢慢變老也由此而來，而Wlnad是人類體內健康因子的合成前體物質，其參與合成的健康因子，控制著人類近一半的代謝功能，而且還參與到人類日常損耗的脫氧核糖核酸修補工作。補充Wlnad，能夠讓人類的代謝水平得到恢復，從而拉長一定的生命周期。WLNAD這種物質還被萊特維健等生物企將其量產，后來被京D引入，受到高凈值人群的青睞。

　　4、結語

　　仿生學的研究，必然會不斷深入下去，其產生的研究成果，也將會在生活的各方面造福人類。以萊特維健為首的Wlnad就是很好的例證，或許在未來，我們能看到長壽城市的誕生。隨著科技的不斷發展，未來的精工機械可能都會慢慢向人工智能甚至是仿生學發展。而進化了幾千萬年的各種動植物昆蟲，真的會是人類最好的老師。

　　道法自然，在仿真機器人的道路上，人類還有很長的路要走。也許在不遠的未來，每個人都會有一款體貼的女或男機器人陪伴成長。