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【导语】女主感染外星寄生生物后，在自动医疗机内接受紧急手术的科幻场景正照进现实。过去，手术机器人只是人类医生的“超人之手”，如今，约翰斯·霍普金(jīn)斯(sī)大(dà)学(xué)等(děng)高(gāo)校(xiào)研(yán)究(jiū)人(rén)员(yuán)研(yán)发(fā)的(de)SRT-H机(jī)器(qì)人(rén)，已(yǐ)能(néng)通(tōng)过(guò)观(guān)看(kàn)16000个(gè)手(shǒu)术(shù)视(shì)频(pín)自(zì)学(xué)，并(bìng)在(zài)死(sǐ)猪(zhū)体(tǐ)内(nèi)100%准(zhǔn)确(què)完(wán)成(chéng)胆(dǎn)囊(náng)切(qiè)除(chú)手(shǒu)术(shù)，自(zì)主水(shuǐ)平(píng)实(shí)现(xiàn)从(cóng)0到(dào)4的跨越。不过，它距离真正临床部署尚需时日，仍面临活体操作、设备局限等挑战，但高水平的医疗资源普及未来可期。

女主在感染外星寄生生物后，跑到一台自动医疗机内接受紧急手术

（图片来源：电影《普罗米修斯》截图）

你知道吗？手(shǒu)术(shù)机(jī)器(qì)人(rén)其(qí)实(shí)早(zǎo)已(yǐ)走(zǒu)入(rù)了(le)人(rén)们(men)的(de)生(shēng)活(huó)！

在(zài)过(guò)去(qù)的(de)二(èr)十(shí)年(nián)里(lǐ)，经(jīng)验(yàn)丰(fēng)富(fù)的(de)外(wài)科(kē)医(yī)生(shēng)，通(tōng)过(guò)遥(yáo)控(kòng)机(jī)械(xiè)臂(bì)来(lái)精(jīng)准(zhǔn)完(wán)成(chéng)一(yī)个(gè)个(gè)手(shǒu)术(shù)动(dòng)作(zuò)，治(zhì)疗(liáo)了(le)无(wú)数(shù)病(bìng)患(huàn)。在(zài)这(zhè)种(zhǒng)人(rén)机(jī)协(xié)同(tóng)中(zhōng)，机(jī)器人虽然作为一双无比稳定、永不疲劳的“超人之手”，发挥了至关重要的作用，但它始终听命于人类，无法自己做主。

然而，现在这种局面可能要改变了。来自约翰斯·霍普金斯大学、斯坦福大学以及哥伦比亚大学的研究人员已经找到了方法，让能独立思考，自主手术的机器人外科医生走入了现实。

“达芬奇”远程手术机器人（图片来源：维基媒体 Bernardo Fuller）

成功给死猪完成“胆囊切除术”

研究人员设计制造的这种机器人，名叫SRT-H。为了测试它的能耐，研究人员安排机器人自主进行胆囊切除手术（cholecystectomy）。这是一种最常见的微创手术之一，仅在美国，每年就要进行70多万次。
当前情况下，手术的测试是在死猪的体内进行的。在具体的表现方面，SRT-H机器人做事非常有条理，它通过17个手术步骤，独立、自主地完成了识别、夹闭、切割以及换工具等操作……在所有8次独立的手术中，尽管(guǎn)操(cāo)作(zuò)时(shí)间(jiān)略(è)长(zhǎng)于(yú)人(rén)类(lèi)医(yī)生(shēng)，机(jī)器(qì)人(rén)的(de)执(zhí)行(xíng)准(zhǔn)确(què)率(lǜ)却(què)达(dá)到(dào)了(le)惊(jīng)人(rén)的(de)100%。

选(xuǎn)取(qǔ)要(yào)执(zhí)行(xíng)的手术后，由电脑程序完全自主操作

（图片来源：电影《太空旅客》截图）

要知道生物体的器官往往十分紧凑，在狭小的空间内使用锋利的工具(jù)，就(jiù)好(hǎo)比(bǐ)举(jǔ)着(zhe)砍(kǎn)刀(dāo)在(zài)挂(guà)满(mǎn)丝(sī)绸(chóu)的(de)屋(wū)子(zi)里(lǐ)“跳(tiào)舞(wǔ)”。稍(shāo)有(yǒu)不(bù)慎(shèn)，就(jiù)可(kě)能(néng)造(zào)成(chéng)胆(dǎn)汁(zhī)的(de)溢(yì)出(chū)或(huò)周(zhōu)围(wéi)组(zǔ)织(zhī)的(de)损(sǔn)伤(shāng)！

更(gèng)让(ràng)人(rén)难(nán)以置信的是，平均在每次手术中，机器人还会进行6次自我校正，就如同经验丰富的主刀医生，会在感觉下刀角度不妥时，及时停下来调整状态一样。

完全自主化的手术机器人不会像人类那样因劳累、紧张而出现失误

（图片来源：电影《太空旅客》截图）

看完16000个视频自学手术

那么这个SRT-H机器人的诀窍是什么呢？原来，研究人员创新(xīn)性(xìng)地(de)为(wèi)机器人引进了一种基于语言引导的模仿学习程序（language-conditioned imitation learning）！这(zhè)种(zhǒng)程(chéng)序(xù)可(kě)以(yǐ)让(ràng)机(jī)器(qì)人(rén)通(tōng)过(guò)观(guān)看(kàn)手(shǒu)术(shù)录(lù)像(xiàng)来(lái)学(xué)习(xí)，就(jiù)好(hǎo)像(xiàng)人(rén)类(lèi)医(yī)生(shēng)学(xué)医的过(guò)程(chéng)一(yī)样(yàng)！

为了让机(jī)器(qì)人(rén)能(néng)够(gòu)快(kuài)速(sù)进(jìn)步(bù)，研(yán)究(jiū)团(tuán)队(duì)“喂(wèi)”给(gěi)它(tā)超(chāo)过(guò)16000个(gè)相(xiāng)关手(shǒu)术(shù)的(de)案(àn)例(lì)，其(qí)中(zhōng)不(bù)光(guāng)有(yǒu)表(biǎo)现(xiàn)出(chū)色(sè)的(de)案(àn)例(lì)，也(yě)有(yǒu)在(zài)犯错后及时补救的录像。这些影片是通过被固定在机械臂“腕”部的摄像头，以及从上方俯视的内窥镜拍摄的，捕捉到的是工具与生物组织相互交互的特写画面。

在充分掌握了手术操作(zuò)中(zhōng)的(de)各(gè)种(zhǒng)技(jì)巧(qiǎo)后(hòu)，机(jī)器(qì)人(rén)通(tōng)过(guò)一(yī)种(zhǒng)双(shuāng)层(céng)级(jí)的(de)AI大(dà)脑(nǎo)来(lái)运(yùn)作(zuò)。一(yī)个(gè)高(gāo)级(jí)的(de)大(dà)脑(nǎo)部(bù)分(fēn)负(fù)责(zé)“规(guī)划(huà)”，它(tā)会(huì)将(jiāng)需(xū)要(yào)进(jìn)行(xíng)的(de)步(bù)骤(zhòu)分(fēn)解(jiě)成(chéng)以(yǐ)自(zì)然(rán)语(yǔ)言(yán)呈(chéng)现的指令。另一个较为基础的大脑部分则只负责严格执行指令，它负责规划的，是指令对应的具体物理动作。

跨越式提升但仍有局限

工程师们习惯用一种“自主水平”（LoA）级别来评价机械的自主运作能力。目前已经被医学界广泛应用的“达芬奇”手术机器人就属于这种LoA 0级别，也就是它根本没有自主权。而这次研究的主角SRT-H则(zé)处(chù)于(yú)LoA IV，即(jí)拥(yōng)有(yǒu)在(zài)人(rén)类(lèi)监(jiān)督(dū)下(xià)的(de)高(gāo)度(dù)自(zì)主权(quán)。

可(kě)以(yǐ)看(kàn)到(dào)，目(mù)前(qián)的(de)SRT-H好(hǎo)像(xiàng)武(wǔ)侠(xiá)小(xiǎo)说(shuō)中(zhōng)突(tū)然(rán)“顿(dùn)悟(wù)”的(de)武(wǔ)学(xué)奇(qí)才(cái)一(yī)样(yàng)，将(jiāng)机(jī)器(qì)人(rén)“行(xíng)医”的自主水平一下子从0提高到4（LoA达到5，即被认为是完全自主，无需任何人工介入)，做到了一个里程碑式的跨越。

完全由AI开展的顶级手术才可能真正普及

（图片来源：维基媒体 Bernardo Fuller）

虽然自主型手术机器人SRT-H进步神速，但研究人员也承认其仍存在一些局限。

首先，目前进行的测试是在死亡的生物体上进(jìn)行(xíng)的(de)。如(rú)果(guǒ)将(jiāng)来(lái)要(yào)在(zài)活(huó)体(tǐ)身(shēn)上(shàng)进(jìn)行(xíng)操(cāo)作(zuò)，还(hái)必(bì)须(xū)考(kǎo)虑(lǜ)诸(zhū)如(rú)出(chū)血(xuè)、生(shēng)物(wù)的(de)呼(hū)吸(xī)影(yǐng)响(xiǎng)、不(bù)寻(xún)常(cháng)的(de)解(jiě)剖(pōu)结(jié)构(gòu)以(yǐ)及(jí)摄(shè)像(xiàng)头起雾等意外情况的出现。

其次，当前机器人所使用的视像头还是太大了，无法进入某些位置观察，一些操作器械的更换也(yě)仍需要人类辅助。

此外，由于人工智能在面对异常情况时普遍“不爱说不会”，容易“自作主张”。所以研究人员还希望为将来的手术机器人引入更加完善的“棘手情况”报警系统，以让其在必要时求助和接受人工干预。

尽管距离真正的临床部署或还需要数年时间。但这种独立自主的外科医生机器人的出现还是让人们看到了一种前景。或许在将来，高水平的医疗资源将可能向偏远和服务设施不完善的地带普及，我们将突破人力、空间的限制，为更多的人提供顶级的外科服务。（宋世超）

参考资料：

1.https://www.zmescience.com/science/news-science/ai-powered-surgical-robot-performed-a-full-operation-with-zero-help-from-humans/

2.https://www.zmescience.com/medicine/robot-sutures-star/

3.https://nypost.com/2025/07/12/science/ai-trained-robot-completes-groundbreaking-gall-bladder-operation-with-100-success-the-future-is-bright

4.https://www.zmescience.com/medicine/in-the-uk-robotic-surgery-will-become-the-default-for-small-surgeries/

5.https://www.cas.cn/kj/202507/t20250710_5075804.shtml

审核：南京工业大学副教授 江苏省科普作家协会科幻专委会主任委员 付昌义