●未来，外科手术室将由精准而灵巧的手术机器人来接管。
在病人被打开的血肉模糊的腹腔内，外科医生迈克尔?斯蒂菲尔曼（MichaelStifelman）正在精心控制两个机械手臂给一根手术缝线打结。接着他又操纵着第三个机器人手臂驱动缝合针刺入病人肾脏的肌肉层，将原先肿瘤所在位置留下的切口缝合起来。最后一个机械臂负责手持内窥镜，将视觉信息源源不断地传送到斯蒂菲尔德的显示屏上，每个机器人手臂都可以通过大约只有5毫米宽的小切口进入患者体内。
观看这个复杂而精细的手术过程，人们不由会惊叹，当机器人与人类协同工作时会创造什么样的奇迹。斯蒂菲尔曼是纽约大学朗格尼机器人手术中心主任，通过完美控制机器人手臂的动作，他已经和机器人合作做了几千例这样的手术。只要转动手腕或捏紧手指，伸入病人体内的机械臂就会忠实地执行与他一模一样的动作，但动作的幅度比他要小。“这个机器人已成为我的助手。”斯蒂菲尔曼在机械臂打紧一个手术缝合线结头的时候说道。
机器人外科医生
但是这样的场景如果看在一些机器人专家的眼里，机器人灵巧的性能不再是一个现代奇迹，而是对机器人潜力的一种浪费。毕竟，斯蒂菲尔德是一位训练有素的医学专家，拥有精湛的外科手术技术和精准的判断能力，然而他却要花费宝贵的时间进行手术缝合和手术后的一些处理。如果让机器人自行处理这类单调乏味的任务，就可以让外科医生从繁重的日常手术中腾出时间来，去做更多重要的有意义的工作。
今天的手术机器人是外科医生能力的扩展，手术机器人在手术中不会发生因长时间手术而手会颤抖等现象，并且能够完成最好的外科医生也感到棘手的一些手术，如以典型的长柄工具进行的腹腔镜手术，但这些机器人充其量只是由人类直接控制的更高级的工具而已。许多人认为，如果机器人发展为能够做决定并独立完成分派给他们任务的自主机器人，将在医学领域内更好地为人类服务，手术机器人公司泰坦医疗执行副总裁丹尼斯?福勒（DennisFowler）是持这一观点的人之一，
“这将成为提高外科手术可靠性、减少人为错误的一种技术干预措施。”福勒说道。在从事实业之前，福勒曾做过32年的外科医生。
提升机器人的“工作能力”并非遥不可及，所涉及的大部分技术在一些学术和工业实验室都处于快速开发之中。实验机器人可通过人体组织的橡胶模型练习缝合、清创、切除肿瘤等手术动作。在一些机器人与人类“竞赛”的实验中，机器人做手术比人类外科医生更精确、更高效。就在不久前，医院在缝合猪小肠真实组织的演示中，机器人系统也表现出同样的优势。研究人员对自主机器人和人类外科医生的手术结果进行比较后发现：在同样的手术中，机器人缝合得更均匀、更严实。
上一代手术机器人Si，医院里做过子宫切除术（左)；最新的达芬奇手术机器人Xi（右）
虽然这些机器人系统还没有做好为人类患者做手术的准备，但却代表了外科手术的发展方向。这也许是一个敏感话题，意味着未来外科医生有可能会失业。这样的逻辑推断曾被用于生产装配线，如今也被用于机器人接管手术室，如果增加机器人的自主性可提高生产效率，没有人会阻止这种趋势；如果增加手术机器人的自主性可提高手术精准度和成功率，我们又何乐而不为呢？
伦敦帝国理工学院讲师、外科医生胡坦?阿什拉斐恩（HutanAshrafian）对机器人外科手术颇有研究，并经常撰文评价人工智能在医疗卫生领域的发展潜力。他认为自主手术机器人是一个“不可阻挡”的趋势。阿什拉斐恩预测，在可预见的未来，手术机器人可以在外科医生的指令下执行一些简单的任务。
“我们的目标是提高手术成功率，如果使用机器人意味着可以拯救更多生命、降低手术风险，那么我们就要义无反顾地利用它们。”他说。
展望未来，阿什拉斐恩说道，医学界采用具有人工智能、能自主做决定的下一代手术机器人是完全可能的，这样的机器人不仅可以处理常规任务，还可以接管整个手术。虽然目前看来还不太现实，但技术创新之路最终会引导我们走向那一步。“我们在循序渐进地前行，尽管每一次迈出的步子都不大。我现在的手术室模样，是50年前的外科医生根本想象不出的。可以预计，从现在起50年后的外科手术也将会是一个完全不同的世界。”他说。
手术机器人面临多种挑战
手术机器人自己做决定，独立做手术的例子也许比我们想象中的要多。例如，在视力矫正手术中，机器人系统可切下病人的一小片角膜，然后发出一系列激光脉冲重塑其内层；在膝关节置换手术中，自主机器切开骨骼的精确程度要远胜于人类外科医生；在头发移植手术中，智能机器人能够识别并采集病人头部健壮的毛囊，然后精确地在头皮上需要植发的地方钻出一些小孔，为人类外科医生节省了大量重复劳动的时间。
那些涉及胸部、腹部和骨盆部位软组织的手术要面临更复杂的挑战。每个病人在解剖学上的结构都会稍有不同，因此自主机器人必须善于辨别湿软的内部器官和弯弯曲曲的血管。更重要的是，在手术过程中，病人的内脏也有可能发生移位，因此机器人还必须要不断地调整修改其手术计划。
机器人还必须要有处理危机的可靠能力。让我们再回到纽约大学手术中心的机器人手术演示中，在切除肿瘤的过程中，斯蒂菲尔曼松开动脉止血钳察看情况，“我们要确定不会出现大出血。”他用内窥镜在手术后的肾脏周围观察着。大多数切口缝合得都非常完美，但突然屏幕上喷涌出汩汩的鲜红色液体，“看到了吗？这里需要再缝合一下。”他给助手下了指令。切口被迅速缝好，血被止住。斯蒂菲尔德继续手术后的常规清理工作。
手术缝合机器人
加州大学伯克利分校机器人专家肯?戈德伯格正在为达芬奇机器人的手术切口缝合程序编程，他编制的软件可让机器在执行任务的过程中自主学习
对于斯蒂菲尔德来说，这只是他日常工作的一部分。但机器人外科医生将会如何处理这种意外突发事件呢？
?首先，计算机成像和视觉系统需要能识别这种突然喷出的红色液体意味着出现了极为严重的问题，?下一步，通过其决策软件确定了尽快缝合伤口这一最佳方案，然后机器人将决定付诸行动，操纵缝合针和缝合线将伤口缝合起来。?最后，评估程序对处理结果进行评估，确定是否还要采取进一步的行动。
让机器人掌握这每一个步骤：感知问题、做出决策、采取行动、对处理结果进行评估，每一步对于机器人设计工程师都是巨大的挑战。
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