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由杯麵淺談照護機器人——《羅伯特玩假的?破解機器人電影的科學真相》

PanSci_96
・2016/02/04 ・2646字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 509 ・六年級

如果家中有個機器人,能提供醫療照護、療癒心靈、還能像鋼鐵人般的勇猛,那該有多好!

獲得2015年奧斯卡金像獎最佳動畫獎、也是2014年最賣座的動畫電影《大英雄天團》(Big Hero 6)成功地塑造出劇中主人翁天才科技少年濱田廣最佳貼身玩伴──杯麵(Baymax)這樣的角色,在可愛、惹人憐愛的外型之外,「他」同時具有醫療功能,能適時地給你一個愛的抱抱,必要時也能像鋼鐵人般飛天遁地,毫無意外、順理成章地繼哆啦A 夢之後,成為讓人最想擁有的居家型機器人。當然,我們就得好好來審視一下動畫裡的杯麵,真的有可能成為我們現今家居生活中的一份子嗎?

杯麵,可行嗎?

在杯麵所擁有的十八般武藝中,其中的醫療照護可不是幻想,的確是目前學界研發居家照護機器人所關注的重點,當然電影中僅僅憑藉著簡單的掃描就能偵測出全身裡裡外外的內外傷,顯然是不切實際,如果真能如此,那醫院裡的醫師和種種貴重儀器就都可以全擺在一邊了。目前居家照護機器人的進展包括,能偵測出家中成員是否跌倒或失去反應、並送出求救訊號,提醒用藥時間、並給予適當藥品,也可以充當助行器,提供扶持、協助行走等。在台灣邁向老年化社會之際,這些功能都具有相當實質的功效,一方面可減輕醫療資源的負擔,另一方面也可讓需要照護的長輩保有獨立自主的能力與尊嚴。

來一個愛的抱抱,療癒系機器人

除了醫療照護功能外,杯麵長得白白胖胖,走起路來就像個會動的棉花糖,光看起來就很療癒,但機器人終究不具有感情,它真的有可能深入我們的心靈,讓我們得到貼心的撫慰嗎?懷疑歸懷疑,事實上寵物造型的機器人早已經悄悄地執行它們的療癒任務一段時間了!話說在2012年在台北舉辦的國際自動化工業大展中,就曾經出現過一隻號稱具有療癒功能的擁抱機器人「咖咖熊」,在展場中出盡鋒頭。

顧名思義,咖咖熊是以熊為造型,外型相當可愛、親切,廠商開發它是有感於現代人無處抒發的苦悶,想藉由擁抱的方式給大家加油打氣。筆者當然不會錯過實地體驗「療效」的機會,根據工作人員指示,面對它時,你先要呼喊「咖咖熊」來引起它的注意,然後大聲說出「我要抱抱」,咖咖熊就會搖晃過來與你擁抱,在此同時也會一併測量你的心跳與呼吸,算是連帶的健康檢查。

在大庭廣眾下大喊「我要抱抱」,真是有點尷尬,以達到啟動系統的目的來看,其實喊甚麼應該都沒有關係,廠商的用意就是好玩嘛!話說此「熊抱」稱得上厚實,心中油然升起溫暖的心情,略為觀察其他人被擁抱過的反應,大部分人流露出類似靦腆、滿足之感,好像真的有被療癒到,這也讓人不禁思考起機器人的擁抱到底傳達出甚麼樣的訊息?它足以取代真人的感覺嗎?真的有可能誘發出人類的情感嗎?

世界第一的療癒系機器寵物—Paro

談到療癒系機器人,就一定不能錯過號稱世界第一名的機器寵物Paro,它是由位於日本筑波的產業技術綜合研究所柴田崇德博士(Takanori Shibata)於2001 年所推出,海豹造型、全身毛茸茸的Paro,具有細緻的觸感、慵懶的眼神,以及惹人愛憐的叫聲,一觸摸到它就會蜷曲自己的身體,並用它無辜的大眼睛看著你,真的是超級卡哇伊。可別以為它只是個可愛的大玩偶,Paro 已經獲得醫學認證,對於躁鬱、失智等症狀具有醫療效果,是個貨真價實的療癒系機器人,它也曾在日本311 海嘯過後,前往災區撫慰失去親人的倖存者。在日本,它已經被納入醫療系統,並已成功地推廣到全世界多個國家。由於Paro 確有療效, 台灣的工業技術研院也加以採購、並進行相關研究,期待能開發出更具療癒功能的寵物機器人。

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海豹造型、全身毛茸茸的Paro,具有細緻的觸感、慵懶的眼神,真的是超級卡哇伊。圖片提供/清華大學通識教育中心林宗德教授。

Paro 剛問世時,曾經被送到筑波的醫院陪伴一位近乎失智的老太太,老太太已經有一段時間不跟外界溝通,包括醫生和護士,神奇的是她竟然開口和Paro 說話,震驚了所有人, 也讓Paro 開始得到外界的注意,許多人都想問,它究竟是怎麼辦到的?有個說法是因為Paro 是機器寵物,可以被我們所控制,所以容易產生安全感,也有人說,可愛的外型加上身體的觸感,以及類似有智慧的互動所產生的親切感使然。為甚麼人會對機器寵物產生眷念呢?這其中的緣由可真是個謎。就有待認知、心理等領域的專家進一步的探討與分析吧!

我們以工程眼光來仔細檢視一下Paro,它並沒有雙腳,並不會行走,在訪談人稱「Paro 之父」的柴田博士過程中,他說Paro 就是設計來讓人們「抱」,所以不賦予它行動能力, 但卻讓它擁有相當多的感應器,對聲音、光線、溫度與身體接觸都有感覺,能與人進行簡單的互動,會撒嬌、展現萌樣,也有所謂的情緒需求,會渴望你來摸摸、抱抱它,它也會回應你滿足的笑容。以技術層面來看,Paro 的組成並不是非常複雜,這樣就足以打動人心了嗎?

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柴田崇德博士說Paro就是設計來讓人們「抱」,讓它擁有相當多的感應器,對聲音、光線、溫度與身體接觸都有感覺。攝於日本筑波產業技術綜合研究所柴田崇德博士會議室。

仔細想想,Paro 身為機器寵物,不會有自我意識,可以想見它並不知道自己在做甚麼, 當然也無從主動投入情感,所以我們感受的溫暖是來自本身的移情作用,願意沉浸於想像中自在、安全的氛圍裡,而機器寵物所能提供的實體感與多重感知上的回饋,比起一般的玩具寵物,更能營造出擬真互動的情境。

Paro 的成功可不僅於此,它身上的馬達、感應器等,全部手工製造,極其精巧、細緻, 讓擁抱它的人感覺相當自然、舒適,但卻不見得全然地模仿真的海豹,正如柴田博士所說, 當初選擇海豹造型,而非貓或狗,乃是基於人類對於海豹的印象是相當可愛,但並不熟悉, 想想誰家隔壁會住一隻海豹啊?也因此不至於對Paro 的外型與叫聲與真實海豹到底像不像有所成見。而他們團隊也持續不斷地根據使用者的回饋,調整出一代又一代更貼近使用者需求的產品,也由於這份貼心,讓原本該是冷冰冰、不具情感的機器寵物,卻溫暖了人心。

ROBOT學堂考:

  1. 《大英雄天團》裡的杯麵所擁有的功能中,哪些恰好是目前學界的研發重點呢?
  2. 目前居家照護機器人已有那些進展?
  3. 日本所開發的Paro,真的具有醫療效果嗎?
  4. 人類為甚麼能從機器寵物身上感受到溫暖呢?

ROBOT-a1本文摘自《羅伯特玩假的?破解機器人電影的科學真相》,由國立交通大學出版社出版。

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如何選擇「基因交友軟體」?——影集《真愛基因》的現實
胡中行_96
・2022/06/27 ・4916字 ・閱讀時間約 10 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

「身為交友軟體公司的執行長,用自家服務找對象並不道德,可是我偶爾會做市場調查,所以手機裡下載了 20 個同行的產品。當我打開其一,便收到一個月前,某位友善男士的來訊。內容實在迷人,可惜他整頭紅髮……」幸好見面之後,一拍即合。她徵求對方的同意,採集其口腔的 DNA 樣本,進而得知他們擁有最頂尖 10% 的相容性。「我從不想要紅髮伴侶,認為自己不會喜歡,但其實我超愛。……,這都在你的 DNA 裡。」[1]

  

影集《真愛基因》中的基因配對廣告:「接受檢測,找到真愛」。圖/IMDB

  

Netflix 影集《真愛基因》

Netflix 影集《真愛基因》(The One)講述科學家發現有一種 DNA 檢測,可以找到完美伴侶,於是數百萬人踴躍嘗試。以此營利的媒合公司執行長,卻在事業愛情兩得意之際,捲入一場謀殺案……。[2][3]

話說回來,本文第一段引述的並不是影集劇情,而是美國交友網站 Pheramor 的共同創辦人兼執行長,接受德州醫療中心(Texas Medical Center)專訪時的自白。[1]

  

您的手機裡,裝有哪些交友軟體?圖/Pratik Gupta

  

真實的基因配對業者

影集《真愛基因》於 2021 年上映,然而在更早之前,就已經有業者開始提供類似的服務。以下是幾個知名的例子:

DNA Romance 的口腔 DNA 採集套件。圖/參考資料 11

  

基因配對的原理與目的

在考慮註冊一般交友軟體或網站的帳號之前,我們由最基本的動機,例如:純交友、約砲、短期約會、長期戀愛,甚至是以婚姻為前提交往等,搜尋適合的平台。選擇基因配對服務時,想清楚使用的目的,同樣也是首要之務。同時,最好瞭解這些檢測的功能,是否符合您的需求。有鑑於業界廣告的項目繁多,單一基因觸及的層面也相當複雜,以下只簡單說明其中一小部份:

  • 人類白血球抗原(human leukocyte antigens,HLA),即人類的主要組織相容性複合體(major histocompatibility complex,MHC):[15]1995 年瑞士 Claus Wedekind 教授等人,發現動物身上的MHC,會影響體現免疫特質的體味。排除避孕藥干擾的情形下,女人喜愛的味道,通常屬於與自己 HLA 差異較大的男人。[16]2016 年的德國研究,認為 HLA 相異者的結合,能帶來令人滿意的關係和性愛,以及強健的子代[15]不過,2020 年另一群德國科學家檢視 3,691 對情侶後,覺得 HLA 對人類求偶的實際作用甚微。[17]
  • 血清素轉運體(serotonin transporter,SERT基因:編寫蛋白質 SERT 的基因變異體 5-HTTLPR,[18]是調節神經系統中血清素濃度的關鍵,與情緒控管有關[19]
  • 催產素受體基因(oxytocin receptor gene):這種基因有幾個不同的類型,2019 年的美國研究指出,GG 基因型的人合群、有同情心,且情緒穩定。他們或他們的伴侶,比 AA 或 AG 基因型婚姻滿意度高[20]
  • 多巴胺受體基因(dopamine receptor gene)DRD4:多巴胺帶給人愉悅感,但相應受體遲鈍的 DRD4 7R+ 基因型,必須要更大的刺激,才能達到相同效果。[21] 2010 年美國研究 DRD4 的論文指出,相較於 7R-,屬於 7R+ 者,傾向從事一夜情、出軌等高風險的行為,因而有旺盛的繁殖力,且容易繁衍多元的子代。[22]
  • 兒茶酚-O-甲基轉移酶基因COMT gene):COMT 基因若異常,會提高某些精神疾病的風險。[23]2019 年的德國研究顯示 COMT 基因的不同類型,會導致情緒辨識表現的差別。與 Val/Val 相比,有 Met/Met 和 Met/Val 基因型的人,能更準確的辨識負面情緒。因此,遇到負面的社交經驗時,也更輕易地陷入焦慮或憂傷的情緒。[24]
  • 單核苷酸多態性(single-nucleotide polymorphism,SNP):SNP 是指 DNA 序列中的變異,可以用來尋找致病基因和療法、做親子鑑定,或是瞭解族群的演化等。目前科學界已知約 400 萬個 SNP,[25]如果交友網站沒說要驗哪些,其實算是過度籠統。

值得注意的是,許多現有的相關研究均以順性別異性戀為主,所以對性少數的族群而言,未必有參考價值。Instant Chemistry 為此展開大型研究,正在招募後者參加。[6]

  

《真愛基因》劇照:如果已經有伴侶了,您還會想做基因檢測嗎?圖/參考資料 3

  

基因在戀愛中的角色

除了正在尋覓另一半的單身人士,Instant Chemistry 更鼓勵情侶們購買雙人檢驗套組,說是有助於解決兩人對關係的不滿。[6]影集《真愛基因》的原著小說《命定之人》(The One)裡,就有這麼一個經典的橋段:「如果我們的 DNA 結果不合,怎麼辦?」「那就要留心,或許我們得為戀情更加把勁。就像約翰.藍儂說的,『你只需要愛』。」「對,可是他也說過『我是海象』,所以咱們還是別太相信他智慧的箴言。」[26][註1]

想去驗基因的伴侶,是不是早就對感情缺乏信心?若是心中的芥蒂被科學驗證了,又該如何面對?

換個角度來說,這可能要看兩人不合的基因,是關乎哪個面向。比方,美劇《宅男行不行》(The Big Bang Theory)裡,不用驗也知道大難臨頭的 Amy,以反諷的口吻抱怨:「噢,當然,因為 Sheldon 跟我的 DNA 加起來,會等於一個曉得怎麼交朋友的孩子。成熟點!」[27]憂慮子代基因無法適應社會的心情,擺在生育意願超低的臺灣,不僅很難激起觀眾共鳴,應該也不太會動搖已經成形的交往關係。

但,要是基因檢測,還有其他風險呢?

  

Michael Connelly 的小說《Fair Warning》,點出基因檢測的風險。圖/參考資料 28

  

基因資訊的隱私疑慮

「你知道今年五角大廈叫所有軍人,不准使用 DNA 試劑,因為那會造成國安問題嗎?」曾任記者的知名美國作家 Michael Connelly,在 2020 年出版的虛構小說《合理警告》(Fair Warning;暫譯)裡,[註2]描述真實世界可能上演的基因隱私危機。「骯髒四號。有些遺傳學家這麼稱呼 DRD4。」故事中,有心人士從盜用的基因資料,斷定哪些女性水性楊花,然後跟蹤並殺害她們。[28]當原本屬於隱私的個人資訊被交予私人企業,以獲取服務,消費者究竟能得到多少法律的保障?

根據 Michael Connelly 的調查,目前美國食品藥物管理局(Food and Drug Administration,FDA)尚且無法有效規範基因資料的蒐集與運用。[28][29]DNA Romance 強調他們遵守美國《健康保險攜帶和責任法案》(Health Insurance Portability and Accountability Act,HIPAA)的隱私準則,而且不會把使用者個資賣給第三方。[11]

可是美國國家人類基因組研究所(National Human Genome Research Institute)坦承:「雖然很多公司設有健全的隱私及知情同意政策,但沒有聯邦法律能禁止他們將個人的基因資訊提供給第三方。[30]

  

臺灣的基因隱私保障

科技部 2021 年的《科技魅癮》數位季刊,曾探討臺灣與美國在基因法規方面的異同。[31]比起美國允許某些科學研究不經當事人同意,就能使用去識別化的基因資訊;[30][31]臺灣的規範較為嚴謹,卻也因阻礙科技發展而為人詬病。[31]基因檢測等相關科技,是一個仍在不斷演進的領域。

我們一來不能光看基因就認識一個人的特質,畢竟後天環境也是造就人格和生理條件的重要因素;二來在研究還未成熟的階段,對檢測的解讀必有其侷限。另外,還得注意檢測單位是否遵循當地法規,以保障消費者權益。萬一不小心,資料外洩或是驗出個本來不曉得的基因缺陷,當事人受到的打擊,說不定會比失戀還嚴峻。

總之,基因檢測是潘朵拉的盒子。一旦勇敢嘗試,便如同 Michael Connelly 書中所言:「你的 DNA 可以開啟任何事物,從此秘密再也不是秘密了。[28]

  

備註

  1. 影集《真愛基因》和原著小說《命定之人》的原文名稱都叫做「The One」。本文引述的段落是由筆者自行翻譯,所以可能與目前通行的繁體中文版用字略有出入。
  2. Michael Connelly 小說改編的作品中,較為臺灣人所知的,大概是電影《下流正義》(The Lincoln Lawyer)和影集《絕命警探》(Bosch)。至於《Fair Warning》,目前好像沒有中文譯本。

參考資料

  1. Dating app taps genetics and social media (Texas Medical Center, 2019)
  2. The One (Netflix, 2021)
  3. The One (IMDB, 2021)
  4. GenePartner (2022)
  5. Instant Chemistry (LinkedIn, 2022)
  6. Instant Chemistry (2022)
  7. SingldOut (Crunchbase, 2022)
  8. This Online Dating Site Thinks It Can Match You Based On Your DNA (Business Insider, 2014)
  9. How Identity Evolves in the Age of Genetic Imperialism (Scientific American, 2015)
  10. DNA Romance (LinkedIn, 2022)
  11. DNA Romance (2022)
  12. Nozze (2022)
  13. The Illusion of Genetic Romance (Scientific American, 2020)
  14. Pheramor (Facebook, 2019)
  15. Kromer J, Hummel T, Pietrowski D, Giani AS, et al. (2016) ‘Influence of HLA on human partnership and sexual satisfaction’ Scientific Reports, 6: 32550.
  16. Wedekind C, Seebeck T, Bettens F, and Paepke AJ. (1995) ‘MHC-dependent mate preferences in humans’ Biological Sciences, 260: 1359, pp. 245 -249.
  17. Croy I, Ritschel G, Kreßner-Kiel D, Schäfer L, et al. (2020) ‘Marriage does not relate to major histocompatibility complex: a genetic analysis based on 3691 couples’. Biological Sciences, 287: 1936.
  18. serotonin transporter (SERT) (APA Dictionary of Psychiatry, 2022)
  19. Cao H, Harneit A, Walter H, et al. (2018) ‘The 5-HTTLPR Polymorphism Affects Network-Based Functional Connectivity in the Visual-Limbic System in Healthy Adults’. Neuropsychopharmacology, 43, pp. 406–414.
  20. Monin JK, Goktas SO, Kershaw T, DeWan A. (2019) ‘Associations between spouses’ oxytocin receptor gene polymorphism, attachment security, and marital satisfaction’. PLOS One, 14 (2): e0213083.
  21. Muda R, Kicia M, Michalak-Wojnowska M, Ginszt M, et al. (2018) ‘The Dopamine Receptor D4 Gene (DRD4) and Financial Risk-Taking: Stimulating and Instrumental Risk-Taking Propensity and Motivation to Engage in Investment Activity’. Behavioral Neuroscience, 12: 34.
  22. Garcia JR, MacKillop J, Aller EL, et al. (2010) ‘Associations between Dopamine D4 Receptor Gene Variation with Both Infidelity and Sexual Promiscuity’. PLOS One, 5(11): e14162.
  23. COMT gene (APA Dictionary of Psychiatry, 2022)
  24. Lischke A, Pahnke R, König J, Homuth G, et al. (2019) ‘COMTVal158Met Genotype Affects Complex Emotion Recognition in Healthy Men and Women’. Frontiers in Neuroscience, 12:1007.
  25. single_nucleotide_polymorphism_snp (國立中正大學生物資訊實驗室,2014)
  26. John Marrs. (2020) Chapter 9. ‘The One: Now a major Netflix series!’ USA: Random House.
  27. Big Bang Theory Quote 11016 (The Big Bang Theory)
  28. Michael Connelly. (2020) ‘Fair Warning‘. USA: Little Brown and Company.
  29. Beautiful Places to Die (The New York Times, 2020)
  30. Privacy in Genomics (National Human Genome Research Institute, 2021)
  31. 【個人vs.社會】基因檢測如打開潘朵拉盒子?隱私權成為重要問題!(科技魅癮,2021)
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胡中行_96
118 篇文章 ・ 40 位粉絲
曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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千萬別說《千萬別抬頭》有幫科學說了什麼——《科學月刊》
科學月刊_96
・2022/04/08 ・2534字 ・閱讀時間約 5 分鐘

  • 黃俊儒/中正大學通識教育中心特聘教授,物理學出身,學術研究專長為科學傳播與大眾科學教育,喜歡讀書與追劇。

Take Home Message

  • 《千萬別抬頭》是去年充滿話題性的科學題材電影。片中以極為誇張的劇情,諷刺現今社會與政治環境對於科學議題的反應及現象。
  • 黃俊儒認為,電影的敘事手法有引發高馬效應之虞,導演以高高在上的姿態來訓誡觀眾,但這樣的做法卻可能引起更多的爭議及分裂,無助於釐清真相。
  • 雖然許多人表示這類的電影能引發更多對於科學的關注,但黃俊儒表示,若媒體僅「提到」科學就算是「關心」科學,而非協助閱聽眾進行理解與轉譯,將無法實質幫助到科學知識傳播。

無疑的,Netflix 於去(2021)年末推出的科幻電影《千萬別抬頭》(Don’t Look Up)極具話題性,更一舉獲得今(2022)年奧斯卡獎最佳影片入圍。

可能是感動於科學議題難得被如此大規模地盛情對待,此片在科學圈裡也引起了相當程度的關注,包括片中的科學主題、科學家的處境、科學家與媒體的互動,甚至連科學家與公關的關係也有人提出討論。我們能否真的藉由一部電影,令觀影人從此更加關注科學、留意地球環境?

《千萬別抬頭》獲得今(2022)年奧斯卡獎最佳影片入圍。圖/IMDb

荒誕卻又既視感十足的戲碼

看過影片的人應該可以在片中感受到一種滿滿的既視感,例如彗星撞地球的災難,幾乎是各種現存科技爭議的翻版;誇張的美國女總統如同世界上任何一位無視科學證據、一意孤行的民粹式領導者;科學家的角色充滿了不諳人情世故,且夾雜社交恐懼的刻板形象;媒體所顯示的則是充滿了嗜血,以及熱衷配合政治炒作的投機本質等,難怪許多網友更直呼這部片根本就是在講臺灣的現況。

《千萬別抬頭》或許會給觀影者滿滿的既視感。圖/IMDb

種種昭然若揭的片段,滿足了大家心中的各種「不意外」,但是如果冷靜下來想想,這些情緒所反應的只是大家對於現況不滿的集結,體現一種酸民式的語彙邏輯。但劇情滿滿的酸味,恐怕也稀釋了深入咀嚼本片的機會。

過度嘲諷的劇情與現實脫節

在政治與科學傳播的研究領域中,有個「高馬效應」(high horse effect)理論。

這個說法的起源與古代戰爭有關,不論是東方或西方,戰時的將領總是會騎一匹特別高大的駿馬,給人一種睥睨常人的威嚴與氣勢。而在現代,高馬效應則經常描述假消息傳播時所造成的影響,例如有人在群組上義正辭嚴地駁斥另一個人所張貼的假消息,原本這個指正應該是對的,但是因為當事人用高高在上的姿態訓誡他人,導致受訓誡的人心生不滿。

除了不領情之外,甚至可能將錯就錯地故意用更極端的方式回應當事人。這種高馬效應所造就的結果,經常不是事情的真相因此被釐清,而可能適得其反地造成了更大的分裂及衝突。

這部影片就充滿了高馬效應的風險。即使以科學作為主要的討論題材,但片中卻充滿了粗糙、線性且誇大的影射手法。從電影中可以強烈感受到導演急著凸顯某些荒謬感,結果卻微妙地轉化成滿滿的說教感,彷彿只有導演才是這些光怪陸離現象背後的先知,其他人都是被意識形態矇在鼓裡的傻瓜。

而這些說理的不成功,除了基於大量猛爆性的嘲諷之外,一部分則來自於對科學活動的脫序描述,不僅讓觀眾頻頻出戲,更無法感受到電影敘事的誠意。如果彗星撞地球這麼外顯的天文現象發生,全世界卻只能仰賴「兩個」科學家去確認並奔走,我想許多天文或地球科學界的學者都要氣到翻桌了。

以現在的科技,人們非得用肉眼看見頭頂上的長尾巴星象,才相信彗星已經朝我們而來,就跟非得看見狂風暴雨才相信颱風要來是一樣的,這是停留在遠古時代的荒謬想像。這些刻畫讓人在觀影過程中很難引發同理心,反而充斥著一種酸民邏輯下難以言喻的不舒適感。

當然,也有人對於支持這部電影,特別是國外有些氣候科學家,認為這部片忠實地呈現了他們數十年來被忽視的無奈。也會有人認為好不容易讓這些大卡司代言科學議題的電影,至少可以喚起大家的關注。

有些人認為這些大卡司代言科學議題的電影,至少可以喚起大家的關注。圖/IMDb

這些基於媒體對科學的經常性忽視,而好不容易被投以關愛眼神時油然而生的感謝,是無可厚非的。在筆者過往分析過的案例中,就經常感受到科學家在這類事情上的客氣,即使媒體把研究的成果報錯、報歪了,只要有稍微提及,科學家們就會覺得「沒關係,有提到就好」。

然而除了卑微的期待之外,真正嚴肅的問題應該是:這部片真的能夠引發大眾對於相關議題的關心嗎?

電影真能喚起大眾關注科學?

如果透過片中反諷與嘲笑的方式,就可以推進我們對於科學現況的關心及投入,甚至因此更願意去了解氣候變遷、疫苗施打、能源轉型等科學議題,那我是滿滿的悲觀。因為透過網友的鍵盤,除了一時帶風向的效果之外,我不認為有真正協助科學改變了什麼,反而更擔心透過導演高高在上的視角,不要再製造出更多的分裂與對立就已經是萬幸了。

「科學是一個很長的故事,媒體要的卻只是快門的一瞬間。」這是科學傳播研究裡面一句十分經典的話語。媒體如果要為科學講一個動人的故事,需要花足精神進行理解與轉譯,如果「提到」就算是「關心」科學,那只能說是大家的寬容。

所以千萬不要相信《千萬別抬頭》真的有幫科學說了些什麼,如果今年 3 月 28 日的奧斯卡金像獎,真的把最佳影片頒給了這部片,我只能佩服評審們媚俗的勇氣;如果沒有得獎,那就算是剛剛好而已。

  • 〈本文選自《科學月刊》2022 年 4 月號〉
  • 科學月刊/在一個資訊不值錢的時代中,試圖緊握那知識餘溫外,也不忘科學事實和自由價值至上的科普雜誌。
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科學月刊_96
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非營利性質的《科學月刊》創刊於1970年,自創刊以來始終致力於科學普及工作;我們相信,提供一份正確而完整的科學知識,就是回饋給讀者最好的品質保證。

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在機器與人的交會之處——《再.創世》專題
再・創世 Cybernetic_96
・2021/09/08 ・6672字 ・閱讀時間約 13 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!
  • 作者/施奇廷|東海大學應用物理學系 
「羅梭的萬能機器人」(Rossum’s Universal Robots) 劇中機器人反抗人類的一幕。圖/WIKIPEDIA

起源

從 1920 年「羅梭的萬能機器人」(Rossum’s Universal Robots,通稱R.U.R.)登上舞台以來,「機器人」這個概念,一直是科幻作品中的常客。機器人「具有人的形象,而(在某些方面)具有比人類更強的能力」的設定,一直刺激著人類的想像力:能力強大卻又聽命於人類的忠實僕人;或是領悟到自己其實可以取代人類,成為下一代的地球霸主?樂觀的期待與被反噬的恐懼,向來是欣賞以機器人為主題的科幻作品的兩大樂趣。不過近十年來「人工智慧」(Artificial Intelligence)與「機器人學」(Robotics)的發展速度超乎預期,上述本來只存在於科幻作品中的兩面議題,突然變得不是那麼遙不可及。

提出「機器人學」這個名詞,並將理論系統化的,並不是工程領域的學者,而是科幻小說大師艾薩克‧艾西莫夫(Isaac Asimov),這個詞現在已經成為工程界對機器人科學的正式名稱,是一個從科幻對科技「逆輸入」的有趣案例。生於俄羅斯的艾西莫夫的本行是就科學家(專長是生物化學),曾經任教於波士頓大學醫學院,不過後來因為全力投入寫作,不再進行一般學者的教學研究工作,但是波士頓大學仍然保留他的職位。他所接受過的嚴謹科學訓練,也反映在作品中。1940 年,年方 19 歲的艾西莫夫就發表了第一篇機器人短篇小說「小機」(Robbie,收錄於短篇小說集「我‧機器人」),開啟了「機器人系列」的序幕。

法則

「人類製造的機器人結果反過來支配人類」這個命題可說是充滿「為何要搬磚頭砸自己的腳」的矛盾,因為人類絕對可以在一開始設計、製造時就預防這件事發生。不過睽諸人類科技發展的歷史,這種矛盾其實一直存在,也不斷發生,目前我們面臨的「核能科技的發展衍生的核子大戰威脅」、「高度工業化生產導致環境污染」,以及「大量使用石化燃料導致全球氣候變遷」這些問題,都是現在進行式。

不過「人類依照自己的形象打造的仿人類」又有點不同,高功能的機器「外型像人」這件事,足以引起人類的「科學怪人情結」,讓人類會對機器人的發展保持高度的戒心,在此思考下,1942 年時,艾西莫夫在他的作品中,比照「牛頓運動學三定律」的規格,揭示了「機器人三定律」:

一、機器人不得傷害人類,也不能坐視人類受到傷害

二、在不違反第一法則的前提下,機器人必須保護自己的安全

三、在不違反第一與第二法則的前提下,機器人必須執行人類的命令

這三大法則是在機器人出廠時,就內建於其軟硬體內,絕對不容違反。如果讀者是「理科人」的話,大概會覺得這三大法則邏輯簡單明瞭,簡直無懈可擊,在此控制下,機器人應該可以成為人類最忠實的僕人,無須擔心他們會叛變了。

有趣的是,在艾西莫夫的機器人短篇小說中,幾乎都是在探討「會引起三大法則的缺陷、迷惑、矛盾的可能情境」,所以幾乎每篇小說都會產生一個「精神錯亂」的機器人。這些小說非常有趣,推薦喜歡「燒腦型作品」的讀者一讀。

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電影中違反三大法則的機器人。/Giphy

這個系列作品的內容其實也部分反映了人性:人也是又內建「道德基準」(moral norms),能進行邏輯思考的動物,但是即使最理性冷靜的人,也是會碰到兩難的困境,例如著名的「電車難題」:「一輛失控的列車在軌道上急馳,在軌道上有五個人即將被碾過,你剛好在鐵軌的轉軌器旁邊,只要扳動轉軌器,就可以把列車轉向另一條軌道,但是另一條軌道上有一個人,本來不會有事,因為你將列車轉軌而會被碾斃,在這個狀況下,你到底要不要將列車轉軌呢?」幾十年來這個問題引起了許多哲學以及倫理學、社會學的廣泛討論。事實上,自動駕駛汽車(除了不具有人形之外,其實也算是機器人的一種)的設計就必須把這類情境納入考量。

電車難題。自動駕駛汽車的設計就必須把這類情境納入考量,其中牽涉了哲學、倫理學以及社會學 。 圖/WIKIPEDIA

就筆者的「理科腦」來看,這些矛盾的起因是「機器人定律與人類的道德準則是定性的,而實際情境卻是定量的」。例如兩個人類同時對一個機器人下命令,而這兩個命令互相矛盾,那麼這個機器人到底要聽誰的?這時候機器人必須對下命令的兩個人做出「定量上的評價」,決定執行哪一個命令。這個結果導致「機器人可以(必須)評價人類,將人類分出等級」,之後又會衍生出更多的問題…

1985 年時,在機器人系列故事四十餘年的發展之下,艾西莫夫被自己的筆下的故事逼得追加了一個「第零定律」,位階在原來的三定律之上:「機器人不得傷害『整體人類』,或坐視『整體人類』受到傷害。」,這下子定律的規格從「牛頓三定律」變成了「熱力學的零+三定律」了,不愧是正統派科學家出身!這個第零定律跟之前一樣,從邏輯上看起來也很合理,但是這又造成機器人必須評價「整體人類」的福祉是什麼,由於第零定律凌駕於第一定律之上,因此視情況機器人是可以為了避免整體人類受到傷害,而去傷害甚至殺死個人的,最後可能會演變成「機器人為了整體人類好而接管、控制人類社會」的反烏托邦結果。

不過或許是因為「機器人叛變」這個展開實在太過顯而易見,而且因為可以塞進許多動作場面而成為影視作品愛用的題材,艾西莫夫的機器人作品中對這方面反倒是著墨不多,而是將關心的焦點放在「機器人是否能在三定律的規範下,活出自己的人格?」這個主題的代表作,就是獲得 1976 年「雨果獎」與「星雲獎」雙料大獎的中篇小說「雙百人」,後來在 1992 年由令一位作家羅伯特‧席維伯格(Robert Silverberg)擴充成長篇小說「正子人」;這個故事也在 1999 年改編為電影「變人」,由已故的喜劇泰斗羅賓‧威廉斯(Robin Williams)主演。

說實在的,想要瞭解「機器 → 人形機器 → 機器人 → 人」的演進與思辯,而又沒有很多時間與耐性的讀者,看這一本就夠了。

1999 年的科幻電影《變人》,由作家羅伯特‧席維伯格的長篇小說「正子人」改編而成。

分流

前面花了相當的篇幅講了艾西莫夫的機器人觀,除了這個「大師典範之外」,其實幾十年的科幻與娛樂文化演變下來,機器人也了更多的樣貌。

好萊塢電影與日本動漫畫,是目前全球影視娛樂的兩大主流,當然兩者還是有一段差距,好萊塢挾其資金、人才、技術的實力,最為強勢;不過「小本經營」的日本御宅文化,在全世界的影響力也逐年提升,對好萊塢電影也產生了不小的影響。它們對於機器人這個主題的處理,有很大的不同。以下分成不同的機器人類型討論,不過要先說明的是,以下的分類有些是好萊塢電影擅長的題材,有些則是日本動漫畫的偏好,但是其實並沒有這麼涇渭分明,大部分在兩邊都有出現,只是多寡有別。

一、近未來,覺醒的機器人,成為人類之敵——好萊塢電影的機器人,跟艾西莫夫的機器人類似,是外型、尺寸都比照人類,並且具有不同程度的人工智慧。不過如前所述,好萊塢電影中的機器人有許多都是扮演「人類之敵」的大反派,完全不受艾西莫夫「機器人三定律」的節制,最經典的例子就是「魔鬼終結者」系列,劇中的機器人存在的目的就是用來追殺人類——可說是把「機器人三定律」完全反過來看就行了。這些機器人的背後是由一個名為「天網」的人工智慧,也可以說是個不具人形的機器人,本來是美國研發的國防電腦系統,後來這個系統產生自我意識,並且判斷人類才是「世界最大的威脅」,於是就發動核戰毀滅人類,並且持續掃蕩殘存的人類反抗軍,並且派遣機器人穿越時間回到過去殺害反抗軍領袖的母親以斬草除根。

相對於艾西莫夫小說中以「機器人三定律」來節制機器人的能力,以消除人們的「科學怪人情結」,努力讓人類社會接受機器人;「魔鬼終結者」系列是反過來喚起觀眾的「科學怪人情結」,再加上「末日電影」的背景設定,來營造危機感與戲劇性,然後在人類與機器人的對立下順理成章的大打出手,「拳腳與槍砲齊飛,鮮血共煙硝一色」,讓本來是「低成本 B 級動作片」的「魔鬼終結者」成為娛樂性與思想性兼具的成功作品。就這個視角而言,「駭客任務」中的架構與設定,以及成功的要素也頗有共同之處。

終結者 GIF
魔鬼終結者喚起觀眾的「科學怪人情結」,成為娛樂性與思想性兼具的成功作品。 圖/Giphy

二、遙遠的未來,機器人已經融入人類社會,共同面對更廣闊的星際世界——上述這種「人類與機器人的衝突與生死戰」的背景通常發生於「近未來」,故事舞台跟現代有相當程度的重疊,機器人進入生活的正面與負面效應,都比較能引起觀眾的代入感。如果是以「遙遠的未來」為背景,機器人與人類之間的「磨合陣痛期」已經過去,像是兩大名門「星際大戰」與「星際爭霸戰」,人類的足跡已經遍佈銀河系,見識過各種稀奇古怪的外星生命體,機器人也早就已經成為人類好伙伴,甚至被視為跟人類同等的存在了。

三、機器人是人類肉體的延伸,力量的放大器——另一方面,日本動漫畫作品中的機器人,除了早期的「原子小金剛」是走「真人的大小與外貌,且具有人工智慧」的路線以外,主流是象徵「人類力量的延伸」的「巨大機器人」類型。這種機器人不具有人工智慧,而是搭載操作界面與作業系統,由人類駕駛員來操作,相當於扮演其大腦的角色。以早期的名作「無敵鐵金剛」而言,所標舉的主題是「如果人類透過機器取得了巨大的力量,將會成為神?還是成為惡魔?」,這類作品有別於西方「機器如何變成人」,而是「人類與機器合為一體」的概念。

機器人是吸引目標觀眾目光的賣點,也是贊助或出資廠商販賣模型玩具的獲利神器,導致許多巨大機器人動畫作品一味強調機器人造型帥氣而不注重劇情內涵,被譏為「為了販賣玩具所製作的 30 分鐘廣告片」,不過由於出資者只要求「機器人玩具賣得好」,對於內容不太有興趣干涉,反而讓創作者有揮灑的空間,出現了「長濱忠夫三部曲」、「機動戰士鋼彈」等名作。1995 年的「新世紀福音戰士」,把前述「人類與機器合為一體」的概念推到極致,駕駛員是透過神經系統直接與機器人(稱為 Evangelion,簡稱 EVA )「同調」連結,以精神力取代操縱桿與按鈕,直接操控 EVA——不過其實 EVA 與其說是機器人,「生化」味更重一些,劇中還曾出現駕駛員與 EVA 機體「完全融合」的情節。

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EVA 與其說是機器人,「生化」味更重一些,劇中還曾出現駕駛員與 EVA 機體「完全融合」的情節。圖/Giphy

四、機械化的人類——人與機器的關係,除了「機器→人形機器→機器人→人」這條路線外,也有反方向的路徑:由於疾病或受傷而失去部分身體功能的人,利用科技的力量改造身體,恢復正常的功能,甚至更為強大,這種被部分改造的人類稱為「改造人 Cyborg」(cybernetic organism),結合了「模控學」與「有機體」兩個字,也有人翻譯為「生化電子人」、「半機械人」,後來乾脆直接音譯為「賽伯格」。其實許多現實世界的人類已經多多少少變成改造人了:義肢、人工水晶體、心律調節器、人工關節等等,人們已經普遍可以接受為了維持身體機能以侵入性的方式改造部分器官,未來可以預見改造的範圍與精密程度必定會逐漸提升。

在這個「人體改造」的延長線上,我們可以看到像「機器戰警」中,殉職的員警被改造並且復活來執行正義,「鋼鐵人」受傷後在自己的胸腔裝了一個反應爐,成為裝甲動力服的能量來源;日系作品方面,有「無敵金剛 009」(後來改名為「人造人 009」,少了一股中二的氣勢)、「假面騎士系列」(真人演出的特攝片),這些作品中,並非前述因為疾病或受傷而修補人體,而是為了培養「征服世界用的超級士兵」,而將人體改造成具有超越一般人能力的戰鬥道具。

與「機器人覺醒為人類、或自覺為超越人類的存在」的方向相反,在「改造人」這條線上會出現的問題則是「當人類持續被改造,被機械取代的部位越來越多,會不會因此變成『不是人類』?這個轉變的界線何在?」也是非常值得探討的問題,也讓「改造人」這類的作品更具有思想上的深度。

近年來日本動漫畫與好萊塢合流的作品逐漸增加,「攻殼機動隊」與「戰鬥天使艾莉塔」是其中翹楚,都是以「改造人與人類的分界線」,以日本原創的動漫畫作品為主題,結合好萊塢的資金與技術的大製作電影,都獲得了相當程度的成功。

交會

本文以包含小說、電影、動漫畫等科幻作品的角度來看「機器人與人」之間的關係。雖然不是從真實世界的科學與技術來進行嚴謹的探討,不過在「機器人與人」這個主題上,科技與科幻的發展路徑其實亦步亦趨、互為因果:如同艾西莫夫的「機器人學」與「機器人三定律」對真實世界的機器人科技有極大的影響一般,科幻的想像有可能成為引導科技發展的路標;相對的,科技的發展當然也會墊高科幻作品的根基。

前文我們看過了幾種「機器人與人」的類型作品:從機器人變成人、機器人與人共存、機器人與人合體、從人變成機器人。這幾種模式,各自以不同的視角來刺激我們思考「人到底是什麼」這個問題。從數十年來這個主題的科幻作品的發展看來,不論是從哪個角度切入,最後都指向一個共同的交會點:人類的大腦。

數十年來這個主題的科幻作品的發展看來,不論是從哪個角度切入,最後都指向一個共同的交會點:人類的大腦。 圖/Pixabay

「正子人」中的機器人主角「安德魯‧馬丁」要爭取在法律上被認可為「人」,其起點是他的「正子腦」產生了類似人腦的感情、創造力、以及自我意識的自覺,在其兩百年的生涯中,他的「鉑銥合金正子腦」的運作模式與人腦越來越接近,應該可以通過任何像「圖靈測試」這種「能分辨人腦與電腦差別」的考驗。而他克服爭取成為「人」的最後阻礙的方式是:改造他那相對於人腦幾乎算是不朽的正子腦,讓它像人腦般會逐漸老化與死亡,終於取得了「人」的資格。

另一方面,「從人變成機器人」的這條路上,也是以「大腦是不是原裝貨」來作為人類與機械的分界點。身上的器官怎麼更換都沒關係,但是這個人的「自我」(identity)只存在於大腦的神經元之間的連結以及在內部儲存以及傳送的資訊中,如果大腦被換掉、或是內部的資訊消失了,這個人也將不再存在。更激進的說法是,連大腦的「硬體」都不重要,只有內含的資訊才是「人的本體」,所以只要能夠把腦內的資訊保留、複製下來,人將可以成為不朽的存在,就像「攻殼機動隊」的主角草薙素子,拋棄了已經多次改造的肉身,以及還是「原裝」的大腦,將腦內資訊轉進網路中,只要這個網路仍在運作,這組來自草薙素子大腦的資訊仍存在於這個網路中,她就相當於取得了永生。

回到現實世界,「人工智慧」與「腦科學」正好也是目前最熱門、進展也最快的科技領域,前者致力於「讓機器除了強大的計算與記憶能力之外,還能像人腦一樣能進行複雜的思考」,後者則是要「瞭解大腦如何學習、記憶、創造,以及人類的自我意識從何而來」,這兩個領域發展的進程與細節跟科幻作品當然不會一模一樣,但是在大方向上,「科學」與「科幻」實在有驚人的相似之處,最後兩個領域也有可能交會在同一點上。

看看社群網站的自動審查機制,以及電子商務網站的推薦系統,極權國家用來監控人民的社會科技體系,「不具人形的機器人」正逐漸接管我們的生活。也許在我們的有生之年,就可以看到這些科幻名作中的情節在現實世界中發生,至於人與機器人之間的關係,是對抗、共生、還是融合?人類社會未來的流向,仍然掌握在人類手上嗎?再不嚴肅思考這個問題,或許很快就會來不及了。

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再・創世 Cybernetic_96
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由策展人沈伯丞籌畫之藝術計畫《再・創世 Cybernetic》,嘗試從演化控制學的理論基礎上,探討仿生學、人工智慧、嵌合體與賽伯格以及環境控制學等新知識技術所構成的未來生命圖像。