一臺身高 1.5 米、體重 27 公斤的通用人形機器人，在一頭豬身上完成了腹腔鏡膽囊切除術。7 月 8 日發表在《自然》上的這篇論文來自加州大學聖迭戈分校（UCSD）。研究團隊一共完成了兩臺手術：第一臺由一臺人形機器人主刀、一名人類外科醫生在牀旁輔助；第二臺由兩臺人形機器人並排站在手術檯旁，以機器人搭檔的方式完成。 兩臺手術均未中途轉爲傳統腹腔鏡或開放手術。這是迄今爲止，通用人形機器人第一次完成活體手術。
執行這臺手術的機器人綽號叫 Surgie，其本體是一個宇樹 G1 機器人，身高約 1.5 米，體重約 27 公斤。研究團隊爲手術場景做了專門改造：他們設計了一副連接裝置，讓機器人的手能握住韓國公司 LivsMed 生產的商用腕式腹腔鏡器械（和人類外科醫生用的同款）。
器械末端的開合由伺服驅動的手指接口控制，夾持角度實時映射到 0 至 45 度範圍。外科醫生坐在操控臺前，通過立體視頻頭顯觀看內窺鏡畫面，用一對主手操控器（MTM）驅動機器人雙臂。
整套遙操作框架由論文第一作者兼通訊作者、UCSD 電氣與計算機工程系在讀博士生梁澤楷（Lucas Zekai Liang）設計搭建，他在該校 Michael Yip 實驗室研究手術機器人和機器人學習，這也是他博士期間的核心工作。
圖丨手術人形平臺的遙操作系統（來源： Nature ）
相比之下，目前全球裝機量最大的手術專用機器人系統是達芬奇（da Vinci），需配備三到四條專用機械臂、專有器械和軟件系統。整套設備重約 816 公斤，售價在 180 萬到 250 萬美元之間，手術室通常需要專門改造才能容納它。
而 Surgie 重僅 27 公斤，可以像人一樣走進手術室，站到手術檯旁就能工作。 論文共同通訊作者、UCSD 外科助理教授 Shanglei Liu 說：“成本是它（達芬奇）的一個零頭，佔用的空間也是一個零頭。從偏遠農村到戰場，甚至太空，都容易部署。”
但要讓一臺通用人形機器人做腹腔鏡手術，首先得解決一個核心工程難題。腹腔鏡手術中，所有器械都穿過腹壁上的套管穿刺口進入體內，操作過程中器械必須始終繞穿刺口這個固定點旋轉，外科術語叫“遠程運動中心”（RCM）。
達芬奇通過精密的機械結構把旋轉支點硬性固定住，人形機器人沒有這種專用結構，必須靠視覺感知和控制算法“虛擬地”維持支點位置。 研究團隊在套管口貼上 ArUco 視覺標記碼，由機器人頭部攝像頭識別定位，再通過逆運動學求解器實時調整手臂姿態，使器械始終繞穿刺口旋轉。 這是整套系統能做手術的前提條件，也是後來在活體手術中反覆出問題的地方。
那精度到底夠不夠？論文在幹實驗環境下做了系統對比。在一項雙手橡皮圈替換任務中，18 名不同經驗水平的參與者分別使用人形機器人、dVRK（達芬奇研究套件）和徒手操作三種方式完成任務，人形機器人的加權誤差爲 4.53，dVRK 爲 4.59，精度幾乎一樣；在外科醫生羣體中，使用人形機器人時的誤差甚至最低。
但完成時間差距明顯，dVRK 平均 43 秒，人形機器人要慢得多。系統的跟隨延遲約 156 毫秒，也就是從外科醫生移動操控器到機器人手臂做出響應之間有這麼長的時滯。
另一項 FLS（基礎腹腔鏡技能）釘子轉移測試中，13 名參與者參與，達芬奇 Xi 在評分和用時上均領先。總體來看，Surgie 的精度已經夠用，但速度還差得遠。
圖丨用戶研究任務的操作性能及研究後調查結果（來源： Nature ）
在活體手術中，這個差距體現得更加明顯。論文詳細記錄了兩臺手術的時間構成，結果顯示這套系統在組織解剖、關鍵安全視野的獲取、鈦夾夾閉、膽囊從肝牀的遊離等核心手術步驟的執行效率並不低，論文形容爲“在早期機器人系統中罕見”。
但手術中多次出現超過 3 分鐘的長暫停，原因都是虛擬 RCM 的漂移：動物呼吸引起腹壁起伏，加上機器人底座的微小位移，虛擬支點不斷偏離，漂移過大就必須暫停、重新校準整套系統。
在第一臺手術中，第二臺人形機器人曾短暫接管持鏡和組織牽引，實現了兩臺機器人在手術檯旁的實時協作；但兩臺手術的大部分牀旁輔助仍由人類醫生完成。第二臺手術出現了輕度膽汁泄漏和肝牀出血，用吸引器和電凝處理後解決，未造成嚴重併發症。
那麼，爲什麼還要費力做這件事？
答案在手術室之外。在全球，約有 67% 的人口無法獲得基本的外科手術服務，許多低收入國家每 10 萬人中受過訓練的外科醫生不到 1 名。即使在美國，預計到 2036 年也將面臨超過 1 萬名外科專科醫生的短缺。
而醫療專用的達芬奇系統解決不了這個問題。這臺售價上千萬元人民幣、重達 800 多公斤、需要專門改造手術室和大型團隊才能安裝調試的設備，不可能被部署到偏遠社區或野戰醫院。而一臺 27 公斤的人形機器人，至少在物理條件上不存在這個障礙。
論文的另一位通訊作者、UCSD 電氣與計算機工程教授 Michael Yip 說：“很多社區苦於手術團隊人手不足，患者得不到治療。我們的目標是未來的手術室，人形機器人和人類醫生並肩工作，作爲一個團隊向需要手術的人提供服務。”
圖丨由人形機器人和擔任助手的人類外科醫生組成的人機團隊成功完成了膽囊切除手術（來源：UC San Diego Today）
更重要的是，人形機器人是通用平臺。不做手術的時候，它還能搬運器械、清理手術室、在病房執行其他輔助任務。這種多功能性對資源緊張的醫療環境尤其有用。
但從“在豬身上做成了”到“在人身上能用”之間的距離，還相當遙遠。論文中列出了一大批還有待改進的不足：如運動範圍受限、力輸出不足、校準漂移頻繁、無菌方案未解決，而且全程需要人類遠程操控，自主性爲零。參與手術的外科醫生在反饋中也直言，在技術可行性和臨牀可用性之間存在明顯的鴻溝。
這些問題和二十多年前專用手術機器人初登場時面臨的困境非常類似。Shanglei Liu 也提到了一個參照：1997 年第一臺機器人腹腔鏡膽囊切除術花了好幾個小時，今天同樣的手術 30 分鐘就能完成。不過，達芬奇在解決了速度和精度之後，它 816 公斤的體重和上千萬元的售價，至今仍讓全世界三分之二需要手術的人用不上它。
參考資料：
1.https://www.nature.com/articles/s41586-026-10796-x
2.https://today.ucsd.edu/story/surgeons-use-teleoperated-humanoid-robots-to-perform-live-surgery-a-world-first
運營/排版：何晨龍
注：封面/首圖由 AI 輔助生成