人类"透视"能力首次获科学证实：隔沙探物精度超越机器人

景点排名 2025年11月08日 16:30 0 admin

信息来源：https://interestingengineering.com/science/human-seventh-sense-shorebirds-sand-touch

人类触觉的边界正在被重新定义。伦敦玛丽女王大学和伦敦大学学院的最新研究证实，人类具备在不直接接触的情况下感知沙土中埋藏物体的能力，这一发现颠覆了触觉仅限于皮肤直接接触的传统认知。研究显示，人类在这种"远程触觉"测试中达到了70.7%的精确度，显著超越了使用先进算法训练的机器人传感器40%的准确率。

这项在IEEE国际发展与学习会议上发表的研究，不仅揭示了人类感知系统的惊人潜力，更为机器人技术、考古勘探和医疗诊断等领域开辟了全新的应用前景。研究团队通过精密的实验设计和物理建模，证明了人类手部的触觉灵敏度已接近通过机械反射检测的理论极限。

实验采用了严格的对照设计。参与者被要求将手指轻轻插入沙子中，通过细微的移动来定位隐藏在表面下的立方体物体，整个过程中不允许直接接触目标。令研究人员惊讶的是，绝大多数参与者都能够准确识别埋藏物体的位置，表现出类似于某些鸟类的"远程触觉"能力。

生物学启发下的感知机制

小黄腿滨鸟 Russ/维基共享资源

这一发现与自然界中滨鸟的觅食行为存在惊人的相似性。鹬类和鸻类等滨鸟长期以来被认为具有通过沙土感知埋藏猎物的能力，它们能够通过喙部感受到猎物活动引起的微小机械振动。研究表明，人类可能拥有类似的感知机制，能够通过手指感受到埋藏物体周围介质的细微变化。

伦敦玛丽女王大学心理学高级讲师伊丽莎白·范思哲指出，这是首次在人类中系统研究远程触觉现象。她强调，这一发现"改变了我们对包括人类在内的生物感知世界的概念"，扩展了所谓"感受野"的定义范围。

从生物力学角度分析，人类手指在沙土中的轻微移动会产生压力波，这些压力波遇到埋藏物体时会发生反射和散射。人体的触觉感受器能够检测到这些极其微弱的机械信号变化，从而推断出物体的存在和大概位置。研究团队通过建立数学模型验证了这一机制的可行性，并发现人类的实际表现已接近理论上的最大灵敏度。

值得注意的是，这种能力并非所有人都具备相同水平。实验数据显示，个体之间存在显著差异，一些参与者的检测精度可达90%以上，而另一些则相对较低。研究人员推测，这种差异可能与个体的触觉敏感性、手指皮肤的厚度、神经系统的发育状况等因素有关。

技术应用的无限可能

这一基础科学发现正在催生一系列技术应用的构想。在机器人领域，研究团队已经开始探索如何将人类的远程触觉能力复制到机械系统中。目前的机器人触觉传感器主要依赖直接接触来获取信息，这种新的感知模式有望使机器人在复杂环境中具备更强的适应性。

考古学领域对这一技术表现出浓厚兴趣。传统的考古勘探往往需要大面积挖掘才能确定文物的准确位置，既耗时又可能对文物造成损害。基于远程触觉原理的探测设备可能实现精确定位，最大限度地减少不必要的挖掘工作。

通过触摸检测颗粒材料中物体的实验装置概述。学分 – 伦敦玛丽女王大学

医疗诊断也是潜在的应用领域之一。医生通过触诊来检查病人体内的异常结构是临床诊断的重要手段，远程触觉技术的发展可能使这种检查方法更加精确和客观。特别是在检测深层组织病变方面，这种技术可能提供传统触诊无法达到的精度。

航天探索领域同样看到了这一技术的价值。火星探测器和月球车经常需要分析土壤和岩石样本，远程触觉传感器可以帮助这些设备在不直接接触的情况下初步判断地下结构，提高探测效率。

伦敦大学学院机器人与人工智能副教授洛伦佐·贾蒙强调了这项研究的跨学科价值。他表示，"人体实验指导了机器人的学习方法，而机器人的性能又为解释人类数据提供了新的视角"，这种相互促进的研究模式为未来的技术发展提供了新的范式。

挑战与前景展望

尽管研究结果令人振奋，但将这一发现转化为实用技术仍面临诸多挑战。首先是技术复现的难度。人类的触觉系统是经过数百万年进化优化的复杂系统，涉及皮肤感受器、神经传导、大脑处理等多个层面的协调配合。要在人工系统中完全复制这种能力，需要在材料科学、传感器技术、信号处理等多个领域取得突破。

其次是环境适应性问题。实验室条件下的测试结果能否在真实世界的复杂环境中保持稳定性，仍需进一步验证。不同类型的介质、不同的物体材质、环境噪声的干扰等因素都可能影响检测精度。

成本效益也是需要考虑的重要因素。虽然人类展现出了超越现有机器人系统的检测精度，但这种生物能力的获得是"免费"的，而开发相应的人工系统则需要大量的研发投入。如何在保持高精度的同时控制成本，将是技术产业化面临的关键问题。

研究团队计划在未来几年内扩大实验规模，招募更多不同年龄、性别和职业背景的参与者，以获得更全面的数据。同时，他们也在探索训练和提升这种能力的可能性，研究是否可以通过特定的练习来增强个体的远程触觉敏感性。

这项研究的意义远超技术应用本身。它提醒我们，人类的感知能力可能比我们想象的更加丰富和复杂。在人工智能和机器人技术快速发展的今天，重新审视和理解人类自身的能力，不仅有助于推动技术进步，更有可能启发我们以全新的视角看待人机关系和未来社会的发展方向。

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