在今年中央廣播電視總臺春節聯歡晚會上,機器人高密度登場,輪番獻上精彩的節目。聚光燈下,臺下觀眾直觀地感受到,如今AI在真實物理世界中可觸可感。從“會聊天”到“會做事”,AI機器人正在經歷從“實驗室”到“應用端”的關鍵轉折。這背后,離不開人工智能技術發展的最新技術——物理AI。
在前不久舉辦的2026年美國拉斯維加斯消費電子展(CES)上,“物理AI”也被頻頻提及。作為國際消費電子領域的風向標,CES歷來是觀察前沿技術走向的重要窗口。與2025年熱議的“AI智能體”相比,今年展會熱議“物理AI”這一新詞,折射出AI技術發展路徑和產業關注重點的變化。
那么,什么是物理AI?它將帶來哪些改變?未來發展前景如何?又面臨哪些挑戰?請看本期關注。
從一個著名的“倒掛”現象說起
當今社會,人工智能浪潮席卷千行百業,越來越融入人們的日常生活。從最早的搜索引擎和語音助手,到近幾年的ChatGPT、DeepSeek等大語言模型,人們已經習慣于讓AI“理解語言”“生成內容”。這些大模型應用可以寫文章、畫圖,甚至編寫程序。然而,當我們想讓AI去做家務時,它大概率會手忙腳亂,甚至打翻杯子、撞上桌角。
這聽起來很矛盾,卻是人工智能領域一個著名的“倒掛”現象——“莫拉維克悖論”。
早在上世紀80年代,人工智能先驅漢斯·莫拉維克就發現:對人類來說,下圍棋、解微積分很難,但對機器人來說可能很容易;而走路、抓東西這些人類不假思索就能完成的動作,對機器人而言卻異常艱難。
傳統AI,本質上是個“脫體的大腦”。它或許能從海量數據中學習詞語間的關聯,用優美的語言描述“重力”,也能用數學符號寫出物理定律公式,卻并不能發覺玻璃杯掉在地上會碎,也不會在意濕滑的地面容易讓人摔倒。它在由0和1構成的數字世界里,無法感知也無法作用于我們這個充滿摩擦力、慣性和不確定性的物理世界。
過去幾十年,人工智能領域的發展也印證了這一點。1997年,“深藍”大模型擊敗國際象棋冠軍;2016年,AlphaGo大模型戰勝圍棋高手李世石;到了2023年,大模型能寫論文、編程序、生成逼真圖像……與之相對,在2025年舉辦的世界人形機器人運動會上,不少機器人仍頻頻摔倒、“洋相”頻出。擰開瓶蓋這一簡單動作,對它們來說都是一場高難度挑戰。
換句話說,過去的AI很會“說話”,卻不擅長“做事”。在這一背景下,人工智能的又一技術前沿——物理AI技術迅速發展起來。
所謂“物理AI”,通俗地說,就是將AI與物理世界深度融合的人工智能技術。物理AI不再滿足于只在屏幕里“紙上談兵”,而要讓機器人學會在真實世界里自如地行動和互動。從靈活奔跑的機器狗,到倉庫里精準分揀包裹的機械臂,再到家用掃地機器人……它們的背后,都有物理AI技術應用的影子。
智譜AI公司創始人、清華大學教授唐杰表示,對話AI的范式基本接近尾聲,將進入“做事AI的階段”。
能力邊界從虛擬信息層跨越到真實行動層
換言之,物理AI是一種能夠在現實世界中感知環境、理解物理規律、規劃動作并執行復雜任務的智能系統。它的目標不是給出一個理論答案,而是完成一件具體的事——比如打開一扇門、搬運一個箱子,或是在崎嶇的山路上穩健行走。
有人將AI發展分為4個階段:初期的“感知AI”,能看能聽;隨后的“生成AI”,能夠輸出文字、圖像等內容;“代理AI”,能夠調用、組合不同的軟件工具;現在的“物理AI”,能夠理解現實世界并執行具體的操作任務。
與傳統AI相比,物理AI最核心的特點在于擁有“身體”。它通過攝像頭、激光雷達、觸覺傳感器等“感官”從真實世界獲取信息,并通過電機、關節等“肢體”輸出一系列物理動作。整個動作過程是一個“感知—思考—行動—再感知”的動態閉環。
與此同時,物理AI還具備強大的空間智能感知能力。物理AI不僅要識別物體,還要理解三維空間中物體的相對關系:這個花瓶放在桌子邊緣,推一下會不會掉?那個箱子是紙做的還是鐵做的,該用多大力氣搬?
從這一角度來說,物理AI可以看作是具身智能與空間智能融合的應用范式。具身智能提供理論框架,空間智能提供實際執行任務的關鍵能力,物理AI將這些能力整合到現實可操作的系統中,最終落地為一個個能干活的智能實體。
從虛擬信息層跨越到真實行動層,AI的能力邊界不斷拓展。一個日見清晰的技術拐點,正呈現在我們面前。
推開一扇扇通往真實世界的“門”
傳統機器人往往是“死腦筋”,大多按照預設程序重復單一動作:走規劃好的線路、抓取預定位置的物體,以及跳固定動作的舞蹈等。一旦環境變化,它們就會束手無策。而應用物理AI系統的機器人,具有前所未有的靈活性和適應性,落地應用速度明顯加快。
——工業制造更加高效。在制造領域,由于應用場景相對穩定,目前車間生產線上的各類工業機器人已經開始大顯身手。例如,特斯拉公司推出的焊接機器人借助物理AI輔助,焊接精度突破0.1毫米。位于四川綿陽的某企業車間,多臺自主機器人靈活穿行、搬運周轉箱,不僅能避開障礙,還會預判工人走動路線,主動讓路,儼然一副“老員工”的樣子。
——輔助醫療更加精準。在醫療領域,新一代手術機器人將不只是醫生可有可無的幫手。它能實時分析人體組織的彈性、血流狀況,并自動調整傷口縫合的力度。臨床數據顯示,搭載物理AI系統的達芬奇手術機器人,能讓術中患者出血量減少40%;而用于超聲穿刺的機器人,在經過虛擬器官模型訓練后,操作失誤率更是大幅下降。這些機器人正從飽覽醫書病歷的分析工具,漸漸升級為具備精湛實操技術的“手術搭檔”。
——自動駕駛更加可靠。在交通領域,自動駕駛汽車也將迎來重要飛躍。過去的智駕系統主要靠識別路標、車道線和四周車輛輔助司機決策。而物理AI則讓汽車開始“理解”物理世界的動態規律,如判斷路面是否結冰,預測汽車旁邊電動車騎手的下一步動作,甚至與橫穿馬路的行人進行“眼神交流”式的意圖溝通。例如,某汽車公司宣稱,其融合物理AI的新一代智駕系統,實現了在復雜小路和人車混行的場景下,平均接管里程提升了13倍。
——家政服務更加貼心。在家政領域,變化同樣顯著。物理AI讓掃地機器人能辨認出地上的拖鞋、電線,主動繞行;面對瓷磚、木地板或地毯等不同材料地面的不同臟污程度,機器人能自動切換清掃模式。更令人驚喜的是,一些同時搭載機械臂的家政機器人,已經能夠整理散落玩具、推輪椅送藥,甚至協助老人起身。這些能力背后,是物理AI對家庭環境的三維理解、對物體材質與重量的感知,以及對人類意圖的推理。可以預見,未來的家政機器人功能將會越來越多,成為真正懂生活、會干活的“家庭幫手”。
走向全面深入應用仍面臨諸多挑戰
盡管物理AI應用前景令人激動,但其想要真正走進千行百業、走進千家萬戶,仍面臨著諸多挑戰。
首先是數據難題。訓練一個能在馬路上安全駕駛的AI汽車,物理AI系統要積累數百萬公里的真實路測數據,才有可能涵蓋各種突發情況,而這往往意味著高昂的訓練成本;工廠里的機械臂也需要成千上萬次試錯,才能學會輕拿輕放精密零件。更麻煩的是,不同行業場景需要考慮的物理規律天差地別,例如,手術機器人和工業搬運機器人根本不能采用同一套數據訓練。為了應對這一問題,專家們寄希望于合成數據(在虛擬世界中通過仿真技術生成的數據),或者在高度逼真的虛擬世界中訓練AI,再遷移到現實世界中。
但這又將帶來第2個風險挑戰:“仿真世界”和“真實世界”的鴻溝。很多機器人在虛擬環境中被訓練得像個“學霸”,可一放到現實里就“掛科”。比如,有的智能體在模擬環境中能輕而易舉地抓一個蘋果,但現實環境中,由于蘋果表面可能有水珠、或者蘋果形狀不規則等,稍有動作偏差,蘋果就會從機械手中滑落。如何縮小從仿真到現實的差距,也是AI工程師們未來重點攻關的課題。
此外,物理AI是一個高度復雜的系統工程,它不像大語言模型那樣,依靠堆疊算力和數據就能提升能力。物理AI融合了人工智能、機械工程、信號傳感處理等多個領域,任何一個環節的短板都會影響系統整體表現。
最后,安全問題也不容小覷。物理AI系統操控的是有質量、有力量的實體設備。一次錯誤的決策,就可能導致設備損壞、財產損失,甚至造成人身傷害。因此,未來物理AI要更加可靠。
面對洶涌而至的物理AI浪潮,一個共識正在形成:AI的未來,不再只是生成華麗的詞藻和內容,更要真正進入世界、理解世界、改造世界。物理AI,正是破解“莫拉維克悖論”的鑰匙,它正為那個曾經只會“思考”的大腦裝上一雙靈巧、可靠的手,推動人工智能發展步入一個嶄新的階段。
來源:《解放軍報》