《科学》设机器人子刊 华人科学家杨广中任编辑

　　自1880年创刊后，经过一百多年的发展，《科学》（Science）杂志已经成为全世界最权威的学术期刊之一。期间，《科学》期刊家族也在不断壮大，除了最初的《科学》外，还陆续设立了《科学免疫学》（Science Immunology）、《科学转化医学》（Science Translational Medicine）、《科学信号》《（Science Signaling）》等相关领域的权威子期刊。

　　现在，《科学》又率先占领了一个最前沿领域机器人。当地时间12月6日，《科NG体育学》杂志在其官网宣布，《科学机器人学》（Science Robotics）子刊正式创刊发文，关注最前沿、最具有创新的机器人科技发展领域，包括围绕着机器人的社会属性、伦理观念，以及政策规范等等。

　　在首期的《科学机器人学》社论中强调，《科学机器人学》是应需而生。无论是全自控、或人机协作模式，智能机器人将无处不在，伴随着我们一起生活、工作和成长。机器人已经从探索太空、到探险大洋深海、再到外科手术室或无人自动驾驶等众多领域，时时刻刻地影响着我们的每一天。

　　《科学机器人学》的编辑们认为，成立新的机器人子刊可以满足各种不同学术背景和科研需求，其内容将涵括经典机器人领域、新兴科技前沿领域，如新型材料和仿生学设计等；从大型机器人到微型、纳米级的机器人不同视角，来探讨理论与实践应用，鼓励包括互联网等多种形式的信息交流和共享。

　　今年1月份，《科学》杂志官网上就刊登了筹备《科学机器人学》子刊的编辑手记。当时编辑手记的2位撰写人，一位是美国国家科学院院长（NAS）、《科学》期刊历史上第一位女性主编Marcia McNutt。现在，Marcia McNutt为《科学机器人学》的咨询委员会成员。另一位是伦敦帝国理工学院哈姆林研究中心（Hamlyn Centre）的联合创始人和主任、全球卫生创新研究所副主席杨广中，现为杂志编辑。

　　1982年，杨广中考取上海交通大学自动系，4年后考取上海交通大学图像处理与模式识别研究所硕士研究生，并于1987年被选派到帝国理工学院留学获博士学位。杨广中的研究领域为医学影像、传感、机器人。他曾被时代杂志评为“英国科学”最重要的100名科学家之一。

　　杨广中除了在帝国理工学院担任教授外，他还是皇家学会/沃夫森医学影像计算实验室的主任和创始人、沃夫森外科技术实验室的联合创始人、普适传感中心的主席。

　　在社论中，《科学机器人学》希望能够保持《科学》家族的高质量传统，还提到了机器人领域未来需要解决的问题。

　　“无论是已具有卓有成就的科学家和探索者、或充满了朝气和创新精神的新一代年轻人，我们欢迎你关注智能机器人领域，加入到Science Robotics的社区中来与我们一起共同努力，将机器人造福于社会的未来。”《科学机器人学》社论中说。

　　从分子机器到大型系统，从外太空到深海探索，机器人变得无所不在，它们对人类生活和社会的影响越来越大。《科学机器人学》覆盖了机器人设计、理论和应用领域的最重要的研究进展。《科学机器人学》旨在促进新想法、一般原则和原创研发的沟通交流，其内容横跨多个领域（比如，医疗、工业、陆地、空中、太空、和服务）不同大小级别（纳米和大型）的机器人的重要新应用，包括机器人系统中驱动、传感器、学习、控制、导航的基本原理。除了原创研究文章，本刊还将刊发评论，以及对影响机器人领域的现行政策、伦理和社会议题的意见和建议等等。《科学机器人学》的目标是推进机器人领域里不同研究学科的交叉应用。

　　在《科学机器人学》的这期首刊中，我们很高兴能为你们提供一系列涵盖了机器人若干领域的文章。例如Laschi给出了关于软性机器人的讨论。软性材料，纺织制造技术给机器人带来了伸展、挤压、爬升和变形的能力，也能让它们生物降解和愈合。尽管软性机器人是机器人领域里相对较新的，但通过材料科学、化学、工程、生物和其他学科的平行发展，它在操作、控制和动态上都有所改变。例如，通过可伸展光波导实现光电支配软体假手。这个例子也在本期的杂志中有所介绍。他们使用光子应变传感器来捕获手掌的曲率、伸长率和力量，从而让光电神经支配假手有了鲜活的感觉。

　　《科学机器人学》的雄心之一是深入机器人研究的基础科学。生物机器人学就代表了这样的雄心。这让我们生活的世界和生命科学成为其核心，并能研究不同的生物机器人应用，以及验证科学假设。我们试图模仿动物运动，也已经有了许多技术进步，比如，让机器人在空气里，在水中和在陆地上运动有了彻底的改变。尽管如此，工程师和科学家仍未能复制动物运动过程中的美妙和流动性。这也表明，生物世界还有很多值得我们学习、设计、编程的，这也会让未来的机器人系统远超当前的能力。

　　这个领域的创新案例是加州伯克利的机械工程师Duncan Haldane设计的机器人。它能量化机器人和动物的垂直跳跃度量。它用一种新的动力调制方式来驱动机器，从而创建了一个更灵活的机器人，让它的垂直跳跃敏感度达到了夜猴的78%。

　　机器人技术的进步也在促进人类感知、认知和物理能力的提升。用人脑来控制，为残疾人提供了恢复基本运动功能的可能性。例如，混合EEG/EOG脑/神经手外骨骼系统，它完全恢复了四肢瘫痪病人自主生活能力。这篇论文的作者就是《科学机器人学》科学顾问委员的成员H. Herr。“未来的技术不但能帮助残疾人，还能驱动人类超越天生能力水平，让人类通过延伸的身体拟人和非拟人地完成多样化的任务。这种增强技术对社会、政治、经济、体育领域有广泛的影响，也会影响到人类未来的劳动生产力、长寿和残疾问题。” H. Herr说。

　　对于机器人和公众来说，关于自动驾驶有许多担心，这样的担心来自两方面，一是技术挑战，可能更重要的还有潜在的社会、伦理、安全和法律的担忧。这些都需要广泛的探索。在自主驾驶和全人类控制驾驶之间的过度目前也只是得到少量的探索。在创刊号中，就有一篇论文就这个问题进行了研究。科学家罗素（Russell）正在研究汽车驾驶员转换成自动驾驶时的影响。他发现，当一个人类驾驶员重新控制汽车时，马达需要一个较长的周期来适应方向盘的恢复转向。因此自动驾驶的设计者们在开发自动转换方法时，需要谨慎考虑这个方向盘的恢复周期。

　　《科学机器人学》希望能够保持《科学》家族的高质量传统，并涵盖机器人领域的传统学科与新兴趋势，如先进材料与仿生设计。这份刊物将会涵盖所有尺度，从大型系统到微管结构还有纳米机器人。2016年诺贝尔化学奖决定授予三位创造了第一个分子机器的科学家。尽管在如此狭小的空间内设计复杂的结构的努力已取得一定进展，但距离真正实用的纳米机器人仍任重而道远。在生物体内，纳米机械是普遍存在的，它们可以实现在宏观尺度上能被观察到的很多功能，但人造机械目前还难以实现此类功能。微管机械在生物的竞争对手面前还显得十分弱小，如果这一现状在未来出现变化，医药等领域的面貌就会发生改变。我们期待越来越多有关纳米机器人的论文被刊登在未来的《科学机器人学》上，这一领域迫切地需要基础学科与机器人制造开发者相互协同，解决控制、通信和微观尺度下能量转换等问题。

　　我们希望你们能喜欢第一期的《科学机器人学》，也期望你们能加入到《科学机器人学》的社区中来与我们一起共同努力，将机器人造福于社会的未来。