可以自我復制的機器人

　　在7月初舉行的切爾滕納姆科學節上，英國巴斯大學的艾德里安·鮑耶和新西蘭科學家維克·奧利弗公布了一個叫做“RepRap”的機器人，這種機器人能夠自行“復制”自己的零件，根據三維模型把所需要的塑料物件自動制造出來。雖然RepRap仍在不斷完善之中，但人們仍對這種具備“生長力”的機器充滿期待。它可能會成為一個自動工廠，也有可能因此衍生出機器人的不死之身。
　　包括雷內·迪卡爾在內的在一批哲學家、數學家和物理學家一直對一種東西非常感興趣，那就是可以自我復制的機器。當然，在科幻作家那里，這不成問題，而且他們還指出了將這樣一種技術帶到世界上的種種危險。然而，對于可以自我復制的機器人，不管你是支持，還是反對，它都已經開始走進你我的生活。
　　英國巴斯大學的艾德里安·鮑耶（AdrianBowyer）博士坐在他的辦公室里，看上去不像一位邪惡的科學怪人。鮑耶現年55歲，是巴斯大學機械工程學系高級講師和“RepRap”機器人的發明者，身體有點矮胖，兩眼炯炯有神，說起話來柔聲細語。
　　7月初，在切爾滕納姆科學節（CheltenhamScienceFestival）上，鮑耶和新西蘭科學家維克·奧利弗（VikOliver）揭開了他們聯手研制的可自我復制的機器人的神秘面紗。這個機器人名叫“RepRap”，它與其他機器人最大的不同是，它身上的大部分部件都是從較早的一個原型機器人復制出來的。“RepRap”機器人在2006年首次組裝完畢，但這是第一次和它的母體一同亮相。
　　從技術上來說，“RepRap”是一種快速成型（RapidPrototyping）技術形式，從生產飛機到生產吹風機的流水線，都經常用到這項技術，其實說它是一種“三維物體印刷機”可能更容易理解。“RepRap”的工作原理基本上跟家用臺式印刷機相同，但是它并不是在紙上印刷，而是根據電腦設計的三維模型，直接用塑料制作出三維“硬件”而已。

未來發展潛力巨大

　　鮑耶將他的“RepRap”形容為“一種潛在的很有前途的技術”。這項技術使人們看到非生命物體的“生長”潛能。“RepRap”可以自動生產出來自己的部件，最終能“讓每一個人在復制的幫助下，具有自己制造任何東西的能力”。
　　也許將來有一天，每一個人都會享受到自我復制技術的好處，比如，你只需要買回一臺電視就可以了，電視陳舊了，你只需要下個命令，舊電視就會自我復制出一臺一模一樣的新電視來。當然，現在這項技術剛剛起步，還只能自我復制一些粗糙的小塑料品，比如涼鞋、掛鉤、門把手、蒼蠅拍等，但是毫無疑問，將這項技術進一步完善后，自我復制更加精致的物品是完全有可能的，比如精密儀器中的線路等。
　　現在的“RepRap”看上去有點寒酸。它的體積并不大，只比便攜式電視大一點，像是用一些長長的壁骨材料和大量塑料部件組裝起來的。在它的心臟部位是一個非常重要的擠壓機，將白色纖維絲輸入到擠壓機上的噴嘴里，噴嘴便可以噴吐出用熔化的塑料擠壓而成的薄膜，看上去有點像一臺廉價的紡織機。
　　鮑耶將噴嘴設置到工作狀態，讓它生產一個簡易掛衣鉤來。一條線接一條線，一層摞一層，“RepRap”開始工作。這是個枯燥乏味的過程，“復制”每個小部件幾乎都要用兩個小時。復制完成“孩子”機器人的所有部件需要花費數百個小時。鮑耶現在的工作就是要將“RepRap”的工作成本降下來，從金錢到時間。

　　自我復制機器的想法可以追溯到瑞典皇后對法國哲學家和數學家笛卡爾的評論，但到19世紀，塞繆爾·巴特勒對自我復制機器進行了更加認真的研究。巴特勒在他的小說《烏有鄉（Erewhon）》中，描寫了一個能模仿莊稼生物學過程的機器。
　　科幻作家也盯上了自我復制技術，約翰·斯勒德克（JohnSladek）于1968年發表了小說《生殖系統（theReproductiveSystem）》，書中描寫了一部可以自我復制的機器人瘋子。而在這部小說走紅之前，著名科學家菲利浦·K·迪克(PhillipK.Dick)、阿瑟C.克拉克(ArthurC.Clarke)和獲得諾貝爾提名的卡雷爾·恰佩克(KarelCapek)也都對自我復制技術產生了濃厚興趣。這些探索為科幻影片《魔鬼終結者》打下了基礎，這部影片中的機器人試圖控制整個世界。
　　但鮑耶認為，他的“RepRap”將被證明遠沒有這么壞。另外，他的機器人現在還不能自我裝配，目前也不能復制自己的全部零件。所以，你也許會質疑，“RepRap”其實算不上一個真正的自我復制機器人。但鮑耶對此的解釋是：“作為一種有效的自我復制機器，你能看到整個工藝過程，這和你利用一種機械工具制造另一個復制品有很大的不同。‘RepRap’讓這個過程自動化起來，這就是差別所在。”
　　鮑耶認為這種自我復制技術非常適合那些經濟實力并不特別發達的國家采用。他說：“這意味著發展中國家也可以在制造業獲得一席之地。即使在中國，要建設一條裝配流水線，也要花費數億美元。你可以給工人發低工資，但你制造產品必須有大量資金投入。而‘RepRap’是一種可以在投入較少的情況下就能進行規模生產的東西。如果你擁有一個‘RepRap’，事情就好辦了，一旦你擁有一個，你就能再擁有好幾個，甚至你還能送給鄰居一個，他們就能像你一樣，利用一個制造出很多個這種機器人。所以，‘RepRap’在幫助人們擺脫貧窮方面，是一種非常有效的機械裝置。”
　　鮑耶表示，用不了多久，非洲等地區的社團也可以下載制造“RepRap”的說明書，利用它復制更多的機器。因為整個設計是開放的，所有資料都是免費的，所以利用它的社團不需要支付任何版稅。

05年美科學家研制出自我復制機器人

　　其實早在05年，美國已宣稱已研制出自我復制機器人，但外形像智能玩具。

　　這種具有自我復制功能的機器人不太像電影《星球大戰》中的機器人，倒是與幼兒園的玩具更加相似。它由4個智能模塊制成，不會走路，也沒有說話能力，它們的行動仍取決于人類的幫助。但發明者表示，這種機器人為科學家研制出能夠自我復制的機器提供了有形證據，從而滿足了制造可以在極其惡劣或對人類而言十分遙遠的環境中生存的機器人的重要概念條件。用幾個模塊組成的機器人呈長條形，能在不同的“關節”部位以任意角度扭轉，非常像多年前流行的智力玩具“魔棍”。在自我復制時，長條形的機器人會扭轉“身體”，低下“頭”來，用“頭部”模塊表面的電磁鐵吸住一個新的模塊放在一邊，此后再吸住一個模塊堆在第一個模塊上面。

　　在復制的最后階段，尚未完工的“副本”機器人也會配合行動，低下“身體”讓“施工”的機器人把最后的模塊堆在自己身上，使兩者的高度達到一致。這樣，“施工者”就組裝成了和自己一模一樣的“副本”。由4個模塊組成的機器人，完成自我復制只需要2.5分鐘。

　　自我變形執行不同任務

　　它通過同桌面相接觸而獲得動力，通過臉部來完成數據的轉換。由于它能自己組成不同的形狀，能執行不同的任務。比如，在倒塌的樓房中執行任務時，它能變成蛇，再變成圓屋頂，以保護里面的人。

　　機器人的4個模塊都是邊長10厘米的立方體，每側都有彎曲裂口，這使得它們能夠穿過120度的弧形體。模塊每側都有電磁體，這樣，它們就可以選擇互相如何連接和分離。

　　這種模塊機器人在經過自我調整后可以變成塔形、直角和正方形等形狀。每個模塊上都有一個微型電腦芯片，電腦芯片編入了指示機器人工作指令的程序。 

　　利普森說：“人們對高性能機器人的興趣越來越大，希望機器不僅可以發現問題，還能自我修復。如果你把一個機器人送到火星上去，有些部件發生故障，你肯定希望修復它，你肯定不希望因為一點點小故障就放棄了你的探索任務。”另外，自我復制和修復技術還可能用在那些被派到危險環境的機器人身上，比如戰區或遭到破壞的核反應堆等人類無法生存的地方。

　　與自然生物體復制仍有距離

　　具有自我復制功能的機器人在科幻小說中雖說相當普遍，但在現實生活中要制造出這種機器人極其困難，這在技術和軟件方面都面臨巨大挑戰。截至目前，只有兩種具有復制功能的機器公諸于眾，但它們一方面比較簡單，另一方面遠不及成功的生物有機體。

　　自我修復機器的定義一般是指一種具有自我創造能力的機器，“再造”的機器接著能夠造出另一與它們相似的機器。繁殖是生物界的前提條件，同時，隨著未來幾代生物體的基因變化，它還應具備適應能力。

　　在接受法新社記者采訪時，主要研究人員利普森表示，這個機器人盡管有它的局限性，但它是“機器自我復制是可能的，自我復制并不局限于活的有機體”這一概念的有力證據。這項研究由美國宇航局和其他一些對自我修復系統感興趣的單位聯合資助。