人形机器人距离“人”还有多远？｜回到「生物」

《爱，死亡和机器人》（第一季）剧照

8月19日至23日，2026世界机器人大会将在北京亦庄举行。今年的主题是“人机共生，产需共融”，300余家参展企业将带来2000余件展品和150余件首发新品。大会还将首次设置机器人消费街，让机器人厨师、机器人服务员等走进可供公众近距离观察的应用场景。

在走进展馆、赛场和服务空间之前，许多人对人形机器人的直观印象来也许自舞台。2025年春晚，一群穿着花棉袄的人形机器人转手绢、迈秧歌步，与真人舞者们一起完成整齐的合演；此后一年，机器人又陆续出现在武术、足球、短跑和物品抓取等公开演示中。

2025 春晚《秧bot》

同年（2025）的世界人形机器人运动会上，“天工”机器人以21.50秒夺得100米短跑冠军。

2025世界人形机器人运动会100米项目

当机器人转动手绢、踢出一脚球，或者伸手拿起一个物件，充满好奇的你自然会好奇：机器人是怎么做到的？

完成这些动作，机器人首先需要一副能够行动的身体。骨架支撑重量，关节决定活动范围，电机输出力量，机身和脚底的传感器持续报告姿态。它还需要一套软件系统，处理身体处在什么位置、周围发生了什么、下一步怎样行动、出现偏差后如何调整等问题。

从舞台上的几分钟表演，到工厂、商店和赛场上的连续行动，每个动作背后都有一条由机械结构、运动学、传感、规划与控制等共同组成的长链。

2025世界人形机器人运动会武术项目

人形机器人之所以冠为“人形”，自然是因为这些发明以人类姿态为范本。回归生物，真人的身体自有其运行方式和原理，那么，人类如何以人为“原型”设计出一副能够行动的身体？在机器人的骨架、关节和材料出现之前，自然界里的生命都在用什么方式解决支撑、移动、抓握和感知等问题？

01我们从自然那里学过什么？

《当自然赋予科技灵感》开篇写道：“仿生学的历史是一段不断重启的历史：在每一个时期，人们都从大自然中探寻解决技术难题的方法。”（《当自然赋予科技灵感》P8）

这样的例子几乎随处可见。

座头鲸胸鳍前缘的突起被用于风力发电机桨叶。

带突起的风力发电机桨叶，以座头鲸的鳍为原型。

章鱼柔软的腕和吸盘为软体机械臂提供了另一种抓取思路。

吸盘——不管是动物身上的还是医学用途上的，都有吸附能力。

还有荷兰艺术家泰奥·扬森发明的“风力兽”。骨架由塑料管组成，关节会把风的力量转化为步行的动力，于是，巨大的机械生命便能沿着海滩移动。它没有肌肉和神经系统，材料与结构替它完成了相当一部分运动。

一款拥有36条腿的“野兽”，图源：Strandbees。

通过向自然学习，我们发明了一些“局部”。而要让机器人能够辨认物体、适应变化并选择行动，问题还得向前推进一步：“局部”如何构成“整体”？以“整体”来看，行动如何达成？

那么，自然界中的身体都是怎样形成的？

02回到人体：真人如何发育成形？

人体的发育一点都不简单：从一个受精卵到一副拥有头颅、四肢、器官和神经系统的身体，从头到尾都不是哪位创造者或工程师照着什么施工蓝图做出来的。

胚胎进行大规模改变的同时，必须保证不让自己分崩离析。《生命的成形》将其类比为“折纸”。

《生命的成形》讲述的正是每个人出生前的这段奇妙过程。在这个相当复杂的自组织系统之中，从受精卵到胚胎到胎儿，细胞会接收邻近细胞和组织释放的化学信号，感受距离、浓度与机械力量等信息，然后再改变自己的位置、形态和发育方向。

神经管发出的信号以相反的方向传递，塑造着邻近的组织。（《生命的成形》P108）

大量局部交流逐渐生成整体结构——“在本来单调的胚胎上创造出细节是大量细胞互相对话的结果”。（《生命的成形》P111）

此时的神经管还没有真正的神经细胞和神经连接，也没有感觉、反射、意愿和思想。身体的基本结构先一步展开，神经元、感觉器官、肌肉与神经线路随后逐渐建立联系。身体的成形过程涉及信息的接收、反馈和协调，主观经验则要在更晚些时候才进入生命的历程。

人体已经足够复杂，而当我们把目光移向其他动物，在完全异于人体的生物之中，还会遇到更加陌生的身体，还有经由这些身体打开的另一些世界。

03拥有完全不同于人体的身体，对世界的感知会怎样展开？

《章鱼的心灵》把我们带到头足纲动物身边。人类与章鱼的共同祖先生活在大约6亿年前，此后二者走上分别的演化路径，各自发展出独特的庞大神经系统和复杂行为。

章鱼没有骨骼，腕能向多个方向弯曲（前文提到的吸盘正仿生自章鱼）；大量神经元分布在腕中，局部神经回路可以处理吸盘怎样附着、肌肉怎样收缩、动作怎样绕过障碍等行为。它用眼睛观察，也用遍布腕的吸盘触摸和“品尝”环境。对章鱼来说，行动与感觉紧密交织，每一次伸腕，都可能在对周遭形成“全息”认知。

这只章鱼制造出了非常接近它身后海藻的颜色。

作者彼得·戈弗雷-史密斯记录过这样一次相遇：

我注意到下方有个东西，一条纤细的章鱼腕正缓缓穿过我身旁的海藻，向我按在地上的手指伸去。这只章鱼在海藻中卷成一个球，藏起自己的大部分身体，但我能透过海藻丛间的小孔看到它的一只眼睛。它一边观察着我，一边小心翼翼地伸出一条腕。这是一个小心谨慎的探索动作，它伸出腕时会确保我在它的视野范围内。（《章鱼的心灵》P99）

它躲在海藻后观察潜水者，又从庇护处伸出一条腕来打探，“也许是在品尝我”。（《章鱼的心灵》P99）在这次接触中，章鱼与潜水者都是突然出现在对方处境中的全新对象，好奇的心灵自然会彼此打探，不止是观察，还想要理解。

纪录片《我的章鱼老师》剧照

章鱼还会探索容器、向特定的实验人员喷水、摆弄物体，表现出的性情也大有不同。游戏性、好奇心和不同物种相遇时所感受到的交流感，也让越来越多的人类研究者从疑惑于“动作如何完成”，渐渐转向好奇于“做一只章鱼是怎样一种感觉”。

对包括人类在内的所有生物来说，从感觉到感知再到感受，内部到底经历了什么？

活着是否“有某种感觉”？声、光、气味、压力……当种种环境因素被感官感知、经由神经系统处理和传递，那些以第一人称形式被感受到的“体验”，会把我们引向下一个问题：什么阶段的“体验”可以被认为是生物的“主观经验”？语言、抽象思维、逻辑推理乃至自我反思等更进阶的“智能”模块，是不是要在这一层又一层叠加的复杂之上生成？身体的结构“决定”了拥有这具身体的生物会如何感觉和感知，会如何行动，会如何交互。结构，是心灵的起点。

就连真菌，也并不被动。

长进植物根系的菌根真菌。红色为真菌，蓝色为植物根系的边缘。根系内住满了真菌。图中的比例尺为50微米。《菌络万象》

04从扭秧歌到捡碎片，人形机器人在如何“演化”？

让我们回到机器人。

2026年春晚中，一台机器人从浅色桌面上捡起散落的玻璃碎片。“透明材质会给视觉感知带来困难，普通视觉系统较难获得准确的三维轮廓和位姿，也难以判断合适的抓取点。团队在仿真环境中生成不同厚度、碎裂形状和光照条件下的玻璃数据，再结合多模态感知与力觉反馈，完成识别、抓取规划及力度调整。”（银河通用）

秧歌表演侧重编排性全身运动，机器人需要维持平衡、节奏与队形；捡取碎片则增加了现场物体的差异，感知结果会持续影响后续动作。两类任务都离不开传感和控制，后者进一步突出机器人对开放环境的识别与交互能力。

类似的变化也将在今年的线下活动中集中出现。2026年的世界机器人大会首次设置机器人消费街，并安排发布日、采购日、开发者日和公众开放日，推动机器人从技术展示进入供需对接和实际体验；即将在8月22日至26日举行的第二届世界人形机器人运动会设置50个赛项，其中21项紧贴生活场景。足球、搏击和短跑测试的是机器人的运动能力，在搬运、服务等场景任务中，开发人员在继续追问：机器人能否在变化的环境中真正“派上用场”？

2026世界人形机器人运动会足球项目预选赛

完成现实任务时，传感器提供身体与环境的信息，感知模型识别目标和变化，规划与策略模块生成行动方案，控制系统再把方案落实为关节和肢体的运动。不同机器人采用的技术路线各有差异，预先编排、模型学习、实时规划和人工配置会以不同方式参与其中。共同目标是让感知、决策与行动形成持续循环。

在当前的机器人与人工智能讨论中，这类通过身体同环境互动并完成任务的技术路径，通常被称为“具身智能”。通用人工智能（AGI）指向更广泛的理解、推理、规划和学习能力。

05现在，我们可以谈“智能”了吗？

姚期智院士在2025年可持续社会价值创新大会上分享了一个观点：“现在大模型看样子很可能要到了一个绝境。”他带领我们反思过去一段时间人工智能研究中工程快速推进、基础理解相对滞后的情况，并提出让生物智能重新回到研究视野。

“绝境”是一个可以开放讨论的判断，但其中触及的问题确实令人正视：无论怎样扩大和深化模型、增加数据和算力，都无法替代对“智能”发生原理的理解。工程师需要研究机器相关的材料、结构、传感和控制，研究人工智能——既然带有“智能”二字，当然需要继续探索生命的发生和发育、感官和感觉生成与变化，这一切在怎样塑造我们对外界的认知，这些认知又在如何塑造我们的意识与心灵？

《杨之后》剧照，杨（右）设定上为仿生机器人

把以上这4本书放在一起，我们可以梳理出一个可以大致参考的分类框架：《当自然赋予科技灵感》从材料、形态与结构出发，记录技术怎样向自然学习；《生命的成形》进入有形身体的发育源头，分析人体如何从无到有；《章鱼的心灵》开始探问原始的主观经验如何从身体与环境的互动之中生发；《菌络万象》进一步打破物种分类的边界，让我们看到不同的个体、不同的群体以及所有生命体构成的环境之间，还有着怎样复杂的关联。

2026春晚《武bot》

回到开篇抛出的问题——机器人是怎么做到的？针对具体的动作，工程师们会不断分解出越来越精细的工程答案。至于，感觉怎样构成经验，经验如何形成心灵——“智能”究竟是什么，也许还是要回到“生物”去研究。

参考资料

1.银河通用机器人：《银河通用机器人马年春晚首秀背后的技术揭秘“银河星脑AstraBrain”》，2026年2月24日。

2.John J. Craig：《机器人学导论（原书第4版）》，贠超、王伟译，机械工业出版社，2018年。

3.左国玉、张伟：《人形机器人技术基础与应用》，机械工业出版社，2024年。

4.姚期智：大模型发展已进入绝境，过去20年间工程当家科学靠后，生物智能应回归主流，2025年。

策划&编辑丨后浪科学

合作请联系微信号：Myx20000721