การพัฒนาล่าสุดในด้านวิทยาการหุ่นยนต์ห่อหุ้มผิวหนังของมนุษย์ นำไปสู่คำถามที่กว้างขึ้นเกี่ยวกับอนาคตของเทคโนโลยีไซบอร์ก
ตั้งแต่ชายหกล้านดอลลาร์ไปจนถึง RoboCop ไปจนถึง Terminator ฮอลลีวูดได้สร้างวิหารแห่งไซบอร์กที่น่าจดจำ ลูกผสมเหล่านี้พยายามที่จะทำลายสังคมหรือช่วยมันตามเป้าหมายของพวกเขาเอง แต่พวกเขาก็หลงใหลในเหตุผลเดียวกัน พวกเขาทำให้เส้นแบ่งระหว่างมนุษย์กับหุ่นยนต์ไม่ชัดเจนในแบบที่ไม่เคยเกิดขึ้นในประวัติศาสตร์ของเรา—แต่อาจเป็นส่วนหนึ่งของอนาคตของเรา
ไซบอร์กที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ยังคงอยู่ห่างออกไป แต่นักวิทยาศาสตร์กำลังบุกเบิกวิธีการใหม่ในการรวมมนุษย์และเครื่องจักรเข้าด้วยกัน ทีมงานชาวญี่ปุ่นได้ออกแบบนิ้วมือหุ่นยนต์ที่ปกคลุมไปด้วยผิวหนังที่มีชีวิตซึ่งเติบโตจากเซลล์ผิวหนังของมนุษย์จริงๆ กระบวนการนี้ทำให้ส่วนต่อของหุ่นยนต์ดูสมจริงอย่างยิ่ง ไม่น้อยเพราะผิวหนังสามารถเคลื่อนไหวและงอได้อย่างเป็นธรรมชาติเหมือนกับตัวเลขสามหลัก เมื่อสัมผัสแล้ว ผิวหนังยังให้ความรู้สึกเหมือนผิวหนังมนุษย์มากกว่าผิวหนังของหุ่นยนต์ซิลิโคน และยังสามารถรักษาให้หายได้เมื่อถูกตัดหรือแยกออก การคลุมด้วยนิ้วเดียวนั้นห่างไกลจากการปิดบังหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ทั้งตัวในผิวหนังมนุษย์ที่ผลิตขึ้นแบบเทียม แต่การพิสูจน์แนวคิดที่ก้าวล้ำซึ่งมีรายละเอียดในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวันนี้ในMatterทำให้เกิดความเป็นไปได้ที่เหลือเชื่อ
โชจิ ทาเคอุจิ วิศวกรที่เชี่ยวชาญด้านระบบไบโอไฮบริดที่มหาวิทยาลัยโตเกียว ประเทศญี่ปุ่น กล่าวว่าในขณะที่หุ่นยนต์ที่มีผิวซิลิโคนบางตัวดูเหมือนมนุษย์มากในระยะไกล แต่การตรวจสอบอย่างใกล้ชิดเผยให้เห็นว่าหุ่นยนต์เหล่านี้เป็นของปลอม นั่นเป็นเหตุผลที่ทีมของเขาหันมาใช้หุ่นยนต์ไบโอไฮบริด “เป้าหมายของเราคือการพัฒนาหุ่นยนต์ที่เหมือนมนุษย์อย่างแท้จริง” เขากล่าว “เราคิดว่าวิธีเดียวที่จะบรรลุลักษณะที่ปรากฏที่สามารถเข้าใจผิดว่าเป็นมนุษย์ได้คือการคลุมมันด้วยวัสดุเดียวกันกับมนุษย์ นั่นคือเซลล์ผิวที่มีชีวิต”
ในการสร้างส่วนต่อที่เหมือนจริง Takeuchi และเพื่อนร่วมงานได้ประดิษฐ์ค็อกเทลเนื้อเยื่อผิวหนัง จากนั้นจึงหล่อวัสดุรอบๆ นิ้วเทียมเพื่อให้การปกปิดที่ดูเป็นธรรมชาติและไร้รอยต่อ
การทาผิวหนังเป็นกระบวนการสองส่วน ทีมแรกผสมคอลลาเจนและไฟโบรบลาสต์ที่ผิวหนังของมนุษย์ ซึ่งเป็นส่วนผสมหลักสองอย่างในเนื้อเยื่อเกี่ยวพันของผิวหนัง นิ้วจุ่มลงในสารละลายนี้ และในขณะที่เพาะเลี้ยงในตู้ฟักเป็นเวลาสามวัน ‘หนังแท้’ เทียมนี้ยึดติดกับตัวเลขเมื่อเนื้อเยื่อหดตัวตามธรรมชาติเพื่อสร้างสารเคลือบที่แน่นและแน่นหนาบนนิ้ว สารเคลือบนี้ทำหน้าที่เป็นรากฐานสำหรับการขึ้นรูปและการใช้ชั้นที่สอง ซึ่งเรียกว่า ‘หนังกำพร้า’ ซึ่งประกอบขึ้นจากเซลล์ผิวหนังมนุษย์ชนิดเดียวกันที่ประกอบด้วยชั้นนอกของผิวหนังของเราประมาณ 90% สารละลายที่สองถูกเทลงบนนิ้วหลายครั้ง จากมุมที่ต่างกัน และทิ้งไว้ให้เพาะเลี้ยงเป็นเวลาสองสัปดาห์เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป
ผิวที่ได้จะมีเนื้อสัมผัสเหมือนมนุษย์ และเมื่อแยกหรือตัดก็สามารถรักษาให้หายได้ด้วยการใช้ผ้าพันแผลคอลลาเจนซึ่งค่อยๆ กลายเป็นส่วนหนึ่งของผิวหนังเอง ซึ่งเป็นเทคนิคที่ได้รับแรงบันดาลใจจากการใช้การปลูกถ่ายไฮโดรเจลเพื่อรักษาแผลไหม้ที่รุนแรง
ผิวหนังหุ่นยนต์ถูกสร้างขึ้นด้วยเซลล์ผิวหนังมนุษย์ทดลองที่มีจำหน่ายทั่วไป “การวิจัยเกี่ยวกับการผลิตจำนวนมากกำลังดำเนินการอย่างแข็งขันในด้านอื่น ๆ เช่น เวชศาสตร์ฟื้นฟูและการวิจัยเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยง” ทาเคอุจิกล่าวเสริมว่าการวิจัยการผลิตผิวหนังอย่างต่อเนื่องในพื้นที่เหล่านั้นจะช่วยให้เขาทำงานเกี่ยวกับหุ่นยนต์เสื้อผ้าในผิวหนังมนุษย์
ความก้าวหน้าอื่น ๆ ในการผลิตผิวหนังที่อาจนำไปใช้กับหุ่นยนต์นั้นเกี่ยวข้องกับการสร้างแผ่นผิวหนังมนุษย์ที่มีชีวิต ซึ่งจะต้องถูกตัดและปรับแต่งให้เข้ากับรูปร่างต่างๆ ของร่างกาย นักวิจัยที่ Caltech เพิ่งเปิดตัวผิวหนังเทียมที่พิมพ์ได้ ซึ่งทำจากไฮโดรเจลแบบนิ่ม ฝังด้วยเซ็นเซอร์ที่สามารถตรวจจับแรงดัน อุณหภูมิ หรือแม้แต่สารเคมีอันตราย แต่อาจเป็นเรื่องยากที่จะปรับผิวที่พิมพ์ให้เข้ากับรูปร่างที่เป็นเอกลักษณ์ของกายวิภาคของมนุษย์ เช่น นิ้วหรือมือ วิธีการของ Takeuchi สร้างรูปแบบที่พอดีโดยไม่ต้องใช้ความพยายามดังกล่าวนิ้วที่เคลื่อนที่ด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นเพียงส่วนเล็กๆ ส่วนหนึ่งของกายวิภาคของมนุษย์ แต่การเคลื่อนไหวของนิ้วแสดงถึงวิธีการสำรวจว่าผิวหนังสามารถปกปิดส่วนที่เคลื่อนไหวได้เหมือนจริงได้อย่างไร การขยายขนาดการทดลองทำให้เกิดความท้าทาย โดยเริ่มจากการหาวิธีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการผลิตผิวในปริมาณที่มากขึ้น
ผลิตภัณฑ์ยังคงอ่อนแอกว่าผิวของเรามาก Takeuchi กล่าวและจนถึงขณะนี้ต้องได้รับการดูแลอย่างต่อเนื่องเพื่อให้สามารถอยู่รอดได้ “เพื่อรักษาไว้เป็นเวลานาน จำเป็นต้องมีระบบที่มีโครงสร้างคล้ายหลอดเลือดภายในซึ่งให้สารอาหารอย่างต่อเนื่อง” เขาอธิบาย เพื่อแก้ปัญหานี้ ทีมงานกำลังครุ่นคิดถึงวิธีการเลียนแบบหลอดเลือดและต่อมเหงื่อที่เทียบเท่าเพื่อช่วยส่งน้ำไปยังผิวหนัง
แน่นอนว่ารูปลักษณ์ไม่ใช่ทุกอย่าง มนุษย์ไม่ได้เห็นแค่ผิวของกันและกัน แต่สัมผัสได้ และผิวที่มีชีวิตให้ความรู้สึกเป็นธรรมชาติมากกว่าซิลิโคน
Maria Paola Paladino ผู้ศึกษาทัศนคติของมนุษย์ต่อหุ่นยนต์ที่มหาวิทยาลัย Trento ประเทศอิตาลี ชี้ให้เห็นว่ามีงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์มากมายเกี่ยวกับการสัมผัสและผลกระทบในการสร้างความสัมพันธ์และความเป็นอยู่ที่ดี “มีงานวิจัยที่เสนอแนะ เช่น ถ้ามีคนแตะตัวคุณ ในแบบที่คุณเปิดกว้าง คุณจะใจดีต่อบุคคลนี้มากขึ้น” เธอกล่าว “ถ้าคุณสัมผัสผิวหนังหุ่นยนต์นี้ คุณจะสัมผัสได้ถึงสัมผัสของมนุษย์หรือไม่? ในแง่ของประสบการณ์ของมนุษย์ที่น่าสนใจจริงๆ”
สัมผัสของหุ่นยนต์เป็นคุณลักษณะสำคัญอีกอย่างหนึ่งที่ต้องพัฒนาหากหุ่นยนต์มีปฏิสัมพันธ์อย่างเป็นธรรมชาติและปลอดภัยมากขึ้น เนื่องจากพวกมันกลายเป็นส่วนร่วมของสภาพแวดล้อมมนุษย์ในชีวิตประจำวันของเรา นักวิทยาศาสตร์ได้ลองใช้เซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์และวิธีการอื่นๆ เพื่อสร้างความรู้สึกสัมผัสในหุ่นยนต์ สำหรับการทดลองใช้นิ้วของเขาเอง ทาเคอุจิวางแผนที่จะสำรวจการสร้างระบบประสาทตามธรรมชาติเพื่อปลูกฝังความรู้สึกสัมผัสในผิวหนัง
หุ่นยนต์ได้จุดประกายการถกเถียงมากมายเกี่ยวกับ อนาคต ของปัญญาประดิษฐ์ เราต้องการให้หุ่นยนต์ฉลาดแค่ไหน บางคนถาม และมีความหมายว่าอย่างไร? มีคำถามที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นเมื่อพูดถึงรูปร่างหน้าตาของเครื่องจักรอัจฉริยะ—เราต้องการให้หุ่นยนต์มีลักษณะเหมือนมนุษย์แค่ไหน?
ปฏิกิริยาของมนุษย์ต่อหุ่นยนต์นั้นแตกต่างกันไป ผลการศึกษาจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งจอร์เจียพบว่าผู้ใหญ่วัยเรียนส่วนใหญ่ชอบให้หุ่นยนต์มีลักษณะเหมือนหุ่นยนต์ ในขณะที่ผู้สูงอายุชอบผู้ที่มีใบหน้าเหมือนมนุษย์มากกว่า บทบาทของหุ่นยนต์ที่กำหนดก็เป็นปัจจัยเช่นกัน บุคคลส่วนใหญ่ในการศึกษานี้ชอบให้หุ่นยนต์ทำความสะอาดบ้านดูเหมือนเครื่องจักรมากกว่า ตัวอย่างเช่น ในขณะที่ผู้ที่สื่อสารกับเราและทำงานที่ ‘ฉลาด’ เช่น การให้ข้อมูล มักจะชอบให้ดูเหมือนเรามากกว่า
เราจะมีปฏิสัมพันธ์อย่างมีความหมายกับหุ่นยนต์ทางสังคมในชีวิตประจำวันของเรามากขึ้นเรื่อยๆ (หุ่นยนต์สามารถเช็คอินคุณในโรงแรมนำคุณออกกำลังกาย หรือจัดงานศพของคุณได้ ) และหุ่นยนต์ที่เหมือนมนุษย์บางตัวก็อยู่ท่ามกลางพวกเราแล้ว รวมถึงSofia แห่ง Hanson Robotics ซึ่งมีบัญชีโซเชียลมีเดียของตัวเอง ผู้ก่อตั้ง David Hanson อธิบายถึงประโยชน์ของการสร้างเครื่องจักรเหมือนกับเรา “ในการออกแบบหุ่นยนต์ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากมนุษย์ เรายึดเครื่องจักรของเราให้ได้มาตรฐานสูงสุดที่เรารู้จัก—หุ่นยนต์ที่เหมือนมนุษย์เป็นจุดสูงสุดของวิศวกรรมที่ได้รับแรงบันดาลใจจากชีวภาพ” เขียนในIEEE Spectrumสิ่งพิมพ์ด้านเทคโนโลยี
การศึกษาด้านประสาทวิทยาได้เจาะลึกถึงความรู้สึกของมนุษย์ที่มีต่อหุ่นยนต์และพบว่าการเอาใจใส่ต่อหุ่นยนต์ของเราเมื่อได้รับการปฏิบัติอย่างรุนแรงนั้นยังไม่อยู่ในระดับเดียวกับที่เรารู้สึกต่อมนุษย์คนอื่นๆ เรามองว่าหุ่นยนต์น้อยกว่ามนุษย์ ดังนั้นการทำให้พวกมันดูมีมนุษยธรรมมากขึ้นอาจทำให้ความสัมพันธ์ของเราแน่นแฟ้นยิ่งขึ้น นั่นอาจเป็นประโยชน์เนื่องจากหุ่นยนต์มีหน้าที่ในสังคมมากขึ้นเช่นการดูแลหรือแจกจ่ายข้อมูลและคำแนะนำที่สำคัญ
“ในทางกลับกัน มีตัวอย่างที่ดีบางอย่างของมนุษย์เช่น NAOซึ่งเห็นได้ชัดว่าเป็นเครื่องจักร แต่ก็น่ารักและผู้คนก็ชอบมันมาก” ปาลาดิโนกล่าว หุ่นยนต์ฮอลลีวูดอย่าง R2-D2 และ WALL-E ได้ก่อให้เกิดแฟน ๆ จำนวนมากโดยไม่ต้องมองเหมือนมนุษย์มากนัก (พิพิธภัณฑ์สมิ ธ โซเนียนเป็นที่ตั้งของกลุ่มหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ มัคคุเทศก์สูง 4 ฟุตที่รู้จักกันในชื่อ หุ่นยนต์ Pepperซึ่งดึงดูดผู้มาเยี่ยมชมด้วยการให้ข้อมูลและตอบคำถาม)
ส่วนหนึ่งของการถกเถียงเกี่ยวกับรูปร่างหน้าตาของหุ่นยนต์นั้นหมุนรอบแนวคิดของ “หุบเขาลึกลับ” ซึ่งเป็นแนวคิดของ Masahiro Mori นักหุ่นยนต์ในปี 1970 ที่ใช้กับตุ๊กตาที่น่าขนลุกเช่นกัน โมริแนะนำว่าเมื่อหุ่นยนต์กลายเป็นมนุษย์มากขึ้น มนุษย์ก็ตอบสนองได้ดี—จนถึงจุดที่สิ่งที่ตรงกันข้ามกลายเป็นจริง เมื่อพวกเขากลายเป็นเหมือนจริงเกินไป ทฤษฎีก็ดำเนินไป คุณลักษณะที่ไร้มนุษยธรรมที่ละเอียดอ่อนแต่สังเกตเห็นได้ชัดเจนกลายเป็นเรื่องน่าขนลุกและน่ารำคาญเป็นพิเศษต่อมนุษย์ที่สังเกตเห็นว่ามีบางอย่างไม่ถูกต้อง ความขัดแย้งเกี่ยวกับวิธีการหาปริมาณ “หุบเขาลึกลับ” หรือเท่าที่มีอยู่ ยังคงมีต่อไป อย่างจริงจัง
