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近日，日本一個名為“學(xué)天則”的機器人引起了各界關(guān)注，這款機器人被認(rèn)為是日本首個歷史可考的人形機器人，從終極價值層面影響了日本機器人行業(yè)近百年。

這款誕生于上個世紀(jì)20年代的機器人具有眼睛、嘴巴、脖子、手臂等多種“器官”，并且都能按照人類的方式“自然活動”，以此可以傳達(dá)類似人類的情感。

“學(xué)天則”機器人的發(fā)明者是一位名為西村真琴的生物學(xué)家。一場舞臺劇是西村發(fā)明機器人的契機，也是他的人生改變的開始。

西村認(rèn)為機器人的發(fā)明初衷不應(yīng)該像舞臺劇里一樣讓它們做人類的奴隸，而是要讓機器人與人類協(xié)作進(jìn)步，在自然中互相協(xié)助進(jìn)化發(fā)展。

于是“學(xué)天則”誕生了！一經(jīng)誕生，這款機器人在日本全國范圍內(nèi)巡演，引起了軒然大波。甚至直接和當(dāng)時風(fēng)靡一時的西屋電氣Televox聲控機器人隔空對抗，直指創(chuàng)造出Televox這樣一個像奴隸一樣的機器人，就是目光短淺！

然而，戲劇性的是，“學(xué)天則”機器人在巡演后不久便離奇失蹤。

但是，這一機器人背后傳達(dá)的“敬畏自然”的思想并沒有因此失傳?！惰F壁阿童木》的作者手冢治蟲就在西村真琴發(fā)明“學(xué)天則”的大阪郊區(qū)長大，其機器人阿童木的救世主形象很有可能就是作者受西村所造“學(xué)天則”影響……

這個名為“學(xué)天則”的機器人是如何誕生的？極其珍惜的資料中記錄了什么樣的技術(shù)真相和設(shè)計理念？通過對外媒IEEE Spectrum報道的編譯，智東西希望能探尋到背后不為人知的故事。

機器人主題舞臺劇反叛情節(jié)引西村不安

1923年，一場以“人造人”為主題的戲劇在東京上演。此前，推測小說改編的舞臺劇《羅森的萬能機器人》（Rossum's Universal Robots；RUR）于1921年在布拉格首映，并以此引起了全世界的轟動。

編寫該劇作的捷克作家卡雷爾?卡佩克（Karel ?apek）在他的劇本中創(chuàng)造了一個詞，專門指的是能夠代替人類進(jìn)行勞動的自動裝置，因為捷克語中“勞動”叫做“robota”，所以他就把那種能夠代替人類勞動的機器人成為Roboter。

在《R.U.R》劇中，機器人原本是為人類主人服務(wù)的，但是后來機器人們意識到了這一點并開始反叛，很快殺死了地球上的所有人。在劇中的最后一幕中，機器人展示出他們和人類一樣擁有情感。觀眾對此產(chǎn)生了機器人會不會具備繁殖能力的疑問，如果劇中機器人的能力成真，繁殖能力將是唯一將機器人和人類分開的標(biāo)志。

▲科幻舞臺劇《羅森的萬能機器人》

這場戲劇的內(nèi)容讓日本北海道大學(xué)40歲的海洋生物學(xué)教授西村真琴深感不安。正如西村后來在一篇報紙文章中解釋的那樣，他感到不安的原因在于：“該劇令人信服地描繪了一個墮落世界的出現(xiàn)，在這個世界里，人類被機器人支配?！彼J(rèn)為，以人類為原型但以奴隸為目的設(shè)計出機器人，意味著人類原型本身也是奴隸。對于西村來說，他更擔(dān)心的是人類與機器人之間的關(guān)系畸變，進(jìn)而違背自然規(guī)律。

目睹機器人奴隸現(xiàn)狀，決心發(fā)明“人造人”

除了小說的觸動，西村還親眼目睹了小說是如何在人類世界出現(xiàn)變?yōu)楝F(xiàn)實的跡象，這也加劇了他對機器人奴隸現(xiàn)狀的擔(dān)憂。他熟悉早期歐洲和日本設(shè)計用來展示其自主行為的機器人，這些機器人顯示出了它們的能力和創(chuàng)造力，如演奏樂器、繪畫、寫書法、射箭等，或執(zhí)行一些不需要動腦的任務(wù)。而機器人執(zhí)行這些無需動腦的自主任務(wù)成為了西村困擾的問題。

到19世紀(jì)末，世界上還出現(xiàn)了各種各樣的“蒸汽人”，它們開始是由內(nèi)部蒸汽機驅(qū)動，后來升級為由電動機或汽油發(fā)電機驅(qū)動，并且它們似乎可以拉動車廂或漂浮物。這些“蒸汽人”中有很多是美國開發(fā)的。在20世紀(jì)初期，機械護士、機械選美皇后和機械警察出現(xiàn)，此外，西村在他的著作中提到了還有機械接待員、機械傳播操作員和機械交警。1916年~1919年，西村曾在哥倫比亞大學(xué)攻讀博士學(xué)位，這些場景可能是他在讀博的時候見到的。

從我們的角度來看，這些機器與其說是工作設(shè)備，不如說是奇珍異寶。但是對于西村來說，這些機器人可以執(zhí)行有用勞動的潛力令人驚嘆，就像我們現(xiàn)在看待如今的AI和新型機器人一樣。作為一名科學(xué)家，他目睹了在實驗室里制造人造細(xì)胞的嘗試，這更堅定了他的想法：終有一天，人造機器人會在地球上繁衍生息，但關(guān)鍵問題是，它們會是什么樣的機器人？它們與生物上的人類有什么樣的關(guān)系？

在西村看來，機器人或任何技術(shù)的特性都取決于其創(chuàng)造者的意圖。而這種蒸汽驅(qū)動的類人機器人背后的創(chuàng)作者意圖是創(chuàng)造出被人類主人奴役的工人。在西村看來，這將不可避免地導(dǎo)致像《R.U.R》戲劇中呈現(xiàn)的那樣，被剝削的機器人注定要反抗。

西村決定介入這一機器人浪潮，他希望通過自己的努力能改變機器人反叛人類的歷史進(jìn)程。他的解決方案是創(chuàng)造一種不同的機器人，一種可以贊美自然，并彰顯人類最崇高理想的機器人。它不是奴隸，而是人類的朋友，甚至是一個鼓舞人心的模型。1926年，他辭去教授職務(wù)，移居大阪，開始建造他理想中的“人造人”。

“學(xué)習(xí)自然規(guī)律”的機器人，可表達(dá)類人感情

西村的發(fā)明似乎成為了對西屋電氣在1927年首次推出的Televox聲控機器人的隔空討伐。Televox是一種笨重的，外形有點像靈長類動物的機器人，該機器人專門被用來接聽電話。這一機器人的出現(xiàn)充分展現(xiàn)出西村所害怕的一切，他認(rèn)為創(chuàng)造出這樣一個像奴隸一樣的機器人，不僅目光短淺，而且與他所認(rèn)為的自然法則相悖。

▲在20世紀(jì)20年代后期，西屋公司推出了Televox

西村決定制造機器人的一個奇怪之處是，他不是工程師，也不具備機械或電氣系統(tǒng)方面的專業(yè)知識。他是一名海洋生物學(xué)家，擁有植物學(xué)博士學(xué)位。當(dāng)他第一次遇到《R.U.R》時，他正在完成一篇有關(guān)日本北海道東北部寒冷的阿肯湖特有的水生苔蘚球的細(xì)胞學(xué)文章。

然而，正是他的生物學(xué)背景激發(fā)了西村。雖然作為進(jìn)化論的狂熱擁護者，但他對“適者生存”的觀點持懷疑態(tài)度，并且厭惡社會達(dá)爾文主義的花言巧語，他認(rèn)為這種言論將導(dǎo)致人類之間的競爭。相反，他認(rèn)為“互助”是推動變化的關(guān)鍵驅(qū)動力。他聲稱，前進(jìn)的核心自然動力是協(xié)作，一個人或一個物種的成功可能會帶來廣泛的益處。

西村在1931年出版的《地球之腹》一書中詳細(xì)描述了他的自然哲學(xué)：“如今，人類的進(jìn)步是以‘征服自然’為框架的。這種勝利并沒有反映出人們對自然界的敬畏，而更多的是激發(fā)了人類之間的斗爭。而我們不能忽視的一個事實是，人類是通過合作共同努力才實現(xiàn)了文明?！?br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Hiragino Sans GB", "Microsoft Yahei", sans-serif; letter-spacing: 0.5px; white-space: normal; background-color: rgb(255, 255, 255);"/>

西村對進(jìn)化和自然等級的理解對他對機器人的看法產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。西村堅持認(rèn)為，如果機器人被設(shè)計成鼓舞人心的模型，而不是被設(shè)計成奴隸的話，有血有肉的人類則可以從機器人的進(jìn)化中受益。

西村創(chuàng)造的“人造人”確實是令人敬畏的。我們可以想象一個巨人坐在鍍金的底座上，閉著眼睛，似乎陷入了沉思。它的左手拿著一個水晶形狀的電燈，緩緩將其升到空中。就在燈泡點亮的那一刻，巨人睜開了眼睛，仿佛有了某種領(lǐng)悟。它似乎對自己的靈光一現(xiàn)感到滿意，它微笑著。很快，它把注意力轉(zhuǎn)移到面前的紙上，開始寫作，熱切地記錄著自己的新發(fā)現(xiàn)。

▲西村真琴（Makoto Nishimura）(左)和他的團隊設(shè)計了“學(xué)天則”的頭部，使其可以表達(dá)人類的情感

西村拒絕稱他的發(fā)明為“機器人”。取而代之的是，他把它命名為“Gakutensoku”，意思是“從自然規(guī)律中學(xué)習(xí)”。他認(rèn)為他的創(chuàng)造是新物種的第一成員，其存在的理由是通過擴展我們的知識視野來激發(fā)生物人類并促進(jìn)人類進(jìn)化。西村在片假名中將這一“人造人”譯為“學(xué)天則”，這是日語腳本，也用于生物有機體的科學(xué)名稱。西村設(shè)想未來的“學(xué)天則”將不斷發(fā)展，變得更加復(fù)雜。

“學(xué)天則”神秘失蹤，文獻(xiàn)記載主要靠氣動裝置運作

長久以來，歷史學(xué)家和機器人專家們一直對“學(xué)天則”如何運作感到好奇。完工僅幾年后，這臺機器就神秘地失蹤了。我們唯一能窺見其內(nèi)部運作方式的是在西村1931年寫的一篇文章中表明：“學(xué)天則”主要的機械裝置是一臺空氣壓縮機。據(jù)推測，壓縮機是由電力驅(qū)動的。氣流是由一個固定有釘子的旋轉(zhuǎn)鼓來控制的。當(dāng)這一裝置被激活時，這些木栓就會開關(guān)大量橡膠管上的閥門，這些橡膠管將空氣輸送到“學(xué)天則”身體的特定部位，并使它們移動。

與經(jīng)典自動機的機制類似，釘子在旋轉(zhuǎn)鼓上的不只是通過運動序列進(jìn)行初步編程的。與傳統(tǒng)的自動機不同，“學(xué)天則”的裝置中只有釘子和鼓是機械的，而其他的裝置則是氣動的。

西村竭力在他的機器中呈現(xiàn)“自然”。正如他在文中所描述的，他試圖超越傳統(tǒng)機器人“機械的外觀”、“錫罐”車體發(fā)出的嘈雜聲響以及笨拙的行動，因此盡可能將多余的金屬從“學(xué)天則”機器中剔除，最終只剩機器“骨架”是由金屬制成的。

他使用了橡膠來構(gòu)造機器的軟組織部位，橡膠的彈性“使動作更自然、流暢，沒有任何強迫動作的感覺”。此外，與依賴蒸汽的“美國機器人”不同，“學(xué)天則”是通過壓縮空氣運動的，西村認(rèn)為壓縮空氣是一種更“自然”的動力。

他聲稱，他從演奏“尺八”（傳統(tǒng)管樂）中獲得靈感，并對氣流的差異進(jìn)行了實驗之后，產(chǎn)生了使用壓縮空氣提供動力的想法。通過改變氣流和使用具有不同彈性的不同種類橡膠，西村能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的分層運動。他描述說：“就像在一個大氣流波中有一個中等大小的氣流波，而在其中還有一個小氣流波?！?br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Hiragino Sans GB", "Microsoft Yahei", sans-serif; letter-spacing: 0.5px; white-space: normal; background-color: rgb(255, 255, 255);"/>

“學(xué)天則”可通過氣流調(diào)整表達(dá)人類情感

對西村來說，“學(xué)天則”最重要的特征是它表達(dá)人類情感的能力，這依舊是仔細(xì)調(diào)節(jié)流經(jīng)橡膠管的壓縮空氣的結(jié)果。長時間地按壓眼睛的外眼角和嘴角，會讓它微笑。輕微的氣流作用于頸部的一側(cè)，可以使它的頭部傾斜，形成沉思狀。西村表示對研究結(jié)果很滿意，他在文章中寫道：“與美國人的機器人相比，只有我們的‘人造人’有表達(dá)能力。”

▲西村真琴（右）和他的團隊研究了“學(xué)天則”大腦內(nèi)部機制，該機械裝置使機器人可以活動眼睛、嘴巴和脖子

但是，當(dāng)一次吹向“學(xué)天則”面部的氣流停止時，它的面部表情突然崩潰了。西村和他的團隊不得不發(fā)明了一種裝置，讓空氣壓力逐漸釋放。只有在進(jìn)行了這種修改之后，“學(xué)天則”的表情才恢復(fù)正常。

西村強調(diào)他的“人造人”結(jié)構(gòu)與人體解剖之間的相似性。例如在口腔內(nèi)循環(huán)的壓縮空氣具有類似于血液的功能。人類通過食物獲取能量，并通過循環(huán)系統(tǒng)來分配能量，而“人造人”獲取電能，然后通過壓縮空氣在橡膠管中流動，并將這種能量分布到身體的不同部位。

▲為了支撐機器人的身體，西村真琴（左二）和他的團隊建造了一個基座，并在前板上寫上了機器人的名字

西村對生物啟發(fā)設(shè)計的濃厚興趣有時也將他帶向了哲學(xué)語義學(xué)。他在《地球之腹》中寫道：“人類從母親的子宮中獲取能量，而‘人造人’則從人類那里獲得能量。因此，如果人類是大自然的孩子，那么人造人就是由人類的手所生的，因此它可以被稱為大自然的子孫?！?/span>

“學(xué)天則”于1928年9月在京都舉行的一次展覽上首次亮相，以慶祝昭和天皇的加冕。幾年后，在《地球之腹》展覽上，西村表示他的“學(xué)天則”讓觀眾們驚嘆不已。盡管它有3米多高，但觀察者還是認(rèn)為“它看起來比許多面無表情的人更像人類”。

第二年，“學(xué)天則”開始進(jìn)行巡回演出，去到過東京、大阪和廣島，也曾在中國和韓國展出?！皩W(xué)天則”要從早上6點工作到晚上8點以問候觀眾。日本、中國、韓國的報紙均報道了這一展覽，并在報紙上刊登了這個溫和巨人的照片。因此，即使是那些沒有親眼看到它的人，也能對它的樣子有所了解。

▲“學(xué)天則”在日本、中國和韓國的展覽會上吸引了很多圍觀者

而后，“學(xué)天則”消失了。

西村本人從未解釋到底發(fā)生了什么事導(dǎo)致了“學(xué)天則”的消失。在1991年發(fā)表的一篇采訪稿件中，西村真琴的兒子西村晃（KōNishimura）說，“學(xué)天則”是在20世紀(jì)30年代前往德國的途中消失的，而在“學(xué)天則”消失時西村晃還只是個孩子。據(jù)考證，“學(xué)天則”的確曾被帶往中國和韓國，但并無它被送往德國的記錄。即使西村晃說的是實話，我們也無法確認(rèn)“學(xué)天則”確切消失在何處或是被誰帶走了。

“學(xué)天則”自然思想影響日本流行文化

盡管“學(xué)天則”神秘地消失了，但是它留下的遺產(chǎn)仍然在日本流行文化和機器人領(lǐng)域產(chǎn)生影響。在第二次世界大戰(zhàn)期間，日本動畫師制作了大量宣傳漫畫，把機器人描繪成鼓舞人心的英雄，用它們的超能力幫助人類。

在20世紀(jì)50年代，《鐵臂阿童木》鞏固了機器人作為情感上成熟的救世主形象，對其他生物的同理心驅(qū)使著這類機器人形象的出現(xiàn)。雖然還沒有證據(jù)表明《鐵壁阿童木》的作者手冢治蟲是否了解過關(guān)于“學(xué)天則”的故事，但他在西村真琴發(fā)明“學(xué)天則”的大阪郊區(qū)長大，二戰(zhàn)期間手冢治蟲作為一名教師仍在那里生活和工作。因此我們有理由推斷，阿童木的形象塑造或許與“學(xué)天則”有較大關(guān)系。

▲動畫《鐵壁阿童木》中的機器人阿童木

“學(xué)天則”在1988年的一部名為《東京：最后的超級都市》（Teito Monogatari）的科幻電影中扮演了一個角色，在這部電影中，它幫助人類打敗了一個惡魔。

西村于1956年去世，享年72歲，他作為著名演員的兒子西村晃在電影中飾演他。這部電影也啟發(fā)了大量日本機器人的書籍和電視節(jié)目探討日本機器人的起源。1995年，日本天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆小行星，并將它命名為“9786學(xué)天則”。

1992年，“學(xué)天則”形象再一次作為“演員”出現(xiàn)在了名為《大阪——動態(tài)城市》的宣傳片中，為了電影的目的，制片人委托制作了一個小型模型。2007年，大阪博物館的一名研究人員長谷川奈丈（NōzōHasegawa）認(rèn)為“偽造”的模型并不能抵消“學(xué)天則”的技術(shù)遺產(chǎn)，并開始著手打造更準(zhǔn)確趨于歷史的重建作品。重建過程始于2007年4月，耗時一年多，耗資2000萬日元（約合20萬美元）。

“學(xué)天則”的理念對日本機器人界也產(chǎn)生了影響。許多機器人制造商遵循的基本理念是，機器與自然不是對立的，機器是自然的一部分。上世紀(jì)70年代日本制造的機器人有許多特點，包括偏好無聲運動和使用氣動，強調(diào)機器人“皮膚”和“臉”的紋理，關(guān)注人們感知和回應(yīng)機器人的類人特征，以上這些特點均能讓人追溯到西村設(shè)計“學(xué)天則”時所注重的要點。

自上世紀(jì)90年代以來，日本的機器人專家將越來越多的精力投入到認(rèn)知機器人領(lǐng)域，探索人類的思考和行為方式以創(chuàng)建令人喜歡的機器人設(shè)計。他們的目標(biāo)是制造出不僅能執(zhí)行任務(wù)，還能激發(fā)用戶積極情緒反應(yīng)的“友好機器人”。

如果說西村一手塑造了日本人對機器人的看法，這未免有些牽強，但事實是，如今幾乎沒有日本人害怕機器人統(tǒng)治社會或是消滅人類。似乎是為了實現(xiàn)西村對人類和“人造人”之間理想關(guān)系的設(shè)想，如今日本已有一句格言流傳，這句格言的意思是“機器人是朋友”。

結(jié)語：“學(xué)天則”對日本“機器人朋友”理念影響深遠(yuǎn)

如今，AI和機器人發(fā)展越來越快，各種各樣的機器人被發(fā)明用來參與進(jìn)人類的生活中。機器人可以和人下棋、可以幫人掃地，甚至還可以和人聊天。隨著機器人覆蓋領(lǐng)域的廣泛，不禁有人會思考，機器人會不會有一天將代替人類？

而上世紀(jì)“學(xué)天則”的發(fā)明者似乎帶給了我們一個答案，機器人設(shè)計的目的對其后續(xù)發(fā)展有密切影響。希望未來機器人可以作為人類的朋友協(xié)助人類進(jìn)步，而不是成為人類的噩夢，時刻擔(dān)心被機器人替代或毀滅。