女主在感染外星寄生生物后，跑到一臺自動醫療機內接受緊急手術

（圖片來源：電影《普羅米修斯》截圖）

你知道嗎？手術機器人其實早已走入了人們的生活！

在過去的二十年里，經驗豐富的外科醫生，通過遙控機械臂來精準完成一個個手術動作，治療了無數病患。在這種人機協同中，機器人雖然作為一雙無比穩定、永不疲勞的“超人之手”，發揮了至關重要的作用，但它始終聽命于人類，無法自己做主。

然而，現在這種局面可能要改變了。來自約翰斯·霍普金斯大學、斯坦福大學以及哥倫比亞大學的研究人員已經找到了方法，讓能獨立思考，自主手術的機器人外科醫生走入了現實。

“達芬奇”遠程手術機器人（圖片來源：維基媒體 Bernardo Fuller）

成功給死豬完成“膽囊切除術”

研究人員設計制造的這種機器人，名叫SRT-H。為了測試它的能耐，研究人員安排機器人自主進行膽囊切除手術（cholecystectomy）。這是一種最常見的微創手術之一，僅在美國，每年就要進行70多萬次。

當前情況下，手術的測試是在死豬的體內進行的。在具體的表現方面，SRT-H機器人做事非常有條理，它通過17個手術步驟，獨立、自主地完成了識別、夾閉、切割以及換工具等操作……在所有8次獨立的手術中，盡管操作時間略長于人類醫生，機器人的執行準確率卻達到了驚人的100%。

選取要執行的手術后，由電腦程序完全自主操作

（圖片來源：電影《太空旅客》截圖）

要知道生物體的器官往往十分緊湊，在狹小的空間內使用鋒利的工具，就好比舉著砍刀在掛滿絲綢的屋子里“跳舞”。稍有不慎，就可能造成膽汁的溢出或周圍組織的損傷！

更讓人難以置信的是，平均在每次手術中，機器人還會進行6次自我校正，就如同經驗豐富的主刀醫生，會在感覺下刀角度不妥時，及時停下來調整狀態一樣。

完全自主化的手術機器人不會像人類那樣因勞累、緊張而出現失誤

（圖片來源：電影《太空旅客》截圖）

看完16000個視頻自學手術

那么這個SRT-H機器人的訣竅是什么呢？原來，研究人員創新性地為機器人引進了一種基于語言引導的模仿學習程序（language-conditioned imitation learning）！這種程序可以讓機器人通過觀看手術錄像來學習，就好像人類醫生學醫的過程一樣！

為了讓機器人能夠快速進步，研究團隊“喂”給它超過16000個相關手術的案例，其中不光有表現出色的案例，也有在犯錯后及時補救的錄像。這些影片是通過被固定在機械臂“腕”部的攝像頭，以及從上方俯視的內窺鏡拍攝的，捕捉到的是工具與生物組織相互交互的特寫畫面。

在充分掌握了手術操作中的各種技巧后，機器人通過一種雙層級的AI大腦來運作。一個高級的大腦部分負責“規劃”，它會將需要進行的步驟分解成以自然語言呈現的指令。另一個較為基礎的大腦部分則只負責嚴格執行指令，它負責規劃的，是指令對應的具體物理動作。

跨越式提升但仍有局限

工程師們習慣用一種“自主水平”（LoA）級別來評價機械的自主運作能力。目前已經被醫學界廣泛應用的“達芬奇”手術機器人就屬于這種LoA 0級別，也就是它根本沒有自主權。而這次研究的主角SRT-H則處于LoA IV，即擁有在人類監督下的高度自主權。

可以看到，目前的SRT-H好像武俠小說中“頓悟”的武學奇才一樣，將機器人“行醫”的自主水平一下子從0提高到4（LoA達到5，即被認為是完全自主，無需任何人工介入)，做到了一個里程碑式的跨越。

SRT-H的出現，讓人們看到將頂級手術普及的希望

（圖片來源：維基媒體 Bernardo Fuller）

雖然自主型手術機器人SRT-H進步神速，但研究人員也承認其仍存在一些局限。

首先，目前的測試是在死亡的生物體上進行的。如果將來要在活體身上操作，還必須考慮諸如出血、生物的呼吸影響、不尋常的解剖結構以及攝像頭起霧等可能的意外情況的出現。

其次，當前機器人所使用的攝像頭還是太大了，無法進入某些位置觀察，一些操作器械的更換也仍需要人類輔助。

此外，由于人工智能在面對異常情況時普遍“不愛說不會”，容易“自作主張”。所以研究人員還希望為將來的手術機器人引入更加完善的“棘手情況”報警系統，以讓其在必要時求助和接受人工干預。

盡管距離真正的臨床部署或還需要數年時間。但這種獨立自主的外科醫生機器人的出現還是讓人們看到了一種前景?；蛟S在將來，高水平的醫療資源將可能向偏遠和服務設施不完善的地帶普及，我們將突破人力、空間的限制，為更多的人提供頂級的外科服務。

參考資料：

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

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

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

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

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

作者：宋世超

策劃：劉穎 張超 李培元 楊柳

審核專家：付昌義 南京工業大學副教授 江蘇省科普作家協會科幻專委會主任委員

來源： 蝌蚪五線譜