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人形机器人首进手术室:远程操控活体手术全程拆解

2026 年 7 月 8 日,《自然》(Nature)期刊刊登了一项足以改写手术机器人产业格局的研究:加州大学圣地亚哥分校(UCSD)的工程师与外科医生团队,首次将两台远程操控的人形机器人送入手术室,在大型非人灵长类哺乳动物身上成功完成了活体手术。这标志着人形机器人正式跨过了从「工业巡检」到「手术台」的门槛。

实验设计:两场手术,两种范式

研究团队设计了两个对比鲜明的实验场景,以验证人形机器人在手术室中的不同角色。

第一场手术——人机协作胆囊切除术。 一台绰号为 Surgie 的人形机器人与一名人类外科医生组成手术团队。Surgie 承担主操刀手的角色,在远程操控下完成胆囊分离、结扎与切除等核心步骤,人类医生则作为第一助手负责牵拉组织、暴露术野。这种模式模拟了「一名专家远程指导 + 机器人就地执行」的真实场景。

第二场手术——全机器人团队手术。 两台 Surgie 机器人并肩操作,一台主刀、一台助手,全程无人类外科医生直接参与器械操作。这意味着手术任务可以在完全没有现场外科医生的条件下完成,对偏远地区和极端环境下的医疗救援具有颠覆性意义。

两项手术均在大型非人灵长类动物身上进行,属于临床前概念验证。研究的终极目标并非取代人类外科医生,而是构建一个能让人形机器人与人类无缝协作的「未来手术室」。

技术底座:为什么是人形机器人?

当前主流手术机器人——以直觉外科(Intuitive Surgical)的达芬奇(da Vinci)系统为代表——是高度专用化的庞大设备:重约 1800 磅(约 816 公斤),配备三到四个专用机械臂、专有工具和软件,需要经过改造的专用手术室和大型团队才能部署。

而本研究中使用的 Surgie 机器人——基于宇树科技(Unitree)G1 人形平台改造——高 5 英尺(约 1.52 米)、重仅 60 磅(约 27 公斤)。研究人员为 Surgie 定制了适配器,使其能够持握传统腹腔镜手术器械。体型的差异带来了三个层面的优势:

第一,部署灵活性。 Surgie 可以直接走进普通手术室,无需空间改造、无需专用安装团队。论文通讯作者之一、UCSD 外科助理教授 Shanglei Liu 指出:「成本只是零头,占用的空间也只是零头。无论是偏远地区还是太空,它都易于部署。」

第二,多任务通用性。 专用手术系统只能执行预编程的特定术式,而人形机器人可以行走、取物、清理手术室,未来还能在手术前准备器械、术后承担消毒整理工作。论文资深作者 Michael Yip 教授(UCSD 电子与计算机工程系)表示:「我们的目标之一是开发自主手术助手——许多社区面临手术团队人员配备不足的困境,人形机器人可以作为综合团队的一员,弥合这一缺口。」

第三,操控直觉性。 对于未接受过达芬奇系统培训的医务人员,操控人形机器人的体感更接近自然的人体动作。论文合著者 Nikita Thareja 医生坦言:「我们很惊讶 Surgie 能与我们的工作空间和手术流程如此契合。」

精度与挑战:从概念验证到临床落地

在手术精度方面,Liu 医生确认:「由远程操控人形机器人完成的手术,与远程操控达芬奇系统完成的手术同样精准。」这否定了「轻量化 = 精度妥协」的直觉假设。

但挑战同样显著。手术过程中,机器人需要多次重新校准,导致整体耗时远超现有专用手术系统。Liu 医生对此持乐观态度——「第一例机器人腹腔镜手术耗时六小时,现在只需 30 分钟,人形手术机器人也会经历同样的学习曲线。」

远程操控的时滞(latency)是另一个关键瓶颈。从外科医生操控手柄到机器人执行动作之间的延迟,会随距离拉长而增加。团队正在针对长距离远程手术场景优化控制系统,目标是将时滞压缩到亚感知级别。

行业映射:宇树 G1 的双重身份

值得关注的是,实验所用机器人正是宇树科技在 2025 年发布的 G1 人形机器人。这款原本定位为「通用人形平台」的产品,在装上 UCSD 团队开发的末端执行器适配器后,摇身一变成为手术台的主刀手。这揭示了一个深层趋势:人形机器人的价值不在于「专门为某个场景设计」,而在于「通过末端工具切换覆盖多个场景」——从仓库搬运到手术室执刀,共享同一套本体智能。

未来展望:从手术室到战场再到太空

Yip 教授为 Surgie 描绘了清晰的三阶段路线图:短期(手术助手)→ 中期(远程操控手术)→ 长期(自主手术助手)。这一路径不仅适用于传统医院场景——论文特别强调了搜救环境中的野战医疗和太空站等极端场景下的手术需求,在这些场景中,派遣一名人类外科医生既不现实也不经济。

加州大学圣地亚哥分校未来外科中心临时主任 Ryan Broderick 博士总结道:「这一成就体现了工程师与外科医生创新者紧密合作的威力。我们的中心为工程创新与临床专业知识搭建了桥梁,使变革性想法能够被严格开发、测试和完善。」

从 1800 磅的专用巨兽到 60 磅的通用人形手术助手,手术机器人的「瘦身革命」已经拉开序幕。当宇树 G1 拿着手术刀站上手术台的那一刻,我们见证的不仅是一项论文发表,更是一条全新赛道的诞生。