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《機器老男孩》,為什麼日本如此熱愛機器人?——《羅伯特玩假的?》

PanSci_96
・2016/02/15 ・3008字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 510 ・六年級

身為機器人大國,日本當然少不了以機器人為題材的電影,在 2012 年推出的《機器老男孩》(ROBO-G)就是其中相當受到矚目的一部。在這部機器人狂想曲中,標榜的並不是先進的機器人科技,而是穿插在其中人與人之間的感情。話說默默無名的木村電器公司營運狀況欠佳,為了力挽頹勢,老闆決定追隨機器人熱潮,開發全新功能的人形機器人,但隔行如隔山,事情那有這麼容易!果然技術沒到位,整個研發遭受大挫敗,眼看產品發表的日子就要到了,這可怎麼辦呢?狗急跳牆的員工們突發奇想,既然要開發模仿人類的人形機器人,那麼找個人穿上機器人的外殼不就好了嗎?於是乎他們找到一位身形與機器人相仿的七十三歲歐吉桑來 cosplay,就此展開出一連串爆笑、溫馨、又帶點淡淡憂傷的故事。

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一家小型家電公司在機器人博覽會的前一周,所開發的機器人因故壞損。員工們只好緊急招募人來「扮演」機器人,最後找到退休的 73 歲歐吉桑鈴木重光,但他假扮的機器人卻意外在博覽會上大受歡迎。

《機器老男孩》是由日本知名導演矢口史靖執導,老牌演員五十嵐信次郎擔綱演出這位自覺不受家人重視、又不甘寂寞的歐吉桑鈴木重光,反映出日本急速走入老年化社會時銀髮族的心情起伏。在熟齡的另一端,新生代偶像明星吉高由里子飾演熱愛機器人的宅女佐佐木葉子,一老一少有相當精采的對手戲。鈴木桑的機器人扮裝受到出奇的歡迎,也讓他想要藉此向鍾愛的孫子炫耀,這讓此假扮事件陷入曝光的危險,終於因為外露在金屬頭殼外的一根頭髮洩了底,眼看事情就要不可收拾,所幸在佐佐木的協助下化險為夷。劇終回歸歐吉桑身分的鈴木,看似過著如同當初一般的生活,但他的心情是全然的不同,原來經過機器人冷冰冰金屬外殼的洗禮,已然帶給他滿滿的溫馨。

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《機器老男孩》裡歐吉桑「扮演」的機器人與宅女,一老一少有相當精采的對手戲。 Source:傳影互動

深植人心的機器人形象

台灣對日本電影的接受度一向很高,這部電影談論的老年化的現象也不是日本獨有,跟隨日本的腳步,台灣的社會很快會經歷到類似的情境。但超乎預期的,這部在日本頗受好評的《機器老男孩》,卻沒受到台灣觀眾的青睞,上映沒多久就下片了。電影受不受歡迎當然有許多的可能性,並不是三言兩語就能說得清楚,但這樣的「結果」卻引發我強烈的好奇心。我的好奇並不是為了電影賣座與否,而是思考會不會因為日本和台灣在社會、文化面的差異,導致彼此對機器人電影的感受如此的不同呢?基於機器人領域的獨特性,不同於電視、冰箱,甚至是手機等產品,機器人標榜的是和使用者之間的高互動性,期待它能真正融入到我們生活中,也因此一般大眾對機器人的看法,絕對會影響到它的普及性,比方說:如果機器人給我們的印象就如「魔鬼終結者」那樣動輒砍殺人類,誰會想要啊?

反過來,如果是超級卡哇伊的「哆啦 A 夢」,那當然是歡迎光臨!而《機器老男孩》在台短暫上映的遭遇,也極可能因為片中的機器人形象不符合台灣觀眾對機器人電影聲光特效的期待。先來看看日本人是怎樣看待機器人文化?日本機器人的起源相當早,遠在十八世紀的江戶時代就已經出現被稱為「運茶童子」的簡易版機器人,它會自行前往送茶,待主人喝完茶後,再將茶杯送回原處。想想看,十八世紀並沒有馬達,當然也不會有現今的微處理器或電腦,僅僅運用發條以及某種形式的動作記憶裝置就能完成整個奉茶任務,不禁讓人讚嘆當時工匠的手藝。也因此,日本對於自身開發的機器人科技驕傲極了,因為他們從古代就已經打下基礎。連帶地,也讓機器人文化在民間紮下深厚的根基,這份對機器人的狂熱,也反映在日本的機器人動漫傳統,由原子小金剛、哆啦 A 夢、鋼彈等大家耳熟能詳的動漫人物領銜,一脈相傳、不斷推陳出新,在在說明機器人在日本已經深植人心!

除了包括動漫在內的文化面影響外,從制度面來看,日本的終身聘任制也為機器人發展減少了阻力。機器人身為自動化產業的重要推手,無可避免地會面臨員工在面對產業升級時對失業的疑慮,就像全世界的產業在自動化的過程中或多或少都曾遭受到員工的抗爭,但日本的終身聘任制保障了員工的就業,因此也讓抗爭行動相對較少,樂於接受與機器人共存,而不是擔心機器人發展可能搶走自己的就業權利。雖然現今由於經濟、產業型態的改變,日本的終身聘任制有所鬆動,但仍然維持了一定程度的穩定性。因此在機器人科技的發展過程中,千萬不能小看來自社會、文化面向的影響,它們關係到機器人領域是否能在一個國家中蓬勃發展、發揚光大。

文化差異與機器人發展

再來請教大家一個問題,一個國家的民族性會關係到他們機器人科技的發展嗎?我覺得答案是肯定的。像我們對日本人的印象是既守時、又守法,大眾運輸系統總是那麼地精準,而紅綠燈號誌也不至於淪落到僅供參考的地步。可別低估這些行為的影響,因為這會讓機器人的流程設計因此變得簡單。由於機器人需要在井然有序、精確無誤的環境下工作。對照起台灣人的彈性和不愛受拘束的個性,我們的生活環境比起日本刺激多了,這一點就請大家想像一下尖峰時刻台灣人的開車方式吧!如果天天都要面對如此具挑戰性的環境,你覺得能在台灣存活下來的機器人需要有多大的本事呢?換句話說,台灣能不能像日本一樣成為機器人大國,就端看我們的社會是不是已經準備好、能不能真心接納機器人?

而在眾多值得開發的機器人類型上,日本對《機器老男孩》中那樣的人形機器人特別情有獨鍾,這應該也是基於日本人性格上的特性使然。日本人的個性可以用一個字來形容,那就是「ㄍ一ㄥ」(矜持)!非常害怕對不起他人、給別人添麻煩。也就是因為日本人的矜持,他們對於因為生病而導致在別人面前失態這件事情十分恐懼。即使面對老年化社會所帶來的醫療資源不足的壓力,也不太願意引進外籍醫護人員,這一點也反應在日本相對嚴格的移民規定上。可是眼前醫護人員真的很缺乏啊!那該怎麼辦呢?日本人的選擇是積極開發足以服務人群的機器人,因為在機器人的面前,即使很狼狽,也不至於感覺丟臉。也因此,日本開發機器人的態度極其認真,因為事關切身需要!這同時說明了為甚麼日本會特別著重在人形機器人的開發,就是想藉由它與人類相近的形體,能夠迅速融入我們的環境、提供生活上的照護。

所謂的性格決定命運,從前面的討論可以看出,原來民族性也會決定機器人科技的發展。仔細想想也不令人意外,當社會的氛圍、生活的環境適合某種類型的科技運作時,它就有機會萌芽茁壯,正如不同的土壤與氣候會孕育出不同的植物。日本人親近機器人的態度,讓機器人不僅僅是單純的科技產品,更是生活中的夥伴!也因此《機器老男孩》在日本之所以大受歡迎,其背後也透露出日本相當深厚的機器人文化。他山之石,可以攻錯,以日本為借鏡,我們也應該好好審視一下自己的文化脈絡與民族特性,就此走出一條屬於台灣的機器人之路。

Robot 隨堂考

  1. 在機器人科技發展的過程中,也會受到來自社會、文化層面的影響嗎?
  2. 日本機器人的起源可以追溯到甚麼時候?
  3. 為甚麼日本會特別著重在人形機器人的開發?

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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就是想知道十萬個植物的為什麼!解開植物生長之謎的駭客兼翻譯——蔡宜芳專訪

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/04/06 ・3848字 ・閱讀時間約 8 分鐘

本文由 台灣萊雅L’Oréal Taiwan 為慶祝「台灣傑出女科學家獎」15周年而規劃,泛科學企劃執行。

2018 年「台灣傑出女科學家獎」傑出獎第十一屆傑出獎得主

  • 中研院分子生物研究所特聘研究員蔡宜芳,畢業自台灣大學植物系,在美國卡內基美隆大學(Carnegie Mellon University, CMU)取得博士,後於加州大學聖地牙哥分校(University of California, San Diego, UCSD)進行博士後研究,研究專長為植物分子生物學。主要從事細胞膜蛋白的功能研究,在硝酸鹽轉運蛋白研究領域有卓越貢獻。2021 年蔡宜芳特聘研究員榮獲美國國家科學院(National Academy of Sciences, NAS)外籍院士(international members)。

如果妳撿到蔡宜芳掉的手機,可能很難立即知道失主是誰,甚至有點摸不著頭緒:因為她手機裡超過 80% 的照片,都是植物。為何會選擇植物作為研究領域?身為中研院分子生物研究所特聘研究員,在植物分子生物學領域貢獻卓著的她卻說,這個決定其實「不太科學」,因為起心動念是自己「真的很喜歡植物」。

因為喜歡所以好奇,因為好奇而想要知道更多:許多 love story 都是這樣開始的,而研究領域的開展又何嘗不是一場超浪漫故事呢?也因為一般人都不夠認識植物,聽不懂植物的細語呢喃,更需要蔡宜芳這般熱愛植物的科學家,擔任植物駭客兼翻譯,讓不辨菽麥者也能偷聽花開的聲音。

故事,從一株異變的阿拉伯芥開始說起。

植物對於氮肥的攝取機制與調控方法正是蔡宜芳的研究主題。圖/劉志恒攝影

分子生物學突破:發現植物吸收硝酸鹽的關鍵蛋白 CHL1

上世紀 50 年代起的「綠色革命」,大幅提升了糧食生產量,餵飽了激增的地球人口,「氮肥」在其中功不可沒。它對植物開花結果至關重要,然而植物透過什麼機制攝取氮肥?如何調控才能更有效地吸收?蔡宜芳研究的正是其中的分子機制。

氮,是生物存活的重要元素;從推動光合作用的葉綠素、各種代謝反應的酵素,到與遺傳相關的核酸中,都有氮的存在。但對植物來說,要取得氮元素卻出乎意料地困難;大氣的組成中近五分之四為氮氣,但是除了藉由少數有固氮能力的微生物以外,植物只能使用在土壤中非常少量的氮源,吸收的型態有「氨鹽」與「硝酸鹽」,其中又以硝酸鹽為主。

但是,硝酸鹽是帶電離子,無法自行通過脂質構成的細胞膜,那到底植物如何利用硝酸鹽呢?為了解開這個長年來的謎題,蔡宜芳將目光投向一棵無法正常吸收硝酸鹽的阿拉伯芥突變株,並利用當時最新發展出來的分子生物技術,試圖找到出關鍵基因。蔡宜芳表示,這個無法正常吸收硝酸鹽的突變株,在她約 10 歲時就被荷蘭研究者發現,這麼多年來在傳統技術底下被研究得相當透徹;卻直到她開始進行博士後研究,伴隨植物分子生物相關技術發展,才有方法找到關鍵的轉運蛋白。

這樣的研究自然充滿了挑戰,因為新技術還不穩固,就連實驗室老闆都曾勸她放棄。不願投降的她,決定一邊持續研究氮代謝,一邊到其他研究室學細胞膜研究的新技術,1994 年,蔡宜芳從美國回到台灣,持續研究進一步發現, 位在植物細胞膜上的 CHL1 硝酸鹽轉運蛋白,除了作為硝酸鹽的「搬運工」,還有其他異想不到的功能。在你我的印象當中,植物是被動的吸收養分:但其實當土壤中的的硝酸鹽變化時,植物會主動改變硝酸鹽的運作模式,這就是蔡宜芳團隊在 2003 年的重大發現。運作模式的改變正來自於 CHL1 蛋白的磷酸化轉換,因此 CHL1 蛋白也具備作為「傳令兵」的功能。透過 CHL1,植物便能感應周圍的硝酸鹽濃度,幫助植物調控基因表現,以便能更有效率地利用硝酸鹽。

掌握硝酸鹽吸收的調控,在農業領域十分有發展潛力,蔡宜芳的研究進一步轉向,對接實際應用,期盼為農業的永續未來提供新解方。除了 CHL1硝酸鹽轉運蛋白的機制外,她也針對阿拉伯芥如何吸收與輸送硝酸鹽到不同組織的分子機制展開探索。近期更研究探討是否能以育種或基因調控的方式,增進植物吸收硝酸鹽的效率。由於硝酸鹽非常容易在環境中流失,因此多數的氮肥施放到田間後,植物也往往吸收不了;如果可以改善植物的吸收效率,就能減少施肥的浪費,連帶減少製造氮肥耗用的能源,也讓農作物長得更好。

好消息是,透過基因調控,蔡宜芳團隊已經在阿拉伯芥、菸草及水稻上實驗成功,並取得相關專利,期待未來將授權給生物科技公司進行下一步。

培養科學研究必備品:好奇心、科學思辯與毅力

蔡宜芳從事研究的初衷是因為對植物的喜愛與好奇心,對她來說和植物有關的十萬個為什麼,猶如始終永遠拼不完的大型拼圖,從小時候就在蔡宜芳的心中佔據了重要位子,於是她「追根究柢」(如字面上意義),想靠自己解開植物現象背後的秘密。

人們對自己不了解又無法回嘴的植物充滿了誤解,往往覺得植物跟動物一點也不同,然而在蔡宜芳看來絕非如此,她表示,已經有研究發現,當我們這些動物咬下蔬菜的瞬間,植物裡頭負責傳導的的鈣離子就會產生變化。「大家都覺得植物不會動不會叫,但其實植物是有感知的。」蔡宜芳表示,植物其實都知道,只是用我們不懂的方式在表達,要靠研究才能一句一句地破解植物的密語。

圖/劉志恒攝影

當然研究也不能自己埋頭苦幹,交流非常重要。蔡宜芳擔任植物學期刊 《Plant Physiology》 編輯多年,但回憶起剛建立獨立實驗室的階段,面對那麼多來自審稿人的刁鑽問題,當時的自己也難免生氣。一旦轉換身份成為審稿人,被審的經驗也讓她更明白審查論文時該注意的重點,一來一往的思辨與答辯,反而讓她覺得很好玩。

「我自己有個突破,是因為被質疑的時候很生氣,可是不能光氣,也要想辦法解決。就在生氣的時候,想出來的方法,最後變成我們實驗室很新的工具。」而她也認為自己在替《Nature》等重要期刊審稿時,認真地給出言之有物的評論,幫她累積了領域內的信譽,才讓期刊編輯的位置找到了她。

蔡宜芳曾擔任植物學期刊《Plant Physiology》編輯。圖/《Plant Physiology》網頁截圖

像投稿審稿這般來回思辨的訓練,對科學家的養成非常重要,然而蔡宜芳觀察,科學思辨在台灣教育裡比較缺乏。她舉例,在美國課堂上,老師會要學生先讀一篇論文,接下來整堂課則要學生批評論文有什麼問題。「我們在台灣被訓練的人,都會把 paper 當作傳世經書在讀,讀懂它就覺得很開心了——要去批評它,我們真的沒有習慣。」蔡宜芳坦言那過程對她來說曾經非常痛苦,但會痛就代表該變。

她就此改變了思路:面對知識,蔡宜芳要求自己不僅要讀懂,還要有餘力批評它,說出對、錯在哪裡。蔡宜芳認為,科學就是得永遠抱持著質疑的態度,在不疑處有疑,才能找到真正的答案。「在我自己的實驗室裡面,我也一直在逼學生要去思考」。

蔡宜芳在實驗室中,會不斷要求學生思考、批判。圖/劉志恒攝影

而除了好奇心及思辨能力之外,蔡宜芳認為「毅力」也是科學家在科學界持續前進的重要特質。經驗告訴她,在科學研究中遇見失敗比遇見成功的次數多太多了,革命十次稀鬆平常,如何二十次甚至三十次之後還能繼續往前走?那絕對需要強大的毅力來抗壓才行。

說到壓力,身為科學界的女性,蔡宜芳認為,自己的成長環境中,性別造成的影響並不大,以她所在的中研院分生所為例,研究人員性別比例很平均。但若深入細究,「無意識偏見」(unconscious bias)仍難以避免。她以自己帶過的學生為例,生科領域在大學時期男女比例大約是各半,但隨著碩士、博士一路往上,男性的比例逐漸多於女性。因為許多女學生在面臨職涯選擇的時候,往往會被迫以家庭或是男性伴侶的事業為優先,這種狀況回過頭來又讓部分老師覺得「教育女生有時會是浪費」,成為惡性循環。

榮獲過許多科學成就獎項的她,時常是唯一獲獎的女性,而就在接受採訪不久前,她又獲頒一個獎項,直到頒獎當天的照片寄回到所上,「一片黑西裝裡面,就我穿黃色!」她笑道。所上第五屆台灣女科學家傑出獎得主鍾邦柱老師看到照片時,也對她苦笑說:「哎,革命尚未成功,同志仍需努力。」

「先不要去想會有這個東西,做該做的事情。真正不平的時候,不要安靜不講。」儘管環境仍待改變,蔡宜芳建議女科學人自己先跨出一步,就如同她自己一路走來的態度。

一株莫名異變的阿拉伯芥,遇上一位不放棄的科學家兼植物迷,造就了改變農業、甚至是整體生態未來的契機。如果妳的手機也跟蔡宜芳一樣,裝的幾乎全是自己感興趣、想研究的東西的照片,請別質疑自己是不是怪怪的,或許妳也將靠著研究,改變世界,這是我能想到最浪漫的事了。

台灣傑出女科學家獎邁入第 15 年,台灣萊雅鼓勵女性追求科學夢想,讓科學領域能兩性均衡參與和貢獻。想成為科學家嗎?妳絕對可以!傑出學姊們在這裡跟妳說:YES!:https://towis.loreal.com.tw/Video.php

本文由 台灣萊雅L’Oréal Taiwan 為慶祝「台灣傑出女科學家獎」15周年而規劃,泛科學企劃執行。


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