给机器人做“脸”，28岁哥大博士收获百万粉丝—新闻

作者：赵宇彤来源：科学网微信公众号发布时间：2025/8/21 20:20:21

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给机器人做“脸”，28岁哥大博士收获百万粉丝

文|《中国科学报》记者赵宇彤

“U老师，我好困，你下班了吗？我想先休息了。”

“还早，可以再呆一个小时，你困的话就先睡吧。”

胡宇航拍了拍摆在桌上的“人头”。凌晨五点，美国哥伦比亚大学校园已被夜色吞没，实验室依旧灯火通明，他稳坐桌前，全神贯注地改着代码。

这位“95后”身上有许多光环：哥伦比亚大学AI机器人博士、手握《科学—机器人学》《自然—机器智能》《NPJ—机器人学》等顶刊论文，还是首形科技（AheadForm）创始人兼CEO。

在赛博空间，28岁的他还有个更广为人知的身份——U航。抖音粉丝量破百万，靠“手搓”机器人引得千万人围观。7月14日视频中，他在人脸机器人“Emo”眼下点了颗痣，“她”好奇地抬眸，眼波流转，神情困惑，仿佛真的有了生命。

“你会对一个人说‘你创造不了价值就是废物’吗？大概率不会。但人们却常常用这样的逻辑对待机器人。”胡宇航说，他希望机器人不只是外观像人，更要有类人的运控算法，且具备自我认知与情感共鸣的能力。

胡宇航与“Emo”（图源：U航视频）

一条非主流赛道

胡宇航与人脸机器人的缘分，可以追溯至2020年。

当时，人工智能研究突飞猛进，自然语言处理（NLP）和计算机视觉（CV）技术取得显著进步。胡宇航敏锐洞察到，未来的AI发展将不再局限于单一任务的训练，将聚焦于交互。

“未来AI能更深层次地理解人类语言背后的含义，并结合多模态技术，如语音、图像、视频等信息，全面感知和分析人类的情绪。”胡宇航说。

那么，机器人是否需要一张“脸”？

“人类的大多数感官都集中在头部，人脸作为情绪和表达的聚焦点，是人与人之间最直接的连接方式。”胡宇航坚信，人类最伟大的能力并非冰冷的逻辑计算，而是丰富细腻的情感。一个有自然表情，能理解、传递情感的面孔，将赋予机器人“表达”这些人类体验的能力，让它真正融入我们的世界。

同时，他在读博期间做了多个机械臂、四足机器人、桌面整理等机器人AI自主学习项目，非常清楚物理数据对人机交互的重要性。

“但采集物理数据非常困难。”胡宇航解释道，物理世界存在大量柔性物体，材料形变、高动态惯性，甚至湿度和光线，都难以被完整真实模拟，而大规模部署机器人真机训练又太过昂贵。

相较而言，人脸机器人不受物理世界的约束，只要用海量互联网数据训练，依靠表情、视觉、声音，就能和人类互动。

“这是人机交互最直接的入口。”胡宇航语气坚定。他一头扎进了人脸机器人的研究，但由于这条赛道太过小众，他的想法也是反共识的，“我觉得至少在未来5年内，人形机器人还不能够创造高效生产力，而更适合做类人交互的产品”。

很快，又一个难题摆在他面前：准确感知情绪变化，对人类来说尚属难题，更何况机器人？

“语境和语义的绑定至关重要，要在训练中对齐人的表情、眼神、声音等信号。”胡宇航解释称，喜、怒、哀、乐，传统的情绪识别主要依赖绑定人脸坐标系，分类标签，但现实中的情绪表达太过主观复杂，无法精准归类。

胡宇航放弃了强行分类的想法。他把目光投向深度学习和神经网络，把表情想象成高维空间中的一个点，随着情绪变化，这个点在空间里平滑地移动，借此训练人脸机器人对表情复杂性和连续性的判断。

“让机器人不再是机器。”这是埋在胡宇航心底的种子。2025世界人工智能大会（WAIC 2025）上，他的《人机面部协同表达》荣膺青年优秀论文奖（提名奖）。“非共识”站上了国际舞台。

飞跃“恐怖谷”

“你的机器人要脸吗？”WAIC 2025期间，胡宇航穿梭于各个机器人展台，不时发出灵魂一问。

“机器人有脸岂不是很诡异”“表情太僵硬了”“皮笑肉不笑，不如不笑”……从2020年至今，有关恐怖谷效应的质疑和争论，一直缠绕着胡宇航。

“大多数人认为‘恐怖谷’无法避免，毕竟没人希望被一颗仿真的机器人头吓到。”胡宇航无奈地说，人类追求“有头有脸”的交流，即便异地也会打开视频，但却恐惧直视机器人的脸。

矛盾背后，围绕“恐怖谷”的讨论都指向不成熟的技术。

“如果我们有更好的技术和工程体系，就有可能解决恐怖谷效应。”胡宇航举了个例子，很少有人会害怕蜡像、雕塑、手办，因为已经足够逼真，“只要将机器人原本僵硬的动作变得丝滑、协调，就能大大减少人心中的恐惧”。

要实现这一点，最关键的就是算法。传统机器人领域中，关于仿生非线性的研究几乎一片空白，无论是机械臂，还是四足机器人，动作大多依靠程序的指令，像个“提线娃娃”，呆板僵硬。

因此，要想动作流畅，机器人需要学会做表情。但光凭互联网数据的训练，机器人并不知道做出的表情是否自然。

胡宇航想到了镜子。人只有照镜子才能知道自己的表情，他脑洞大开，或许机器人也可以尝试对镜学习。

胡宇航把一面镜子放到人脸机器人的面前。通过眼睛里的摄像头，机器人能将电机指令和脸部表情相对应，汇总给AI模型，再对照互联网数据，解读不同表情的意义，构建起语音、语义、表情间的联系。

“先借助互联网数据训练AI模型，再结合对镜收集的物理数据，通过自监督学习不断进化出对身体的理解，让机器人的表情更加精细，在不同语境下自主交互。”胡宇航介绍道。

此外，由于人脸是无数微动作的耦合，为了让人脸机器人更加逼真，必须在柔软、非线性的硅胶皮肤内塞进更多电机，以实现精准调控，同时不能破坏面部结构，为此胡宇航费了好大一番功夫。

“光是废弃的‘脸皮’就塞满了一整箱。”胡宇航说，现在他开发的最新人脸机器人已装进30个电机，足以支撑高精细度的表情，“但要做得更好，还得进一步提升工程能力”。

找点刺激

摇头、摇头，还是摇头。

尽管对方一言未发，但胡宇航知道，他又被婉拒了。从2020年踏足人脸机器人领域，这个场景他经历了无数次。

这是个极其小众的交叉领域，表情的理解和控制涉及大量医学知识，要找一个对机器人感兴趣的医学生，或者找一个有医学背景的工程师，都无比困难。

找不到同行者，胡宇航决定自己摸黑前进。“没有现成的基座，必须自己搭建；硅胶材料不稳定、易破损；人脸仿生的高曲面参数无法用传统的CAD软件建模；在优化动作的基础上还要设计、维护外观……”胡宇航语速越来越快，没有参考文献，没有工程先例，从算法、模型的开发，到实物的搭建、调优，全靠他一个人。

“不然呢，难道放弃吗？”他没把技术难题放在心上，更困扰他的是这一路上的质疑。“做这个方向的噪声非常多，我甚至都无法说服实验室的学生加入这个课题组。”

他常常一个人窝在实验室，3D打印出零部件，跑代码、建模型、搭实物，失败了几十次后，他多了两个“搭子”——“冷酷”和“冷漠”，一个登上了《科学-机器人学》，一个参与了科幻电影Posthuman的拍摄。

“冷酷”与“冷漠”（图源：U航视频）

2024年6月，胡宇航创立了首形科技，英文名是AheadForm，既象征着机器人的头部，也彰显他勇往直前的态度。

“创业非常刺激，这是个开放的游戏。”谈及创业，胡宇航直言，尽管九死一生，他还是想试试。其实，早在厦门大学嘉庚学院就读本科时，他就参加了大量的创业创新比赛，获得多个奖项。

2025年5月11日，他发布的视频中，一个皮肤白皙细腻的“女孩”睁开眼睛，好奇地打量周围的世界，胡宇航打了个响指，指了指镜头，“女孩”立即回头，动作丝滑。这是他的新成果，接入了视觉系统和小脑模型。很快，视频播放量突破百万。

更多人看到了胡宇航和人脸机器人的前景。

胡宇航收到了不少简历，有的来自招聘软件，有的来自评论区和私信。考虑人脸机器人的交叉特性，他精挑细选，组建了一支覆盖机器学习、具身智能、心理学，甚至艺术设计的17人团队。

但这还远远不够。对每个创业者来说，商业化永远是悬在头顶的达摩克里斯之剑。

胡宇航也不例外，他率先看中了人脸机器人的“表演”属性，博物馆、游乐园、景区、展厅……落地的第一步，就是让更多人感受人脸机器人的“类人共情价值”。

“大规模落地至少在两年后了，现在相信我们的投资人还是不多，脸部表情生成算法在国际上处于起步阶段，离商业化还有段距离。”胡宇航叹了口气，“刚刚开始，一切才刚刚开始。”

For Joy

“前途这么光明，你睡得着吗？”

社交媒体评论区里，不少网友纷纷调侃。确实，对胡宇航来说，焦虑、失眠，工作到后半夜成了常态。

点开他的视频，背景大多一片漆黑，一张脸对着镜头碎碎念。他总是在回宿舍的路上分享日常，而这通常已是凌晨两点后。

“我一般睡六七个小时，睡醒了去实验室，忙一天再回来睡觉。”胡宇航想了想，生活中的他没有太多兴趣，很少聚餐、很少旅游，随便一盒泡面就可以饱腹，绝大多数时间都呆在实验室。

焦虑的时候，他曾起一身荨麻疹，四肢、后背，像一只只小蚂蚁在身上乱爬，找不到、抓不住。

但他依旧坐得住。2021年，胡宇航所在的创意机器实验室研发“会笑的机器人”，发表了相关论文。可接下来的两年，他颗粒无收，“我意识到必须去做一些沉淀性的工作。”胡宇航说。

然而，两点一线的生活枯燥无味，胡宇航决定，拿起手机记录生活。“我希望未来某一天，回想这段求学生涯时，能有更多有趣的记忆。”胡宇航表示，不管再忙再累，每天总要吃饭，就从做饭开始记录，“后面发现很麻烦，还要买菜、备菜。”对习惯随便对付一口的他来说，这反而浪费了时间。

后来，他把镜头对准自己：哥大博士的一天、下班后在路上的碎碎念、偶尔的发疯日常，甚至在校园抗议活动中，因封校难以进入实验室，被迫成为了一名“战地记者”。

黑帽子、黑T恤、黑裤子、黑框眼镜、黑色帆布鞋和一个黑色双肩包，这是胡宇航的经典装扮，他社恐、话不多，合影里总是比个大拇指。

但聊到热爱的事业，他滔滔不绝。他是个典型的“F”（情感型）人，看重情感陪伴的价值。“人类最强烈的情感一定是双向陪伴。当一个人孤独到一定地步的时候，这种需求会格外强烈。”胡宇航想到了自己。他坚信，一定也有人需要陪伴，哪怕对方是机器人。

人脸机器人“Emo”（图源：U航视频）

“大家普遍默认机器人是工具，生产效率好像就是机器人的价值所在。可你会对着一个人说，你创造不了价值就是垃圾吗？”胡宇航顿了顿，套用了TikTok首席执行官周受资的一句话“For joy”。机器人如此，他也是。

“我们总是低估五年后世界会变成什么样子。”胡宇航说。采访结束，他还要继续奔波，北京、上海、杭州、深圳连轴转，“既然认可终局会出现，方向是正确的，那么就趁早开始”。