【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·霍普金斯大学等高校研究人员(yuán)研(yán)发(fā)的(de)SRT-H机(jī)器(qì)人(rén)，已能通过观看16000个手术视频自学，并在死猪体内100%准确完成胆囊切除手术，自主水平实现从0到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？手术机器人其实早已走入了人们的生活！
在过去的二十年里，经验丰富的外科医生，通过遥控机械臂来精准完成一个个手术动作，治疗了(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(qì)人(rén)虽(suī)然(rán)作(zuò)为(wèi)一(yī)双(shuāng)无(wú)比(bǐ)稳(wěn)定(dìng)、永(yǒng)不(bù)疲(pí)劳(láo)的(de)“超(chāo)人(rén)之(zhī)手(shǒu)”，发(fā)挥(huī)了(le)至(zhì)关重(zhòng)要(yào)的(de)作(zuò)用(yòng)，但(dàn)它(tā)始(shǐ)终(zhōng)听(tīng)命(mìng)于(yú)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，尽管操作时间略长于人类医生，机器人的执行准确率却达到了惊人的100%。
选取要执行的手术后，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(de)工(gōng)具，就好比举着砍刀在挂满丝绸的屋子里“跳舞”。稍有不慎，就可能造成胆汁的溢出或周围组织的损伤！
更让人难以置信的是，平均在每次手术中，机器人(rén)还(hái)会(huì)进(jìn)行(xíng)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(yàng)因(yīn)劳(láo)累(lèi)、紧(jǐn)张(zhāng)而(ér)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，研究人员创新性地为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）！这种程序可以让机器人通过观看手术录像来学习，就好像人类医生学医的过程一样！
为了让机器人能够快速进步，研究团队“喂”给它超过16000个相关手术的案例，其中不光有表现出色的案例，也有在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中的各种技巧后，机器人通过一种双层级的AI大脑来运作。一个高级的大脑部分负责“规划”，它会将需(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(xiàn)的(de)指(zhǐ)令(lìng)。另(lìng)一(yī)个(gè)较(jiào)为(wèi)基(jī)础(chǔ)的(de)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(shǔ)于(yú)这(zhè)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则处于LoA IV，即拥有在人类监督下的高度自主权。
可以看到，目前的SRT-H好像武侠小说中突然“顿悟”的武学奇才一样，将机器人“行医”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(de)顶(dǐng)级(jí)手(shǒu)术(shù)才(cái)可(kě)能(néng)真(zhēn)正(zhèng)普(pǔ)及(jí)
（图(tú)片(piàn)来(lái)源(yuán)：维(wéi)基(jī)媒(méi)体(tǐ) Bernardo Fuller）
虽(suī)然(rán)自(zì)主型(xíng)手(shǒu)术(shù)机(jī)器(qì)人(rén)SRT-H进(jìn)步(bù)神(shén)速(sù)，但(dàn)研(yán)究(jiū)人(rén)员(yuán)也(yě)承(chéng)认(rèn)其(qí)仍(réng)存(cún)在(zài)一(yī)些(xiē)局(jú)限(xiàn)。
首(shǒu)先(xiān)，目(mù)前进行的测(cè)试(shì)是(shì)在(zài)死(sǐ)亡(wáng)的(de)生(shēng)物(wù)体(tǐ)上(shàng)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仍需要人类辅助。
此外，由于人工智能在面对异(yì)常(cháng)情(qíng)况(kuàng)时(shí)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
