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然而，艰巨的挑战仍然存在。从技术角度来说，想要设计能进行类似为患者沐浴或刷牙的亲密行为的机器人，依然十分困难，而且大多数正在研发这些机器人的日本公司，专营的都是工业发动机和电子自动化。他们在进入护理领域的时候，对于如何建立情感联系这个老年人护理中的重要因素，并没有一个敏锐的把握。即使他们不断改进，一些观察者——比如麻省理工学院科学技术社会研究系的教授雪莉·特克尔——质疑患者究竟能否与护理机器人建立真正的情感联系。特克尔警告道：“如果想要人造伙伴成为我们的新常态，我们就不得不改变自己，而在这个过程中，我们将会重新定义人类价值观和人际关系。”如果机器人护士得到普及，她解释道，它们甚至可能造成年青一代和老一代之间的鸿沟。“不是说只是老年人应该表达。”关于制造能与人类对话的机器人的这个目标，特克尔争辩道，“而是年轻人也应该学会聆听。如果我们对于长辈说什么漠不关心，那么我们就会制造真的会对他们的故事充耳不闻的机器。”
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这些技术问题（机器人能为人类刷牙吗？）和接近精神层面的质疑（人类和机器人之间能否或者该不该建立情感联系呢？）都是合情合理的。不过在日本，机器人技术和机器人的可应用性仍然在不断发展，所以这些问题可能会在不远的将来，在日本找到答案。由于护理人员的短缺，我认为机器人将会成为日本家庭的成员。
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如果日本这个人口老龄化国家能够排除万难，成功推广护理机器人，那么这些机器人将会为日本带来经济利益，并且将很快对全球经济带来潜在的深远影响。
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许多其他的工业化国家，都处在进入像日本现况一样的、人口老龄化加速阶段的边缘。在欧洲，欧盟全部28个国家的人口都在老龄化，而且在未来的几十年里，欧洲65岁及以上的人口占欧洲总人口的比例，将从17%增长到30%。中国在持续发展的同时，也已经步入人口老龄化加速阶段。尽管计划生育政策正在逐步被淘汰，但是中国现在的人口组成已经失去了平衡。中国女性平均育有1.4个孩子，远低于2.1个的人口替代率，导致青年人的数量过少，不足以平衡老年人的数量。一个值得注意的例外是美国，其移民政策部分缓解了人口老龄化的效应。
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随着发达国家人口不断老龄化，它们为那些日本机器人创造了巨大的市场。护理机器人和机械假肢技术，也许只是新一波进入我们日常生活的精密机器人的先锋。作为一种技术，机器人进入主流社会的方式将会是罕见的，因为它将先获得老年用户，然后在祖母向她的孩子们和孙子们炫耀她的下一个尖端小工具时，逐渐向年轻用户发展。
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机器人技术领域的“五巨头”
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机器人技术的发展趋势在不同国家大不相同。就好像富人和穷人所使用的科技产品存在三六九等一样，富有和贫穷的国家也处在不同的技术水平上。
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有几个国家已经成为先进机器人产业的先驱。世界上约70%的机器人销量来自日本、中国、美国、韩国和德国，也就是机器人技术领域的“五巨头”（big five）。日本、美国和德国主导着高价值工业机器人和医疗机器人的走向，而韩国和中国是相对廉价的消费者导向型机器人的主要供应商。虽然日本创造了机器人销量的最高纪录，但是中国却代表了成长最迅速的市场：其销量从2005年起，每年都增长25%。
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世界上的其他国家和五巨头之间存在着巨大差距。五巨头作为机器人的消费者和生产者，都超越了其他国家。比如，韩国只有5 000万人口，但是在韩国生产的工业机器人的数量，比在南美洲、中美洲、非洲和印度加起来的产量还要高好几倍，而这4个地区的人口总计达28亿。俄罗斯尽管有工业基础，但实际上在机器人技术领域并不是玩家。俄罗斯既不大量生产也不大量购买机器人，而是维持着和20世纪七八十年代看起来一样、运作起来也一样的采掘业（天然气、石油、铁、镍）和工业制造厂。
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五巨头的相对优势甚至有可能在未来加速发展，因为这五巨头正是最有可能将下一代机器人技术融入社会、工作和家庭的国家。他们将会拥有消费型机器人的知名品牌，并推动使机器人生态系统成为可能的软件和网络的发展。当我看到这种共生关系的时候，就会想到20世纪90年代的互联网。在硅谷诞生和设立总部的，不仅仅是面向消费者的互联网公司，还有互联网设备制造商，比如思科系统公司和瞻博网络。现在思科系统公司和瞻博网络员工共计8.5万人，市值共计1 540亿美元。同样类型的后端系统也会在机器人技术产业中存在。五巨头国家是高薪工作的聚集地，而它们远超世界上其他191个国家的领先优势也带来了财富积累，这两点都将使五巨头受益。他们将创造机器人技术领域的思科系统公司和瞻博网络。
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有趣的是，欠发达国家在进入机器人行业的时候，也许能够跳过一些技术。非洲和中亚的国家没有制造过固定电话，就直接进入了移动电话时代，所以通过同样的方式，他们在机器人技术领域也许也能跳跃前进，而不必先建立先进的工业基础。
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非洲机器人技术网络为欠发达国家提供了一个很好的模式。非洲机器人技术网络是一个由个人和机构组成的共同体，在非洲举办和进行各种活动和项目，助推与机器人技术相关的教育、研究和工业。通过像“10美元机器人挑战”（10 Dollar Robot Challenge）一类的活动，非洲机器人技术网络推动极低成本机器人技术的教育不断发展。该挑战的其中一个优胜机器人是“机器手”（RoboArm）。“机器手”是来自尼日利亚奥巴费米亚沃洛沃大学的项目，它的臂状结构由塑料制成，发动机是从废弃物中回收的。基于材料匮乏而进行低成本创新的能力，实际上扎根于我们将在第六章讨论的节俭创新的理念。
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随着机器人技术开始被广泛传播，一个国家在机器人时代能取得多大的成功，将部分取决于文化——人们是否乐意接受机器人进入他们的生活。西方文化和东方文化在如何看待机器人的问题上高度分化。日本不仅有对机器人的经济需求和技术知识，还有文化倾向性。80%的日本人信奉的古老宗教神道（Shinto）就包括对万物有灵的信仰，主张物体和人类都有灵魂。因此，比起将机器人看作没有灵魂的机器的西方文化，日本文化更倾向于接受机器人同伴作为真正的伴侣。在日本文化中，无生命的物体能被看作和有生命的生物一样生动，因此机器人能被视为社会的成员，而不是单纯的工具或是威胁。
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与此相反，在西方文化里根深蒂固的是对于机器人的恐惧。来自人类创造的无法控制的物体的威胁，在西方文学中随处可见，此类的警世故事也是历史悠久。普罗米修斯因为把火给了人类，受到了永生永世的惩罚。当伊卡洛斯飞得太高的时候，太阳融化了他别出心裁地用蜡制作的翅膀，于是他跌落以致身亡。在玛丽·雪莱所著的《弗兰肯斯坦》（Frankenstein）中，弗兰肯斯坦博士奇形怪状的发明[3]带来了严重破坏，并且最终造成了它的制造者的死亡——以及许多翻拍该故事的B级片[4]。
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这种恐惧在东方文化中并没有在西方文化中那么随处可见。日本在接受机器人方面的文化推动力，代表了许多东亚地区的文化，因此没有文化阻碍的亚洲机器人产业得以高速前进。对机器人的投资反映了文化上对于机器人的宽容。在中国，自动化系在大学中普遍存在并广受重视。所有中国大学共设有100多个自动化系，而美国大学虽然总数比中国大学多，但只设有约76个自动化系。
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在韩国，教学机器人被认为具有积极意义；在欧洲，它们却被以消极的眼光看待。针对老年护理机器人，在欧洲，它们被看作机器；然而在亚洲，它们被视为潜在的伙伴。在美国，因为移民系统推动着新的廉价劳动力入境，而这些劳动力最终往往会进入那些原本可能使用服务机器人的领域，所以机器人的问题在很大程度上被避开了。
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为机器人赋予人性
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自动化技术和机器人技术替换的第一波劳动力，大多来自危险、肮脏、乏味且几乎不涉及任何人际互动的行业。但是机器人正在日渐向服务业中需要个人化技能的职业进军。服务业的工作在全球化最后阶段带来的失业中，在很大程度上没有受到影响，但是现在它们却处于危险中，这是因为近年来，由于机器人技术领域内的突破和信息管理、运算、高端工程方面的新进展，机器人技术在不断加速进步。曾经被认为是人类专属领域的工作——需要情境感知、空间推理能力和敏捷性、背景和语境理解以及主观判断的这类工作——现在都开始向机器人敞开大门。
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而使得这一切变为可能的，是两个相辅相成的重要进展：建造信念空间（belief space）方面的改进和从机器人到云端的上行线路的改进。“信念空间”指的是一个数学框架，它使我们能够建立特定环境的统计学模型，并生成概率性结果。基本上，信念空间就是运用算法来理解新的或者混乱的环境。对于机器人来说，建造信念空间为它们开辟了通往更佳情境感知的道路。建造信念空间已经在一些领域带来了突破，比如“抓取”这个曾经对机器人来说很困难的任务。不久前，信念空间还太复杂以至于无法充分计算，而可用于分析的机器人只有有限的几套经验，使得这个任务变得更加艰巨。但是数据分析技术（我们将在第五章讨论）的发展和呈指数级增长的机器人经验数据的套数相结合，使程序员可以开发能和所处环境进行智能互动的机器人。
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最近机器人数据的指数级增长，在很大程度上归功于云机器人的发展。“云机器人”是谷歌的研究员詹姆斯·库夫纳在2010年创造的术语。这些与云端连接的机器人，能够访问拥有大量数据和共享经验的宝库，来提升它们对自己信念空间的认识。在连接到云端之前，机器人能访问的数据非常有限——要么是它们自己的经验，要么是一个范围有限的机器人群体的经验。那时，机器人是一件件单机的电子设备，它们的能力仅限于本机内的硬件和软件。但是通过成为始终与云端连接的联网设备，机器人现在能够吸收所有其他同类机器人的经验，加速进行“学习”。想象一下，如果突然之间，我们全都被直接连接到了地球上所有其他人的知识和经验的数据库，当需要做出决定的时候，我们参考的不仅仅是自己有限的经验和专业知识，而是数十亿其他人类的经验和专业知识，那么人类文明将经历一次怎样的飞跃。大数据已经使得这样的飞跃在机器人的认知发展领域成为可能。
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另一个机器人技术的主要发展是在材料科学领域。这个发展使得机器人能够被用新材料建造。机器人再也不用被C-3PO和R2-D2[5]身上盔甲一样的铝合金包裹了。现在的机器人能够拥有硅氧树脂做的身体，甚至是蜘蛛丝做的身体，看起来有种诡异的自然感。高度灵活的组件——比如气动人工肌肉（通过装有高浓度压缩空气的管子提供力量）、电活性聚合物（被电场刺激时能够改变机器人的大小和形状）以及铁磁流体（一种促进机器人的运动与人类更加相似的磁流体）——创造的机器人，你也许根本认不出它是人造的，几乎就像电影《终结者》中阿诺德·施瓦辛格扮演的改造人（cyborg）一样。塔夫茨大学研究人员设计了模拟毛虫机器人来执行各种各样的任务，比如探测地雷和诊断疾病，而这个机器人甚至是可生物降解的，就像我们一样。
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比起机器人曾经的尺寸，现在的机器人既能被造得更大，也能被造得更小。现在还处在初期发展阶段的纳米机器人，预示着在未来，尺寸大约只有10–9米（比一粒沙子还要小得多得多）的自动化机器将能够在细胞水平诊断和治疗人类疾病。在这个尺寸范围的另一端，是世界上最大的步行机器人：德国制造的一头喷火龙。它站立时高51英尺[6]，重11吨，体内灌有20多加仑[7]的假血浆。显而易见，它与德国的传统节日达亨士德亨（Drachenstich）有关。
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机器人技术的发展仍在继续。不仅是日本政府在机器人产业中不断加大投入，在美国，奥巴马总统也在2011年宣布了美国机器人发展计划，鼓励用于工业自动化、老年人护理和军事应用的机器人的研发。这个计划由美国国家科学基金会执行，迄今共拨出了超过一亿美元的合约款项。法国也宣布了类似的项目，拨款1.269亿美元用于发展并追赶德国的机器人技术。瑞典同样投资了数百万美元，通过如“机器人谷”这样的创新奖项，来鼓励相关公司和个体。
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同样，私有企业也在逐渐增加在机器人领域的投资。谷歌买下了Boston Dynamics，一所位于美国波士顿、在业内享有盛誉的机器人设计公司，并在2013年签订了五角协议，具体的收购金额未被公开。谷歌还买下了DeepMind，一家地处伦敦、由神童杰米斯·哈萨比斯创立的人工智能公司。杰米斯曾在14岁以下孩子参加的世界象棋比赛中名列第二。当他在读认知神经科学博士时，他探究了一系列关于大脑想象力和记忆力的新生物学理论，这些理论被《科学》杂志列为年度十大科学突破之一。在DeepMind公司时，杰米斯和他的同事成功地开发了一个手眼协调的电脑，这是一项在机器人领域中前所未有的发明。有一次，杰米斯向我展示了如何教他的电脑像人一样玩古老的雅达利2600游戏。电脑像人一样通过神经系统看屏幕、调整动作，对对手的一举一动做出反应。他教会了他的电脑如何像人类一样思考。随着在互联网搜索领域之外的扩张，与对机器人学进一步的探索，谷歌斥资5亿美元买下了DeepMind，将它在机器学习和系统神经科学的专长用于增强目前已有的算法。
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大部分机器人的研究和开发都来自大公司（例如谷歌、丰田、本田等），不过对于机器人的风险投资额也在飞速上升。在短短三年里，就变成了原来的两倍多，从2011年的1.6亿美元增至2014年的3.41亿美元。投资的第一年里，一个资本为2 500万美元的的种子投资基金格里辛机器人公司，对600多个初创公司进行了评估，并最终注资了8家公司。Singulariteam，一家成立不久的以色列风投基金，很快就筹到了两笔一亿美元的资金分别用来投资初级机器人和人工智能。机器人领域吸引投资者的原因显而易见：到2017年民用机器人的预计市场会达到3 900亿美元，工业机器人市场则会在2020年达到400亿美元。
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