人工智能與生物智能的融合與協同能夠發揮兩種智能所長，使它們優勢互補、協同工作，被認為是影響21世紀最重要的科技之一。2014年，中國科學院深圳先進技術研究院(以下簡稱深圳先進院)在“智能”與“健康”兩大重點突破領域又邁出學科交叉的重要一步，成立了中科院人機智能協同系統重點實驗室。

　　日前，中科院人機智能協同系統重點實驗室主任李光林說：“我們實驗室致力于探索人工智能與生物智能增強與融合機制，研究開發智能服務、交互及醫療康復機器人關鍵技術和系統，以應對我國勞動力短缺、人口老齡化、殘疾人康復等國家重大經濟和社會需求。”

　　如何實現人機交互

 　　當今社會，人們的生活和工作都離不開與機器的交互，每天，我們需要與手機、電腦、汽車、家庭電器等不同的機器進行交互。李光林表示，如何實現人與機器的“自然”“精準”和“安全”交互是人們對人機共融系統的期盼。

 　　李光林指出，從物理的層面來講，人機交互就是人和機器之間的互動;而從智能的層面來講，人機交互就是機器智能或人工智能與人的智能或生物智能的交互。因此，實現人機“自然、精準和安全”交互的關鍵是人機智能之間的融合與協同。

 　　深圳先進院一直倡導和堅持“ibt”發展思路，就是希望通過信息技術(it)與生物科學(bi)高度融合，實現智能機器人系統、醫療器械、創新藥物等多個學術方向的重大理論和技術突破。

 　　為此，中科院人機智能協同系統重點實驗室主要面向人機智能系統的重大科技需求與產業應用前沿，以高級人機交互智能系統為目標，依托信息技術和生物醫學工程，圍繞生物智能與人工智能融合及協同，重點解決多源感知覺和運動信息的融合與編解碼原理、生物智能與人工智能的協同及互適應學習機理、人機協同系統混合智能行為的實現策略等三個關鍵科學問題。

　　脊柱手術機器人問世

 　　智能醫療康復機器人技術及系統是重點實驗室的主要應用研究方向之一，也是深圳先進院“十三五”的“三大重點突破”方向之一。

 　　李光林介紹，中科院人機智能協同系統重點實驗室成立以來，在生物智能領域，開展神經功能重建與智能增強、運動功能重建、言語功能重建、智能診療等方向的研究;在人工智能領域，開展智能視覺信息處理、基于人類認知學習的控制策略、面向復雜任務的經驗學習等方向的研究;在智能交互領域，開展人機介入交互機理、虛擬現實增強、體感交互系統等方向的研究。

 　　目前，中科院人機智能協同系統重點實驗室已經在智能脊柱手術機器人與運動神經功能重建等領域取得了一些突破性進展。

 　　據悉，實驗室學術骨干胡穎博士與北京積水潭醫院合作開發的脊柱手術輔助機器人系統，是我國首臺完全自主知識產權的骨科機器人，實現了手術定位技術的重大突破。

 　　在脊柱外科的手術過程中，細小的差錯將可能帶來災難性的后果，因此手術要求醫生操作精準。脊柱手術輔助機器人系統可針對脊柱手術危險性高、精度和穩定性要求高等特點，輔助醫生開展脊柱外傷、退行性病變等手術治療，該系統也于2014年和2015年先后獲得了北京市科技進步獎一等獎和國家科學技術進步獎二等獎。

　　交叉團隊攻關智能

 　　中科院人機智能協同系統重點實驗室定位醫療和康復機器人，集結了150人的交叉學科團隊，開展人機交互基礎理論和技術系統研究。研究團隊中大部分人具有海外留學和工作的經歷。

 　　1999年，李光林在美國伊利諾伊大學芝加哥分校從事博士后研究工作;2006年，他任美國西北大學助理教授，并同時任芝加哥康復研究院資深研究科學家，從事神經康復技術和機器人的研究工作，參與了世界上第一個“仿生人”的研究工作。

 　　李光林認為，突破人機智能交互基礎理論，發展智能醫療康復機器人關鍵技術和系統，不僅是滿足國家重大需求，同時也是國際學術的前沿。

 　　“隨著工業機器人技術及系統的逐漸成熟，目前由人和機器人共同參與的人機互融機器人的基礎理論和關鍵技術是國際學術研究的重點之一。人工智能擅長海量存儲、快速搜索、快速精確計算等;而人類智能擅長抽象思維、推理、學習等高級智能活動。將人的智能和機器智能結合起來，使二者優勢互補、協同工作是實現人機自然、精準交互的關鍵。”李光林說，“我們的團隊學科非常交叉，由神經功能重建、人機交互、機器視覺、言語認知、觸覺傳感、三維重建等交叉學科的科研人員組成。”

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