全球首例！00后华人发Nature，宇树机器人完成活体手术

上过春晚的机器人，这次上了手术台，还登上了 Nature！

是的，真的就是同一型号

最近，Nature 正刊发表了这样一篇论文：加州大学圣地亚哥分校的研究团队，使用宇树科技开发的人形机器人，在活体猪身上完成了两例胆囊切除术。

论文截图

这也是人形机器人第一次在活体上完成真正的外科手术操作。

此前，马斯克曾放出狂言，称机器人将在几年内超过优秀的人类外科医生，并在约 5 年内超过最顶尖的外科医生。

本次最新研究的发布，更是一石激起千层浪，机器人取代医生的时代难道真的要来了？

先别急着激动，事情可能没有你想象的那么简单。

人形机器人真能做手术！但是效果嘛……

老规矩，聊意义之前，我们得先知道研究到底做了啥。

值得一提的是，论文第一作者兼通讯作者 Zekai Liang 来自中国，本科毕业于华中科技大学机械工程专业，目前在加州大学圣地亚哥分校攻读博士学位。

「手术机器人」这个概念对临床医生来说其实并不陌生，毕竟达芬奇系统 2000 年就已经获批临床，至今已经有 20 多年的应用了。

达芬奇手术机器人（图源：视觉中国）

而这次 Nature 最新研究的「首次」，特指人形机器人这个形态，第一次完成活体手术。

研究团队选择了宇树科技（Unitree）的 G1 人形机器人作为硬件平台，并为其开发了定制化末端执行器、遥操作系统及手术控制算法。

研究总共分为 3 步。

第一步，测试基础性能，看机器人有没有做手术的「基本功」。

腹腔镜手术要求器械始终围绕腹壁套管针形成固定的远端运动中心（Remote Center of Motion，RCM）运动。达芬奇等专用手术机器人通过机械结构天然保证 RCM，而人形机器人没有这一机构，只能依赖视觉和算法实时估算这一支点，因此对控制精度提出了更高要求。

结果显示，人形机器人只有在特定穿刺孔布局下，表现才能接近专用手术机器人。运动精度方面，直线操作误差约 1.3 mm，与专用机器人相近，但复杂曲线轨迹误差增加至约 10.4 mm，约为专用手术机器人的 10 倍。

此外，医生遥操作到机器人执行之间存在约 156 ms 延迟，已经接近业内普遍认为不影响操控体验的 150 ms 临界值。

手术人形机器人平台的遥操作系统（图源：论文截图）

第二步，让外科医生试用，看用起来怎么样。

研究团队邀请了外科医生和普通受试者分别试用人形机器人、专用手术机器人和传统腹腔镜。结果显示，专用手术机器人综合表现最佳（评分 97.67），人形机器人位居第二（85.39），但明显优于传统腹腔镜（70.47）。

医生主观评价也显示，人形机器人的操作负担介于专用机器人与徒手腹腔镜之间。

论文截图

第三步，活体动物实验。

研究团队在两头活体猪身上完成腹腔镜胆囊切除术，两例手术均顺利完成胆囊三角解剖、胆囊剥离等关键步骤，未中转开腹或传统腹腔镜。

不过，整个过程并不轻松。由于动物呼吸和机器人底座轻微漂移，软件计算的 RCM 会不断偏移，两台手术分别进行了 8 次和 4 次暂停校准，其中超过 3 分钟的长时间中断分别达到 2 次和 3 次。

术后问卷中，参与手术的外科医生普遍认可系统具备完成手术的能力，但对于其临床成熟度评分中位数仅为 2.5 分（满分 5 分），即使是亲自操作系统的医生，也认为它距离真正进入临床仍有相当距离。

论文截图

问题明显大于优势，距离临床还早得很

好，现在论文看完了，相信有一个共同疑问也已经在各位医生读者心中渐渐浮现：达芬奇机械臂已经用了那么多年，为啥非要费劲心思把人形机器人送上手术台？何必呢？

研究作者显然也想到了这一点，他们给出了 3 点理由。

第一，不需要改造手术环境。

人形机器人身高、臂展与人接近，理论上可以直接站进现有手术室，用医生手里现成的腔镜器械，不需要像达芬奇那样重新规划手术室布局、做专门的机械对接。

第二，成本更低、用途更广。

达芬奇系统购置和维护成本高、耗材专有，通常只在资源充足的大医院配备。而人形机器人价格相对低廉，理论上还能顺便干点别的活，比如搬搬器械、送送样本、再给病人甩个手绢跳跳舞啥的。

第三，占地更小、不遮挡视线。

相比达芬奇那种庞大的床旁塔式机械臂，人形机器人体积更紧凑，理论上能减少手术台周围的拥挤，给床旁助手留出更多操作空间，也有利于团队保持视线交流。

论文截图

嘶——听完这 3 点理由，是不是觉得有点如听？毕竟对于一台手术来说，安全性和准确性才是最重要的指标。

显然，目前人形机器人用于手术的缺点也十分明显。不仅精度有明显差距（比专业手术机器人精度差了近一个数量级），工作空间也受限（G1 的臂展约 450 mm，成年人的臂展一般在 1.6～1.8 米），甚至无菌问题也不好解决（现在需要像人一样套无菌手套）。

问题明显大于优势，为啥研究者们非要执着于让人形机器人做手术？

实际上，这篇文章的目的，并不是想现在就把人形机器人送上手术台，而是借用外科手术这个门槛最高、容错最小的「考试」，来检验人形机器人目前的能力天花板到底有多高。

论文结果也很诚实，虽然人形机器人已经有了显著的突破，但依然没有摸到上临床的门槛。

不过，在机器人做手术这个赛道，还有很多新的选手最近也很热闹。

比如前段时间 Science Robotics 发表的一项研究，让机器人在没有任何人工干预的情况下，自主完成了 8 例离体猪胆囊切除术，成功率 100%。

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研究主要负责人表示，这标志着机器人从「能执行特定手术任务」迈向了「真正理解外科手术」。但同样的，距离真正走上临床还有相当长的距离。

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