在嚴格控制的實驗室里，一組數(shù)據(jù)揭示了一個現(xiàn)實：面對機器人治療師時，自閉癥兒童的眼神注視時間比面對人類治療師時平均多出數(shù)秒，自發(fā)微笑的頻率接近翻倍。

自社交機器人被提出用于自閉癥譜系障礙（ASD）治療以來，相關(guān)研究已超過20年，但高質(zhì)量臨床證據(jù)一直有限，難以進入主流療法。近日，一項發(fā)表在權(quán)威期刊《Science Robotics》名為DREAM（自閉癥譜系障礙兒童機器人輔助治療開發(fā)）的大型研究提供了迄今最扎實的臨床證據(jù)。

研究團隊通過兩項精心設(shè)計的隨機對照試驗，證明了機器人輔助療法在提升核心社交技能方面與傳統(tǒng)療法效果相當(dāng)，并更進一步的揭示出其在激發(fā)患兒參與度和維持治療興趣方面的獨特優(yōu)勢。

▍臨床困境：當(dāng)傳統(tǒng)療法遭遇興趣瓶頸

自閉癥譜系障礙的核心挑戰(zhàn)在于社交互動與溝通困難。傳統(tǒng)的行為療法，如應(yīng)用行為分析，雖有效但強度高、重復(fù)性強。對許多孩子而言，進行多次訓(xùn)練后容易感到枯燥，注意力渙散、配合度下降，出現(xiàn)制約療效提升的興趣瓶頸。

機器人因其行為的高度可預(yù)測性、無限的重復(fù)耐心以及科技產(chǎn)品具備的天然吸引力，被視為一個潛在的理想治療師。然而，過去二十多年的探索大多停留在小規(guī)模概念驗證階段，不僅臨床證據(jù)等級不足，一個核心爭議也始終存在：觀察到的兒童參與度提升，究竟源于機器人獨特的、可持續(xù)的交互價值，還是僅僅是一種短暫的新奇效應(yīng)？這也成為從實驗室邁向真實臨床的關(guān)鍵障礙。

▍研究設(shè)計：從療效到效果的雙重驗證

為了給出嚴謹答案，研究團隊采用了醫(yī)學(xué)研究中最嚴格的范式，即分別進行療效試驗與效果試驗。

這絕非簡單重復(fù)。療效回答的是“這種方法在理想條件下是否有效？”，效果則探究的是“它在混亂的真實世界中是否依然可行？”。這種雙重驗證，是評估任何新療法能否從實驗室走向診所的最高標準之一。

• 療效試驗：在標準診所環(huán)境中的“期末考試”

研究在專業(yè)的診所環(huán)境中進行。團隊為此開發(fā)了專用的臨床試驗平臺，一個配備了多個攝像頭的傳感器桌，機器人置于其上。這個平臺能精確捕捉孩子的姿態(tài)、動作和面部表情，使機器人能實現(xiàn)半自主決策。具體來說，就是系統(tǒng)根據(jù)孩子的實時反應(yīng)自動選擇下一步行動，而人類治療師則在旁監(jiān)督，確保一切順利進行。

69名（12名為女性）平均年齡4.4歲（2.5-7歲）的自閉癥兒童被隨機分為兩組。一組接受由上述半自主機器人引導(dǎo)的治療（RAT），另一組則接受由資深人類治療師執(zhí)行的標準療法（SHT）。為確保公平比較，兩種療法都精準瞄準相同的三個核心技能：模仿能力、共同注意力和輪流發(fā)言，療程結(jié)構(gòu)、時長和強度（共12次）也完全匹配。

• 效果試驗：在真實學(xué)校環(huán)境中的“實戰(zhàn)演練”

為了驗證方法能否走出實驗室，第二項試驗將場景移至羅馬尼亞克盧日-納波卡市孩子們?nèi)粘W(xué)習(xí)和接受服務(wù)的特殊教育學(xué)校。團隊這次開發(fā)了簡化版的教育平臺，移除了笨重的傳感器桌，只通過一臺平板電腦來控制機器人。這個平臺更便攜、更經(jīng)濟，主要目的是模擬未來在學(xué)?；蚣彝ブ锌赡艿膽?yīng)用場景。

63名年齡范圍更廣（3-12歲）的自閉癥兒童參與了此項研究，一組在常規(guī)課程外增加機器人輔助訓(xùn)練，另一組僅接受常規(guī)治療。這次干預(yù)劑量更輕，總共只有5次課程，旨在檢測機器人實際融入日常教育時的可行性。

▍核心發(fā)現(xiàn)：機器人不只是玩具

兩項試驗的結(jié)果相互印證，給出了多層次的重要結(jié)論。

• 技能：功力相當(dāng)，達到主要目標

在最重要的核心社交技能（模仿能力、共同注意力和輪流發(fā)言）提升上，機器人輔助療法與傳統(tǒng)人類療法取得了統(tǒng)計學(xué)上等效的效果。這意味著，就教學(xué)這些基礎(chǔ)能力而言，機器人可以達到合格治療師的水平。

使用臨床試驗平臺評估RAT的療效——臨床結(jié)果（ADOS和SCQ）

• 參與度：機器人更具魅力

這是機器人展現(xiàn)獨特優(yōu)勢的領(lǐng)域。數(shù)據(jù)清晰地顯示，在與機器人互動時，孩子們表現(xiàn)出更多的眼神交流與更頻繁的積極情緒。例如，在模仿任務(wù)中，機器人組平均眼神交流次數(shù)為8.01，顯著高于人類組的5.54。同樣是模仿任務(wù)，機器人組兒童微笑次數(shù)平均達7.72，而人類組為3.80。

這種更高的參與度，直接回應(yīng)了傳統(tǒng)療法中孩子容易因重復(fù)訓(xùn)練而失去興趣的痛點。研究表明，機器人能更好地維持孩子的注意力與互動動機。

使用臨床試驗平臺評估RAT的療效——主要結(jié)果（社交技能、臨床結(jié)果、滿意度和感知有效性）和次要結(jié)果（眼神交流和微笑，即參與度）

• 現(xiàn)實可行性：簡裝版依然有效，潛力可觀

效果試驗帶來了鼓舞人心的發(fā)現(xiàn)。即便使用簡化便攜的平臺，且僅增加5次課程，機器人組在模仿技能上的提升，仍顯著優(yōu)于僅接受常規(guī)治療的對照組。這證明了機器人療法并非實驗室盆景，其簡化版本在真實教育場景中同樣能產(chǎn)生積極影響，為其作為一種可推廣的補充工具提供了關(guān)鍵證據(jù)。

RAT使用教育平臺的有效性——在模仿、共同注意、輪流和情緒識別方面的表現(xiàn)

使用教育平臺的RAT的有效性——家長和教師評估的社交互動表現(xiàn)

▍深遠意義：不止于證明機器人的有用

這項研究的意義，遠不止于為機器人正名。

首先，它提供了一套標準化、可復(fù)現(xiàn)的機器人輔助干預(yù)協(xié)議，改變了該領(lǐng)域過去零散探索的局面。研究中使用的軟件平臺也已開源，可供全球同行使用和優(yōu)化。

其次，機器人帶來的高參與度，為解決傳統(tǒng)療法中的動機消退難題提供了新思路。它能將枯燥的重復(fù)練習(xí)轉(zhuǎn)化為更吸引孩子的互動游戲。

更重要的是，機器人的特性為未來極致個性化的干預(yù)鋪平了道路。它可以不知疲倦地執(zhí)行完全一致的互動，并精確記錄孩子每一次的微反應(yīng)，這些數(shù)據(jù)可以幫助治療師更精細地調(diào)整方案。

當(dāng)然，研究也指出了當(dāng)前局限。比如，干預(yù)周期仍較短；在提升技能向日常生活的泛化方面，仍需更多證據(jù)；如何為千差萬別的自閉癥兒童定制最適合的機器人交互？

團隊展望，未來將探索融合更豐富的傳感器，使機器人能實時感知孩子的情緒狀態(tài)；結(jié)合人工智能，讓交互變得更加動態(tài)和個性化；開發(fā)成本更低廉的系統(tǒng)，讓這項技術(shù)能惠及全球更多家庭。

論文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.adl2266