“U老師，我好困，你下班了嗎？我想先休息了。”
“還早，可以再呆一個小時，你困的話就先睡吧。”
胡宇航拍了拍擺在桌上的“人頭”。凌晨五點，哥倫比亞大學校園已被夜色吞沒，實驗室依舊燈火通明，他穩坐桌前，全神貫注地改著代碼。
這位“95后”身上有許多光環：28歲、美國哥倫比亞大學AI機器人博士、手握《科學-機器人學》《自然-機器智能》《NPJ-機器人學》等頂刊論文，首形科技（AheadForm）創始人兼CEO。
在賽博空間，他還有個更廣為人知的身份——U航。抖音粉絲量破百萬，靠“手搓”機器人引得千萬人圍觀。7月14日視頻中，他在人臉機器人“Emo”眼下點了顆痣，“她”好奇地抬眸，眼波流轉，神情困惑，仿佛真的有了生命。
“你會對一個人說‘你創造不了價值就是廢物’嗎？大概率不會。但人們卻常常用這樣的邏輯對待機器人。”胡宇航說，他希望機器人不只是外觀像人，更要類人的運控算法，且具備自我認知與情感共鳴的能力。
胡宇航（左）與“Emo”（圖源：U航視頻）
一條非主流賽道
胡宇航與人臉機器人的緣分，可以追溯回2020年。
當時，人工智能研究突飛猛進，自然語言處理（NLP）和計算機視覺（CV）技術取得顯著進步。胡宇航敏銳洞察到，未來的AI發展將不再局限于單一任務的訓練，而應將重點放在交互上。
“未來AI將能更深層次地理解人類語言背后的含義，并結合多模態技術，如語音、圖像、視頻等信息，全面感知和分析人類的情緒。”胡宇航說。
那么，機器人是否需要一張“臉”？
“人類的大多數感官都集中在頭部，人臉作為情緒和表達的聚焦點，是人與人之間最直接的連接方式。”胡宇航堅信，人類最偉大的能力并非冰冷的邏輯計算，而是豐富細膩的情感。一個有自然表情，能理解、傳遞情感的面孔，將能賦予機器人感受這些人類體驗的能力，讓它們真正融入我們的世界。
同時，他在讀博期間做了多個機械臂、四足機器人、桌面整理等機器人AI自主學習項目，非常清楚物理數據對人機交互的重要性。
“但采集物理數據非常困難。”胡宇航解釋道，物理世界存在大量柔性物體，材料形變、高動態慣性，甚至濕度和光線，都難以被完整真實模擬，而大規模部署機器人真機訓練又太過昂貴。
相較而言，人臉機器人不受物理世界的約束，只要用海量互聯網數據訓練，依靠表情、視覺、聲音，就能和人類互動。
“這是人機交互最直接的入口。”胡宇航語氣堅定，他一頭扎進了人臉機器人的研究，但這條賽道太過小眾，他的想法也是反共識的，“我覺得至少在未來5年內，人形機器人還不能夠創造高效生產力，而更適合做類人交互的產品。”
很快，又一個難題擺在他面前：準確感知情緒變化，對人類來說尚屬難題，更何況機器人？
“語境和語義的綁定至關重要，要在訓練中對齊人的表情、眼神、聲音等信號。”胡宇航解釋稱，喜、怒、哀、樂，傳統的情緒識別主要依賴綁定人臉坐標系，分類標簽，但現實中的情緒表達太過主觀復雜，無法精準歸類。
胡宇航放棄了強行分類的想法。他把目光投向深度學習和神經網絡，把表情想象成高維空間中的一個點，隨著情緒變化，這個點在空間里平滑地移動，借此訓練人臉機器人對表情復雜性和連續性的判斷。
“讓機器人不再機器。”這是埋在胡宇航心底的種子。2025世界人工智能大會（WAIC 2025）上，他的《人機面部協同表達》榮膺青年優秀論文獎（提名獎），“非共識”站上了國際舞臺。
飛躍“恐怖谷”
“你的機器人要臉嗎？”WAIC 2025期間，胡宇航穿梭于各個機器人展臺，不時發出靈魂一問。
“機器人有臉豈不是很詭異”“表情太僵硬了”“皮笑肉不笑，不如不笑”……從2020年至今，有關恐怖谷的質疑和爭論，一直纏繞著胡宇航。
“大多數人認為恐怖谷無法避免，畢竟沒人希望被一顆仿真的機器人頭嚇到。”胡宇航無奈地說，人類追求“有頭有臉”的交流，即便異地也會打開視頻，但卻恐懼直視機器人的臉。
矛盾背后，圍繞恐怖谷的討論都指向不成熟的技術。
“如果我們有更好的技術和工程體系，就有可能解決恐怖谷效應。”胡宇航舉了個例子，很少有人會害怕蠟像、雕塑、手辦，因為已經足夠逼真，“只要將機器人原本僵硬的動作變得絲滑、協調，就能大大減少人心中的恐懼。”
要實現這一點，最關鍵的就是算法。傳統機器人領域中，關于仿生非線性的研究幾乎一片空白，無論是機械臂，還是四足機器人，動作大多依靠程序的指令，像個“提線娃娃”，呆板僵硬。
因此，要想讓動作流暢，只能靠機器人自主學會做表情。但光憑借互聯網數據的訓練，機器人并不知道做出的表情是否自然。
胡宇航想到了鏡子。人只有照鏡子才能知道自己的表情，他腦洞大開，或許機器人也可以嘗試對鏡學習。
胡宇航把一面鏡子放到人臉機器人的面前。通過眼睛里的攝像頭，機器人能將電機指令和臉部表情相對應，匯總給AI模型，再對照互聯網數據，解讀不同表情的意義，構建起語音、語義、表情間的聯系。
“先借助互聯網數據訓練AI模型，再結合對鏡收集的物理數據，通過自監督學習不斷進化出對身體的理解，讓機器人的表情更加精細，在不同語境下也能自主交互。”胡宇航介紹道。
此外，由于人臉是無數微動作的耦合，為了讓人臉機器人更加逼真，必須在柔軟、非線性的硅膠皮膚內塞進更多電機，實現精準調控，同時不能破壞面部結構，胡宇航費了好大一番功夫。
“光是廢棄的‘臉皮’就塞滿了一整箱。”胡宇航說，現在他開發的最新人臉機器人已裝進30個電機，足以支撐高精細度的表情，“但要做得更好，還得進一步提升工程能力。”
找點刺激
搖頭、搖頭，還是搖頭。
盡管對方一言未發，但胡宇航知道，他又被婉拒了。從2020年踏足人臉機器人領域，這個場景他經歷了無數次。
這是個太小眾的交叉領域：表情的理解和控制涉及大量醫學知識，要找一個對機器人感興趣的醫學生，或者找一個有醫學背景的工程師，都無比困難。
找不到同行者，胡宇航決定自己摸黑前進。“沒有現成的基座，全得自己搭建；硅膠材料不穩定、易破損；人臉仿生的高曲面參數無法用傳統的CAD軟件建模；在優化動作的基礎上還要設計、維護外觀……”胡宇航語速越來越快，沒有參考文獻，沒有工程先例，從算法、模型的開發，到實物的搭建、調優，全靠他一個人。
“不然呢，難道放棄嗎？”他沒把技術難題放在心上，更困擾他的是這一路上的質疑，“做這個方向的噪音非常多，我甚至都無法說服實驗室的學生加入這個課題組。”
他常常一個人窩在實驗室，3D打印出零部件，跑代碼、建模型、搭實物，失敗了幾十次后，他多了兩個“搭子”——“冷酷”和“冷漠”，一個登上了《科學-機器人學》，一個參與了科幻電影Posthuman的拍攝。
“冷酷”與“冷漠”（圖源：U航視頻）
2024年6月，胡宇航創立了首形科技，英文名是AheadForm，既象征著機器人的頭部，也彰顯他勇往直前的態度。
“創業非常刺激，這是個開放的游戲。”談及創業，胡宇航直言，盡管九死一生，他還是想試試。其實，早在廈門大學嘉庚學院就讀本科時，他就參加了大量的創業創新比賽，獲得多個獎項。
2025年5月11日，他發布的視頻中，一個皮膚白皙細膩的“女孩”睜開眼睛，好奇地四處打量，胡宇航打了個響指，指了指鏡頭，“女孩”立即回頭，動作絲滑。這是他的新成果，接入了視覺系統和小腦模型。很快，視頻播放量突破百萬。
更多人看到了胡宇航，和人臉機器人的前景。
胡宇航收到了不少簡歷，有的來自招聘軟件，有的來自評論區和私信。考慮人臉機器人的交叉特性，他精挑細選，組建了一支覆蓋機器學習、具身智能、心理學，甚至藝術設計的17人團隊。
但還遠遠不夠。對每個創業者來說，商業化永遠是懸在頭頂的達摩克里斯之劍。
胡宇航也不例外，他率先看中了人臉機器人的“表演”屬性，博物館、游樂園、景區、展廳……落地的第一步，就是讓更多人感受人臉機器人的“類人共情價值”。
“大規模落地至少在兩年后了，現在相信我們的投資人還是不多，臉部表情生成算法在國際上也處于早期，離商業化還有段距離。”胡宇航嘆了口氣，“剛剛開始，一切才剛剛開始。”
For Joy
“前途這么光明，你睡得著嗎？”
社交媒體評論區里，不少網友紛紛調侃。確實，對胡宇航來說，焦慮、失眠，工作到后半夜成了常態。
點開他的視頻，大多一片漆黑，一張臉對著鏡頭碎碎念。他總是在回宿舍的路上分享日常，而這通常已是凌晨兩點后。
“我一般睡六七個小時，睡醒了去實驗室，忙一天再回來睡覺。”胡宇航想了想，生活中的他沒有太多興趣，很少聚餐、很少旅游，隨便一盒泡面就可以飽腹，絕大多數時間都呆在實驗室。
焦慮的時候，他會起一身蕁麻疹，四肢、后背，像一只只小螞蟻在身上亂爬，找不到、抓不住。
但他依舊坐得住。2021年，胡宇航所在的創意機器實驗室研發“會笑的機器人”，發表了相關論文。可接下來的兩年，他顆粒無收，“我意識到必須去做一些沉淀性的工作。”胡宇航說。
然而，兩點一線的生活枯燥無味，胡宇航決定，拿起手機記錄生活。“我希望未來某一天，回想這段求學生涯時，能有更多有趣的記憶。”胡宇航表示，不管再忙再累，每天總要吃飯，就從做飯開始記錄，“后面發現很麻煩，還要買菜、備菜。”對習慣隨便對付一口的他來說，這反而浪費了時間。
后來，他把鏡頭對準自己：哥大博士的一天、下班后在路上的碎碎念、偶爾的發瘋日常，甚至在校園抗議活動中，因封校難以進入實驗室，被迫成為了一名“戰地記者”。
黑帽子、黑體恤、黑褲子、黑框眼鏡、黑色帆布鞋和一個黑色雙肩包，這是胡宇航的經典裝扮，他社恐、話不多，合影里總是比個大拇指。
但聊到熱愛的事業，他又滔滔不絕。他是個典型的“F”（情感型）人，看重情感陪伴的價值。“人類最強烈的情感一定是雙向陪伴。當一個人孤獨到一定地步的時候，這種需求會格外強烈。”胡宇航想到了自己。他堅信，一定也有人需要陪伴，哪怕對方是機器人。
人臉機器人“Emo”（圖源：U航視頻）
“大家普遍默認機器人是工具，機器人價值劃了個等號到生產效率上，那你會對著一個人說，你創造不了價值就是垃圾嗎？”胡宇航頓了頓，用了TikTok首席執行官周受資的一句話“For joy”。機器人如此，他也是。
“我們總是低估五年后世界會變成什么樣子。”胡宇航說。采訪結束，他還要繼續奔波，北京、上海、杭州、深圳連軸轉，“既然認可終局會出現，方向是正確的，那么就趁早開始。”
相關論文信息：
https://www.science.org/doi/full/10.1126/scirobotics.adi4724
https://www.nature.com/articles/s42256-025-01006-w
https://www.nature.com/articles/s44182-025-00031-6
https://yuhang-hu.com/
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