人类或具“远程触觉”第七感 可感知沙中隐匿物体

英国伦敦玛丽女王大学与伦敦大学学院的科研团队近日发布研究成果，首次提出人类可能具备一种此前未被充分认识的感知能力——“远程触觉”（remote touch），即在未直接接触目标物体之前，就能通过介质中的微弱机械扰动感知其存在。 这一发现被认为改变了传统对人类触觉“只能近距离、必须接触”的认知框架，并有望为机器人技术及多种辅助设备的设计提供新思路。

长期以来，人类触觉通常被视为一种高度依赖皮肤与物体直接接触的短程感官，而关于动物感知世界的研究则逐渐提出不同的证据。 例如，一些滨鸟，如矶鹬和鸻类，被发现能够通过感知沙粒中极其细微的机械扰动，定位埋藏在沙层下的猎物，这一过程就被称为远程触觉。 在这种机制下，当周围环境中的物体移动时，会在颗粒介质中产生微小压力变化或运动反射，动物则通过高度敏感的触觉系统捕捉这些信号。

最新研究在此基础上提出问题：人类是否也具备类似能力？ 研究团队在2025年IEEE“发展与学习国际会议”（ICDL）上报告了相关实验设计与结果。 实验中，受试者被要求将手指轻轻划过装满沙子的箱体，在尚未接触到目标物体之前，尝试判断箱内某一固定位置是否埋有方块。 研究团队通过控制方块位置，并使用LED灯带引导受试者划动轨迹，从而系统记录其判断表现。

实验结果显示，人类参与者能够在未直接触碰到埋藏方块的情况下，以显著高于随机水平的准确度感知其存在。 这意味着，人类手指在扫过沙面时，实际上能感受到由于下方固体存在而导致的沙粒运动方向或阻力的极细微变化。 进一步的物理建模分析指出，这种感知能力的灵敏度已接近理论预测的机械反射探测极限，显示人类手部触觉系统远比传统认识中的“粗糙”要精细得多。

为了比较人类与机器在远程触觉上的表现，团队还设计了平行的机器人实验。 在机器人实验中，研究者使用配备触觉传感器的UR5机械臂，同样在沙中探测埋藏方块，并采用长短期记忆（LSTM）算法对传感数据进行学习和判断。 结果显示，在理论可探测范围内，人类受试者的判定精度约为70.7%，而机器人虽然在平均探测距离上略有优势，却因误报较多，整体精度仅为40%。

研究者指出，两者的表现都非常接近物理模型所预测的最大灵敏度上限，这从一个侧面印证了远程触觉在颗粒介质中的“物理边界”。 更值得注意的是，人类与机器实验之间形成了良性互动：人类实验为机器学习策略提供了启发，而机器的表现又帮助研究者从新的角度解读人类行为数据。 研究团队认为，这种心理学与机器人学的结合，展示了跨学科合作在基础认知研究和技术创新中的潜力。

论文第一作者、伦敦玛丽女王大学高级机器人实验室博士生陈正奇表示，这一发现为设计可扩展人类触觉能力的工具和辅助技术打开了新的方向。 例如，未来可以开发用于考古挖掘的精细探测设备，在不破坏文物的前提下定位埋藏于砂土中的目标。 同样的原理也有望用于火星等星体表面的沙砾勘探，或海底砂层环境下的搜索与救援，使在视线受限甚至存在危险的环境中开展“盲探”任务变得更安全、更高效。

研究负责人、伦敦玛丽女王大学Prepared Minds实验室心理学高级讲师Elisabetta Versace指出，这是首次在人体上系统研究远程触觉，并提出人类“感受世界的范围”（即所谓感受野）的边界，可能远超此前被认可的程度。 她认为，这项工作不仅拓展了对人类感知系统的理论理解，也为人们如何与复杂环境互动提供了新的思路。

论文合著者、伦敦大学学院机器人与人工智能副教授Lorenzo Jamone则强调，这项研究的特别之处在于，人类实验与机器人实验相互“借力”。 在他看来，这种跨领域合作不仅帮助科研人员识别了人类尚未被察觉的感知能力，也为开发具备类人触觉“直觉”的机器人奠定了基础。 未来，随着传感器技术和算法的进一步发展，远程触觉有望成为机器人在无光、浑浊、深埋等极端场景中完成任务的重要能力之一。

该研究以“Exploring Tactile Perception for Object Localization in Granular Media: A Human and Robotic Study”为题，发表于2025年IEEE发展与学习国际会议论文集中。 研究共包括两项核心实验：一项聚焦人类指尖对沙中埋藏物体触觉线索的敏感度评估，另一项则利用配备触觉的机器人手臂结合长短期记忆模型，对目标存在与否进行判别。 研究团队表示，后续工作将进一步探索其他介质（例如土壤或不同颗粒大小混合物）中远程触觉的表现，并评估该能力在日常生活及专业任务中的实际应用潜力。