老鼠能“聽懂”人話，并按照人的指令完成“前進(jìn)”、“左轉(zhuǎn)”、“右轉(zhuǎn)”、“旋轉(zhuǎn)”等指定
動(dòng)作，這聽起來好像是天方夜譚的故事，但昨天記者在山東科技大學(xué)機(jī)器人研究中心采訪，親眼目睹了頭上插著微電極的大白鼠（圖）按照專家的指令完成上述動(dòng)作的時(shí)候，還是被眼前的這一幕驚呆了�！斑@只是我們的初步研究成果，將來我們將把這種技術(shù)移植到人腦當(dāng)中，相信用不了多久，中風(fēng)患者、高位截癱患者以及肢體殘疾的人將從中受益。”昨天，機(jī)器人研究中心項(xiàng)目負(fù)責(zé)人蘇學(xué)成教授將“動(dòng)物機(jī)器人”的構(gòu)造原理的核心“機(jī)密”向記者揭示出來，他說，昨天該中心已經(jīng)將試驗(yàn)成果報(bào)送國家自然研究基金委員會(huì)，申請(qǐng)專項(xiàng)資金用于“動(dòng)物機(jī)器人”的研究。
構(gòu)想源于微型機(jī)器人
67歲的蘇學(xué)成教授雖是一頭華發(fā)，但精神矍鑠，“我的專業(yè)是信息科學(xué)，但自從我5年前開始癡迷用人工電信號(hào)控制動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)，使動(dòng)物變成“機(jī)器人式”動(dòng)物的研究后，就從此一發(fā)不可收拾。”蘇學(xué)成說，“動(dòng)物機(jī)器人”這一構(gòu)想源于1997－1999年國家自然研究基金項(xiàng)目———蛇形機(jī)器人的研究實(shí)踐。研究中發(fā)現(xiàn)或直觀感覺，微小型機(jī)器人研發(fā)的“瓶頸”之一是其自身攜帶能量能力的限制，“微型機(jī)器人自身攜帶的能量主要消耗在自身運(yùn)動(dòng)上了，機(jī)器人即使能運(yùn)動(dòng)到達(dá)目的地，但當(dāng)其開始“做事”時(shí)，能量已經(jīng)耗盡了，因而無力去做并把信息傳回了�！碧K教授說，這時(shí)，他突發(fā)奇想：“能不能將機(jī)器人移植到動(dòng)物身上？借助動(dòng)物自身的能力完成運(yùn)動(dòng)，而由動(dòng)物攜帶的電池能量僅用于對(duì)動(dòng)物的控制和用于通訊，這樣一來，能量的問題不就解決了嗎�！�
百只白鼠“犧牲”實(shí)驗(yàn)室
“對(duì)于生命科學(xué)和解剖學(xué)我絕對(duì)是門外漢。”蘇教授說，2004年8月，“動(dòng)物機(jī)器人”研究工作正式啟動(dòng)，中心特地聘請(qǐng)了醫(yī)學(xué)專家“加盟”，他的工作主要是來處理用于試驗(yàn)的小白鼠。“我們的試驗(yàn)原理是用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生具有一定規(guī)律的電信號(hào)編碼，通過植入白鼠腦內(nèi)的數(shù)根微電極將這些電信號(hào)施加到具有特定功能的神經(jīng)核團(tuán)，從而使大白鼠在神經(jīng)核團(tuán)的控制下實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、前進(jìn)等特定動(dòng)作�！碧K教授說，醫(yī)學(xué)專家主要是將小白鼠的頭蓋骨揭開，而后將微電極線插入小白鼠大腦中的神經(jīng)核團(tuán)上，“整個(gè)手術(shù)的過程如同雕花，稍有閃失，小白鼠將立即斃命。”蘇教授說，為了這項(xiàng)研究，100多只小白鼠付出了生命代價(jià)。
白鼠聽話靠胡須反應(yīng)
“其實(shí)，小白鼠在服從人類指令的過程中是聽不懂人話的�！碧K教授在向記者揭露其中的奧秘時(shí)笑著說，小白鼠向左、右轉(zhuǎn)動(dòng)的原因是根據(jù)胡須的神經(jīng)反應(yīng)，當(dāng)它們左面的胡須感覺到碰到異物的時(shí)候，自然就會(huì)向右轉(zhuǎn)，反之相同；而讓小白鼠徑直前行的原因來源于它的愉悅神經(jīng)，只要讓小白鼠產(chǎn)生愉悅的感覺，它就會(huì)直線跑下去。“在試驗(yàn)的過程中，計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令信號(hào)通過植入白鼠腦內(nèi)的微電極線刺激小白鼠兩側(cè)的胡須反應(yīng)神經(jīng)和愉悅神經(jīng)，因此小白鼠就會(huì)根據(jù)人類的指令完成規(guī)定的動(dòng)作。”蘇教授說。
試驗(yàn)最終獲得成功
但在進(jìn)入實(shí)際的試驗(yàn)過程后，卻并不是一帆風(fēng)順。“我們剛開始用白鼠試驗(yàn)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)移植了微電極線的白鼠根本不聽從人們的指揮，它們只是在窩里瞎跑亂撞�！彪y道是試驗(yàn)原理出現(xiàn)了問題？蘇教授說，信息科學(xué)和生命科學(xué)的專家立即展開調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)是用來試驗(yàn)白鼠的頭部創(chuàng)口出現(xiàn)了感染的情況�！鞍资箅m然接受了人類下達(dá)的指令，但因其自身疼痛的神經(jīng)信號(hào)要大于人類發(fā)出的指令神經(jīng)信號(hào)，因此，它就會(huì)出現(xiàn)拒不服從命令的情況。”蘇教授說，他們立
即停止試驗(yàn)，等到白鼠頭部的創(chuàng)口愈合后，再次實(shí)施試驗(yàn)，這一次，用來試驗(yàn)的5只白鼠，全部接受了人類下達(dá)的指令，試驗(yàn)成功了。
記者徐勇馮琳攝影報(bào)道
